以前は、レースの後半に乳酸が溜まって力が発揮できなくなるということが言われていましたが、現在は、疲労は乳酸だけが原因ではないことが分かっています。それでは、どうしてレースの後半になるとスピードが落ちるのでしょうか。

今回は、高強度運動中の疲労の原因について述べ、疲労を遅らせるサプリメントを紹介していきます。

カルシウムの放出・取り込みの阻害により疲労が起こる

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レースの後半では、前半と比べてスピードが落ちてしまいますが、一体何が起こっているのでしょうか。ポイントとなるのが「カルシウム」です。

筋肉は、脳からの電気信号を受けて収縮していることは多くの方がご存知かと思います。しかし、筋収縮を理解するには、もう少し踏み込んだ理解が必要です。

筋肉が脳からの電気信号を受け取ると、その情報が筋細胞内にある筋小胞体という細胞小器官に送られます。筋小胞体の中には、カルシウムがたくさん蓄えられており、情報を受け取ると、このカルシウムを筋細胞内へ放出します。

カルシウムは、筋収縮のスイッチとなる物質で、細胞内のカルシウム濃度が上昇することで筋収縮が起こります。強度の高い運動を行うと、活性酸素というものが作られます。活性酸素は、酸素が反応性に富んだ状態のもので、細胞内のタンパク質や細胞膜を傷つけます。その標的の中に、筋小胞体も含まれています。

つまり、強度の高い運動を行うと活性酸素が大量に発生し、筋小胞体が傷つきます。すると筋小胞体からのカルシウムの放出能や取り込み能が低下します。筋収縮のスイッチとなるカルシウムが放出されないと、筋肉は収縮することができません。レースの後半ではこのようなことが起こり、パワーが弱まってしまうのです。

他にも筋肉の中が酸性に傾き酵素や筋小胞体の働きが弱まることや、クレアチンリン酸の枯渇によりパワーが発揮できなくなることなどが高強度運動中の疲労の原因として挙げることができます。

高強度運動のパフォーマンスを高めるには、後半に生じる疲労を遅らせる必要があります。そのような方法として、サプリメントの摂取が挙げられます。

ここからは、高強度運動のパフォーマンスを高めてくれるサプリメントにはどのようなものがあり、どうした作用を示すのかを紹介していきます。

活性酸素を除去 アスタキサンチン

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高強度中の疲労の原因として、先程紹介した活性酸素が挙げられます。活性酸素が生じることで筋小胞体の機能が低下し、筋収縮のスイッチとなるカルシウム濃度が低下します。

活性酸素は、エネルギーを生み出す際にどうしても作られてしまいます。そのため活性酸素の生成を抑えることはできませんが、活性酸素の働きを抑えることはできます。

そうした効果が期待できる物質として、抗酸化物質が挙げられます。抗酸化物質は意外と身近にあるもので、ビタミンCやビタミンE、カテキンなどが挙げられます。

抗酸化物質の中でも強い効果を発揮してくれるのが、「アスタキサンチン」です。ビタミンC、Eなどは、細胞内の限られた位置にしか存在することができませんが、アスタキサンチンは、細胞全体に存在することができるのです。

アスタキサンチンは、8〜12mgを毎日飲むようにしましょう。毎日飲むことで体内のアスタキサンチンを増やし、レースの日に活性酸素の働きを抑えてパフォーマンスを高めてくれます。

カルノシン生成を促進　βアラニン

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強度の高い運動を行うこと、細胞内では水素イオンが作られてしまいます。この水素イオンも筋小胞体の機能を阻害するとされています。

活性酸素と同じで、強度の高い運動を行うと水素イオンが作られてしまうのは、仕方のないことです。しかし、水素イオンの働きを抑えることはできます。

そのようなサプリメントとして、「βアラニン」が挙げられます。βアラニンは、カルノシンというペプチドの前駆体となるもので、βアラニンを摂取することで、細胞内のカルノシンの濃度を高めることができます。

カルノシンは水素イオンを捉えることができる構造をしています。そのため高強度の運動中に生じた水素イオンを捕まえて筋小胞体を守り、パフォーマンスを高めてくれます。

βアラニンは、2g程度を1日2回に分けて摂取しましょう。1ヶ月程継続して飲むことで体内のカルノシンのレベルを高めることができます。

酸を打ち消す 重炭酸ナトリウム

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強度の高い運動を行うと、水素イオンが作られます。水素イオンが作られるということは、体内が酸性に傾くということでもあります。体内が酸性に傾くことで、疲労が生じるなら、酸を中和できるアルカリ性の物質を飲めばいいのではという考えが浮かびますよね。そこで使われたのが、「重炭酸ナトリウム」です。

重炭酸ナトリウムは、ナトリウムイオンと重炭酸イオンが結合した状態の物質で、水素イオンと反応することで、ナトリウムと水と二酸化炭素に分解されます。重炭酸ナトリウムを摂取すると、血中の重炭酸ナトリウムの濃度が高まり、血中の水素イオンを捉えて分解してくれます。

運動中には筋肉で水素イオンが作られ、血中へ放出されていきます。血中に水素イオンが溜まっていくと水素イオンは血中へ放出されず、筋肉の中に溜まり、筋小胞体の働きを阻害します。

重炭酸ナトリウムは血中の水素イオンを分解することで筋肉に水素イオンが溜まるのを抑え、パフォーマンスを高めてくれるのです。

重炭酸ナトリウムは、レース前に10〜20g摂取するのが効果的です。しかし、重炭酸ナトリウムを飲むことで胃の不快感を感じることがあります。一度練習試合などでシミュレーションを行ってから本番で利用するのがよいです。

まとめ

今回は高強度運動のパフォーマンスを高めてくれるサプリメントを紹介しました。レース後半には、活性酸素や水素イオンが作られ、筋小胞体の機能を阻害することで疲労が現れ、タイムが落ちてしまいます。

アスタキサンチンやβアラニン、重炭酸ナトリウムは、活性酸素や水素イオンの働きを抑え、筋小胞体を守りパフォーマンスを高める働きをしてくれます。

少しでもタイムを縮めたい方は、こうしたサプリメントを試してはいかがでしょうか。

活性酸素は寿命だけでなく、運動パフォーマンスとも強い繋がりがあります。運動中には活性酸素が多く発生するので、運動のパフォーマンスを下げる原因にもなっているのです。

今回はそんな活性酸素について、一体何者なのか、運動をしていても寿命が縮まらないようにはどうした対策をとればいいのかを紹介していきます。

活性酸素は運動時に酸素が変化したもの

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まずは活性酸素とはどのようなもので、どうしてできるのかを説明していこうと思います。

活性酸素とは、エネルギーを作る際に生じる強い酸化能力を持つ酸素種のことを言います。通常の酸素の場合は、電子の数のバランスがとれており安定な状態にあるのですが、電子のバランスが崩れると他の物質から電子を奪うようになり、反応性が一気に高まります。こうした状態になったのが活性酸素です。

活性酸素は、非常に反応性が高いので細胞の器官やDNAなどを無作為に傷つけてしまいます。そんな活性酸素は、体を動かすたびに生じています。私達は運動をするとき、体内のエネルギー工場であるミトコンドリアという器官でエネルギーを作り出し、そのエネルギーを使って筋肉を収縮させ、運動しています。その際に、酸素を使うのですが、使用した酸素の数パーセントは、活性酸素へと変わってしまうのです。活性酸素には、実はスーパーオキシドラジカル、過酸化水素、一重項酸素、ヒドロキシラジカルの4種類が存在しています。ミトコンドリアで生じるのは、主に酸素分子が電子を一つ獲得し、活性化されたスーパーオキシドラジカルです。

体内では、エネルギーを作る際に、どうしても発生してしまう活性酸素を取り除くための酵素を蓄えています。様々な酵素があるのですが、最も有名なのがスーパーオキシドディスムターゼ(Superoxide dismutase : SOD)という酵素です。この酵素は、ミトコンドリアで生じるスーパーオキシドラジカルを通常の酸素や過酸化水素へと変換し、活性酸素から体を守ってくれています。この他に、過酸化水素を水と酸素へ分解するカタラーゼや反応性の高いペルオキシド構造を分解するペルオキシダーゼという抗酸化酵素が知られています。

それでは、活性酸素から体を守る方法は何かないのでしょうか。その方法として、抗酸化物質を摂取する方法があります。抗酸化物質は、実は意外と身近なところにあります。美容によいとされているビタミンCやビタミンEは、実は抗酸化物質としての役割も持っているのです。活性酸素は、電子のバランスが崩れるために生じるのですが、ビタミンCやビタミンEは、崩れてしまった電子のバランスを整えることで抗酸化作用を発揮しています。しかし、ビタミンCやビタミンEよりも数百倍強い抗酸化作用を示す物質があるのです。それが以下に紹介するアスタキサンチンという物質です。

抗酸化物質アスタキサンチンがすごい！

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アスタキサンチンという物質はすごく強い抗酸化作用を示す物質です。私達の体を構成する細胞は脂質により二重の膜を作っているのですが、ビタミンCやビタミンEなどはその膜の間にしか存在することができません。しかし、アスタキサンチンは、その膜を通過することができるので、細胞全体に存在することができます。そのため、強い抗酸化能力を持っているのです。運動をしていると、活性酸素が多く発生し、細胞を傷つけるので運動パフォーマンスが低下するのですが、アスタキサンチンは、そうしたパフォーマンスの低下も防いでくれます。

マウスにアスタキサンチンを投与した実験では、投与しない群と比べアスタキサンチンを与えた群で、疲労困憊に至るまで走り続けられる時間が長くなりました。どうしてそうした結果に至ったかを調べると、脂質の取り込みが関係していることが分かりました。

筋肉は、エネルギー源として脂肪を使う時、FAT/CD36というタンパク質を介して脂肪を筋細胞へ取り込みます。ここからさらに、CPT1というタンパク質を介して脂肪をミトコンドリアへと取り込み、エネルギー源として使います。運動を続けると活性酸素によりFAT/CD36やCPT1がダメージを受け、脂肪の取り込みが悪くなるのですが、アスタキサンチンを摂取することでFAT/CD36やCPT1を活性酸素から守り、脂肪の取り込みの阻害を抑制したのです。実際にエネルギー代謝を測定したところ、アスタキサンチンの投与によりエネルギー源としての脂肪の利用が上昇していました。

長時間の運動では、脂肪の利用が上昇することで筋肉に蓄えられているエネルギー源であるグリコーゲンの利用を抑え、運動継続時間が上昇することが知られています。アスタキサンチンの摂取により脂肪の取り込みに関わるタンパク質であるFAT/CD36やCPT1を活性酸素から守り、より脂肪を利用できる状況を作り出しグリコーゲンの利用を節約することで長時間運動を継続することを可能となったのです。この他にアスタキサンチンはNrf2-ARE経路という、抗酸化酵素に関連するシグナル経路を活性化させることが知られています。これによりSODやカタラーゼなどの抗酸化酵素の発現が上昇し、体内でより活性酸素を処理できるようになります。

アスタキサンチンは活性酸素から体を守ってくれるだけでなく運動パフォーマンスの改善にも貢献し、体内の抗酸化酵素を増やしてくれるのすごい物質なのです。