血中乳酸とは何ですか？

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血中乳酸とは何か、そして運動中にどのように生成されるかを理解するには、身体がエネルギーを生成するために使用するシステムの基本を理解することが役に立ちます。 マラソンをしていても、オリンピックのリフトをしていても、骨格筋は 1 つの重要な化合物であるアデノシン三リン酸 (ATP) によって動かされています。 身体は筋肉に少量のATPしか蓄えられないため、このエネルギー化合物を継続的に交換し、再合成する必要があるのです。 この方法を理解することが、エネルギーシステムを理解する鍵です。

体がATPを生成するエネルギーシステムには、3つの別個のものがあります。 これらのシステムのそれぞれを詳細に説明することは、この記事の目的を超えています。 その代わりに、運動時のエネルギー生産における血中乳酸の役割と、この知識を持久力向上のためのトレーニングにどのように役立てるかについて、簡単な概要を説明することを意図しています。 このシステムは、酸素の有無にかかわらず作動するが、作動に酸素を必要としないため、嫌気性であると言われている。 この期間を超えて活動を続けると、体はATPを生成する他の方法に依存する。

解糖系

このシステムは、酵素反応上の一連のグルコースの分解を通じてATPを生成する。 解糖の最終産物はピルビン酸である。 これはクレブスサイクルと呼ばれる過程を経て（緩解）、あるいは乳酸に変換される（速解糖）。 高速解糖系は低速解糖系よりも早くエネルギーを生産するが、最終生成物である乳酸が蓄積し、筋肉疲労を引き起こすと考えられている。 高速解糖系エネルギーシステムの寄与は、最初の10秒を過ぎると急速に増大し、45秒までの活動は主にこのシステムからのエネルギーで賄われる。 これより長くなると、酸化系への依存度が高まる。

酸化系

低速解糖によるピルビン酸が、乳酸ではなくアセチルコエンザイムAという物質に変換されるところである。 この物質を用いてクレブスサイクルを経てATPを生産する。 分解されるとATPが生成されるが、同時に水素と二酸化炭素が生成される。 このため、血液が酸性に傾くことがあります。 しかし、酸素が存在すると、電子輸送連鎖と呼ばれる一連の反応で水素分子と結合し、水を形成するため、酸性化が防がれる。 この電子伝達連鎖は酸素の存在を必要とし、ATPの産生にもつながります。 クレブスサイクルと電子輸送連鎖は脂肪を代謝してATPを産生するが、この場合も脂肪を分解するために酸素の存在が必要である。 脂肪の分解により、より多くのATPが放出されますが、酸素需要が増加するため、運動強度を下げなければなりません。 また、これはATPを生産する最も持続可能な方法です。

これらのシステムはすべて、すべての身体機能のためのエネルギーを生産するために常に働いており、あるシステムが他のシステムよりも独占的に働くことは決してないことを覚えておくことが重要です。 運動時のエネルギー生産に関しては、1つのシステムがより支配的な役割を果たしますが（これは実行される活動の種類によって決定されます）、3つのシステムすべてが、十分な量のATPを供給するために働いていることに変わりありません。 解糖の最終産物がピルビン酸であることを思い出してください。 これが乳酸に変換されると、すぐに解離して水素イオンを放出する。 残った化合物はナトリウムイオンやカリウムイオンと結合し、乳酸という塩を形成する。 乳酸は老廃物ではなく、解糖によるグルコースの代謝を継続させるものである。 血液中の乳酸は、生成された筋繊維内で酸化されるか、あるいは他の筋繊維に運ばれて酸化されるかのいずれかである。 このように酸化されなかった乳酸は、運動している筋肉から毛細血管に拡散し、血液を介して肝臓に運ばれます。 乳酸は、酸素の存在下でピルビン酸に変換され、さらにグルコースに変換されます。 このグルコースは、働いている筋肉で代謝されるか（追加基質として）、後で使用するためにグリコーゲンとして筋肉に貯蔵されるかのいずれかである。 つまり、乳酸は潜在的なエネルギーとして有用と見なすべきでしょう。 乳酸と乳酸はそれ自体が疲労の原因になるわけではない。

実際、血中乳酸、あるいは乳酸が筋肉のパフォーマンスに直接マイナスの影響を与えるというのは、よくある誤解である。 現在では、血中乳酸の蓄積に伴う筋パフォーマンスの低下は、水素イオンが増加し、細胞間環境の酸性度が上昇することが原因であると一般に受け入れられている。 このアシドーシスは、筋収縮に好ましくない影響を与えると考えられており、足が重い、または「ゼリー状」に感じる一因となる。

したがって、「蓄積」という用語が重要である。 低強度の運動では、血中乳酸濃度は安静時に近いレベルに保たれ、クリアランスが生産量と一致します。 運動強度が高くなると、血中乳酸濃度が上昇し始める（生産がクリアランスを上回り始める）ブレイクポイントがやってきます。 これは乳酸閾値（LT）と呼ばれることが多いです。 運動強度が増加し続けると、第二の、そしてしばしばより明白な乳酸蓄積の増加が見られます。 これは乳酸ターンポイント（LTP）と呼ばれています。

持久力パフォーマンスを向上させるために、血中乳酸値の測定をどのように利用できるでしょうか。 したがって、個人のLTとLTPは、持久力の強力な予測因子となる。 この2つのポイントに相当する運動強度を知ることは、その人の現在のパフォーマンス能力を評価する上で、貴重なツールとなります。 また、効果的なトレーニングプログラムの構築にも役立ちます。 適切なトレーニング、すなわち適切な量、強度、頻度を行えば、LTとLTPが変化し、この2つのポイントで運動強度が高くなるはずである。 これは、トレーニング前の強度やペースでは、乳酸蓄積の制限効果が生じないため、持久力の向上に反映されることになる。 このような適応を達成するためのトレーニングゾーンの処方は、個人の本来のLTとLTPを表す心拍数範囲に基づいている。

この心拍数ゾーンを用いて、LTとLTPの上、下、または同等の強度で適切な時間のトレーニングを行うような特定のトレーニングプログラムを作成することができる。 主な目標は、LTとLTPが発生する強度を上げることであり、これは、より高い強度で長時間活動する能力、すなわち、より高い強度での乳酸マッチング生産のクリアランスとアシドーシスによる筋疲労の遅延に反映されることになる。 このような心拍数ゾーンを使用する他の利点としては、ある種目では他の種目よりも特定のゾーンでの運動が必要となるため、特定の種目に特化したトレーニングが可能になることが挙げられます。 また、グリコーゲンの貯蔵量を保護することができるため、トレーニング量を増やすことができる一方で、やりすぎを防ぐことができます。 トレーニング強度を維持する能力が向上すれば、ペース判断も改善されます。また、ターゲットプログラムに沿って適切な量の作業を行うことで、アスリートに自信を与え、不安を軽減させることができます。 図1. 7338>

血中乳酸値曲線の作成

血中乳酸値検査装置の発達により、この種の情報の確認は比較的簡単で、実験室以外でも高い精度で行うことができる。 血液サンプルは、短いサブマキシマル・インクリメンタルテスト手順（通常、トレッドミル、自転車、ローイングマシン上）の間の様々な段階で耳たぶから採取することができます。 テスト中に瞬時に血中乳酸値を測定し、強度に対してグラフ化し、心拍数と相関させることができ、これらはすべて比較的短い時間枠内で行われます。 実際、レクリエーション用のランナー、サイクリスト、ボート競技者は、潜在的に改善の余地があるため、この種の情報からより多くのものを得ることができるのです。 このような理由から、マット・ロバーツ・パーソナルトレーニングでは、トレーニングに重点を置いたサービスの一環として、この種のテストを追加しました。 レクリエーションで持久力を高めたい人は、このような検査で自分の生理機能を知ることができ、体系化されたトレーニングプログラムと併用すれば、パフォーマンスの向上が期待できます。

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