パーソナルトレーナーに必要な知識・生理学


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パーソナルトレーナーに必要な生理学 〜ATPについて〜

パーソナルトレーナーは限られた時間と期間で最大の結果を出すことが求められます。
そして、その結果を出すことができるからこそ、お客様に求めらる【売れっ子パーソナルトレナー】になることが出来るのです。
そのためには、解剖学や栄養学のほか、しっかりとした『エビデンスに基づく生理学』の知識が必要不可欠です。
今回はパーソナルトレーナーに必要な【生理学】についてわかりやすく記事にいたしました。
〜ATP編〜です。

様々な生物の生命を支えるエネルギー。人間にとっても身体活動を行うにはエネルギーが必要です。
そのエネルギーがATPです!
今回はATPについて、可能な限りわかりやすく調べてみました。

ATPとは・・・

ATPとは、

アデニン+リボース=アデノシンになり、

アデノシン+3つのリン酸基でアデノシン3リン酸になります。

このうち2つ目と3つ目のリン酸基の間をつなぐ化学結合が切断されると大量のエネルギーが、放出されます。
エネルギーとして使われたものがADPです。(アデノシン2リン酸)

目次

「ATPは買うことも売ることもできない」
「3つの経路」
「運動において3つの経路の使い分け」
「運動強度と持続時間について」


「ATPは買うことも売ることもできない」

このATPがサプリメントのように売っていたらお手軽にエネルギーが手に入ります。
しかし・・・・
ATPサプリのように常に摂取しエネルギーを出し続けたら生き物の体はすぐさま機能しなくなると言われているんです!!!
ATPは炭水化物、脂質、タンパク質、たべたものから、異化作用と同化作用が行われ(分解と合成)エネルギーを作り出し必要な時だけ必要な分エネルギーを放出する事ができる性質があります。

さらにATPは売る事もできないし、簡単に摂取できません・・・
ATPを蓄えられるのも限度があります。大人1人が1日に必要なATPは65〜70キログラムといわれてます。なんと私の体重と変わらない量が必要です。
体内にあるATPは40〜50グラムしかないといわれています。1日に必要な量の1000分の1しかありません。
つまり、ATPは作り続けられ、消費し続けられているわけです!!


これをよく売られているプロテインで考えてみましょう。
プロテイン1000g あたり3000円とすると・・・
70kgは70000gなので210000円1日でかかります。とてもじゃないですが毎日買う事は無理ですね!!
ATPは作られるとすぐに消費してしまいますが、ADPからATPがすぐ作り直されリサイクルされるので体内のATPの量は大きく変わることなくたもたれています。
人間の体の中では効率よくたくさんの代謝が行われて無料でATPを作ることが出来ているのです。

「3つの経路」

ATPを作るため、3つの機構が人間には備わっています!
「ホスファゲン機構」

「解糖系機構」

「酸化系機構」

ホスファゲン機構
ATPとクレアチンリン酸による代謝でできるエネルギー経路
解糖系機構
炭水化物(糖質)による代謝でできるエネルギー経路
酸化系機構
炭水化物(糖質)、脂質、たんぱく質の代謝によるエネルギー経路


3つの経路のエネルギーの決定は100%「運動強度」で決まり、その次に「継続時間」で決まっていきます。

運動において3つの経路の使い分け

「ホスファゲン機構」

「ホスファゲン機構」とはクレアチンリン酸によってエネルギー供給されます。
無酸素運動により筋肉を収縮させるためにエネルギーが必要になります。
筋肉を収縮する時ATPを分解しエネルギーがでます。
分解されたATPはADPになります。このADPは肝臓でクレアチンリン酸のリン酸と再合成しATPに戻りまたエネルギーとして使われます。
ATPを作る速度は1番早いですがATPとクレアチンリン酸は体内に少ししか蓄えられないので短い時間しか機能しません。
例えば100mダッシュは何本も走れません。
ベンチプレス100キロを何回もあげれません。
無酸素運動によって強度の高い運動ができますが長くは続きません。
なのでクレアチンリン酸以外のエネルギー供給に変わっていきます。

「解糖系機構」

炭水化物(糖質)の分解によるエネルギー経路です。
糖は分解されてグリコースになります。
筋肉や肝臓に貯蔵される時はグリコーゲンに形が変わります。
一方速い解糖はグリコースから代謝が行われATP生産されピルビン酸、乳酸の順に代謝され変化します。乳酸となったものはまたピルビン酸に戻り遅い解糖TCAサイクルのエネルギー供給に移っていきます。
解糖系もATP産生速度は速いですが沢山ATPを作れません。糖のエネルギーもどんどん消費していき、酸化系機構エネルギー供給に変わっていきます。

「運動強度と持続時間について」

400m走に例えて考えてみます。
『よーいドンっ』と走り出した時は無酸素運動によりATPとクレアチンリン酸系のエネルギーが使われていきます
一気に爆発力な力が出ますが長くは持ちません。0〜6秒ほどです。そのため一瞬で解糖系に移り変わります。
しかし解糖系もいつまでももちません!それとともに無酸素運動もいつまでもできません。糖のエネルギーもどんどん消費していきます。
そこで100m過ぎた頃には、酸素を必要とするエネルギー供給に切り替わります。
それが酸化機構です。

まとめ

まずは、ATPについてお伝えし、
そしてATPを作り出す体内のシステムについてお話ししました。
本来、『酸化機構』までを記事にしたかったのですが、この『酸化機構』とても奥が深いため、次に回したいと思います。
つづく・・・

記事の担当者

高橋 哲仁(たかはし のりひと):トレーナーズラボ 研究生

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