パーソナルトレーナー必須知識　生理学編VOL.1

適切・効果的なトレーニングプログラムをお客様に提供するために、トレーニングの代謝特性についての知識を持っていることは重要です。

目次
１．異化と同化
２．筋活動に必要不可欠ATP
３．ATPの再合成#1：ホスファゲン機構
４．ATPの再合成#2：解糖系機構
５．ATPの再合成#3：酸化機構

１．異化と同化
身体活動には言わずもがなエネルギーが必要です。そのため、人間は食べ物を身体に取り込み、体内で使用可能なエネルギーに変換を行います。例えば、炭水化物を摂取してグルコースに変換される、このように大きな分子から小さな分子へ分解される過程では、エネルギーが放出されます。この過程を異化作用と言います。
一方、異化作用で放出されたエネルギーを使って、例えば、アミノ酸からタンパク質を合成します。このように、小さい分子から大きな分子を合成する過程を同化作用と言います。
人間の身体は、異化作用と同化作用のバランスによって一定に保たれています。これを代謝と呼びます。

２．筋活動に必要不可欠ATP
異化作用で放出されたエネルギーを同化作用で用いるためには、アデノシン三リン酸（ATP）を介する必要があります。ATPは、窒素を含む核酸であるアデニンと単糖のリボース、3つのリン酸基から構成されたエネルギー体です。リン酸基が遊離するに従いアデノシン二リン酸（ADP）、アデノシン一リン酸（AMP）と変化します。リン酸基の遊離に際して放出されるエネルギーは体内の様々な反応のためのエネルギーとなります。
筋活動の継続にもATP供給が必要不可欠ですが、筋細胞が蓄えることができるATP量には限度があります。このATPを再合成するために3つのエネルギー供給機構が存在します。

３．ATPの再合成#1：ホスファゲン機構
ホスファゲン機構は、短時間で高強度の身体活動のためのATPの主要な供給源です。また、強度に関わらず、すべての運動の開始時に動員される供給源でもあります。このエネルギー機構は、ATPとクレアチンリン酸の化学反応に依存しています。クレアチンリン酸がADPにリン酸基を供給することでATPを産出します（同化作用）。

４．ATPの再合成#2：解糖系機構
解糖系は、筋に蓄えられたグリコーゲンあるいは血中のグルコースを分解することでATPを産出します。
解糖系の過程には、速い解糖系と遅い解糖系があります。
速い解糖系においては、最終産出物質であるピルビン酸が乳酸塩へと変換されてATP供給へと繋がります。
一方、エネルギー要求がそこまで高くなく、細胞内の酸素量が十分である場合には、遅い解糖が使われます。

５．ATPの再合成#3：酸化機構
酸化機構は安静時と有酸素性運動中の主要なATPの供給源です。産出されるATPの約70％は脂質から、30％は炭水化物から供給されますが、運動強度が上がるにしたがって多く使われる基質が脂質から炭水化物に移行します。
たんぱく質が顕著に代謝されることは通常ではないのですが、長期間の飢餓状態や90分超の運動によって代謝されるので注意が必要です。

次回は、今回紹介した各機構における運動との関係性やボディメイクに関わるホルモンの働きについて書いていきたいと思います。