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2014 11月の記事一覧

運動と神経内分泌系(標的臓器自体が変容(筋細胞自体の肥大や受容体の増加))

2014.11.29 | Category: 運動生理学

 

運動と神経内分泌系(標的臓器自体が変容(筋細胞自体の肥大や受容体の増加))

©James Woodley Photography – 
www.jameswoodleyphotography.com

 

負荷を徐々に上げるトレッドミルで走る場合、だんだんペースを上げると呼吸が荒くなり、運動継続が困難になります

血中には乳酸やアンモニアなど、種々の代謝産物が増加し始め、ph値も低下し始めます。

 

この時、脳と身体を共に活性化するホルモンが血中に分泌され、筋や肝臓に蓄えられたエネルギー源(グリコーゲンなど)を分解し、必要なエネルギーを供給します。

 

こうしたホルモン分泌を統括するシステムを「内分泌系」といいます。

その統合中枢は脳(間脳)の視床下部にあり、視床下部には種々のペプチドを作る神経が局在しており、多くのペプチドホルモンを作り、多くは脳下垂体前葉に分泌し(神経内分泌)、他は下垂体後葉まで運ばれた後、そこから血中に分泌されます。

 

脳下垂体前葉は視床下部からペプチドホルモンを受けると、ホルモンの種類に応じて異なる細胞が応答し、5種類のホルモン(成長ホルモンなど)を合成し、血中に分泌します(内分泌)。

 

これらのホルモンは、糖-脂質のエネルギー貯蔵庫である肝臓や脂肪細胞、循環の要である心筋細胞や容量血管、水分代謝の要として腎臓などに運搬されます。

血糖値の低下やグリコーゲンの減少が起こると体脂肪が枯渇していなくてもエネルギーが生産できない理由

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運動中の栄養摂取で防止すべき低ナトリウム血症と低血糖

2014.11.28 | Category: 運動生理学

 

運動中の栄養摂取で防止すべき低ナトリウム血症と低血糖

 

水分は運動中に体重が2%以上減少しないように補給する必要があります

 

補給する量は気温や湿度などのコンディションに影響されますが、1時間当たり500~1,000ml程度が標準的になります。

 

長時間の運動で発汗量も多い場合の水分補給では「ナトリウム」が必要になります。

 

発汗で水分とナトリウムが減少した時に、ナトリウムを含まない飲料を摂取すると血液の水分量は増加しますが、ナトリウムは増加しないために、血中のナトリウム濃度が低下します。

 

※血中のナトリウム濃度は血液の浸透圧を維持するための主要な電解質なので、血中ナトリウム濃度が低下して血液浸透圧が低下することは危険になります。

 

そこで、血中ナトリウム濃度の低下を防ぐために無意識のうちに飲水活動が停止したり、過剰な水分が尿として排出されたりして脱水状態から回復しない(自発的脱水)という状態になります。

 

これに対して必要な量のナトリウムを含む飲料を摂取すると血液の水分とともにナトリウムが増加するため、浸透圧が維持されたまま血液量が増大して脱水状態から回復します。

 

自発的脱水を防ぐために必要なナトリウムは0.1~0.2%の食塩水とされています。

血糖値の低下やグリコーゲンの減少が起こると体脂肪が枯渇していなくてもエネルギーが生産できない理由

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血糖値の低下やグリコーゲンの減少が起こると体脂肪が枯渇していなくてもエネルギーが生産できない理由

2014.11.27 | Category: 栄養学

 

血糖値の低下やグリコーゲンの減少が起こると体脂肪が枯渇していなくてもエネルギーが生産できない理由

Friends laughing together while eating in school cafeteria

 

運動のエネルギー源として消費される炭水化物と脂肪の量と割合は、運動の強度と時間の影響を受けます

 

エネルギーは運動の強度が高いほど炭水化物から供給される割合が大きくなり、相対的に脂肪から供給される割合が小さくなります。

 

逆に強度の低い運動では脂肪からの供給割合が大きく、炭水化物からの供給割合は小さくなります。

 

 

一般に強度の低い運動の時間は長く、強度の高い運動の時間は短くなり、このため、強度の高い運動のほうが強度の低い運動よりも、炭水化物を酸化して得られるエネルギーの割合が大きくなります。

 

 

運動開始後の短時間は炭水化物からの割合が増加しますが、その後、運動の時間が長くなるにつれてエネルギーが脂肪から供給されるようになり、炭水化物からの供給割合が減少します。

 

運動時間が長くなると運動前よりも炭水化物の消費量が少なくなるように見えますが、運動時は安静時に比べて酸素消費量が増大します。

 

酸素摂取量はエネルギー消費量の指標であり、運動時は安静時よりもエネルギー消費量が増大していることが示されています。

 

運動時間が長くなると消費されるエネルギーのうち、炭水化物から供給される割合は減少しますが、安静時よりも炭水化物の消費量は増大しています。

運動中の栄養摂取で防止すべき低ナトリウム血症と低血糖

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運動パフォーマンスを高める「運動に必要なエネルギーを補給する」と「水分補給」

2014.11.26 | Category: 水分補給,運動生理学

 

運動パフォーマンスを高める「運動に必要なエネルギーを補給する」と「水分補給」

 

運動能力を高めるための必要条件は「必要な筋力、筋持久力を獲得する」ことになります

 

さらに必要条件として、「運動に必要なエネルギーを補給する」「水分補給」があります。

運動中の栄養摂取で防止すべき低ナトリウム血症と低血糖

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スポーツ選手が不足しないよう注意すべき鉄(鉄欠乏性貧血)とカルシウム

2014.11.25 | Category: サプリメント,栄養学

 

ミネラルサプリメント

 

人体は96%が炭素、水素、酸素、窒素の4つの元素で構成されており、残りの4%を構成する元素を「ミネラル(無機質、灰分)」と総称します

 

役割ミネラル
骨や歯などの材料となり硬さなどを与えるCa、P、Mgなど
筋肉、血液、臓器、神経、皮膚などの成分となるFe、S、Pなど
生体の機能:体液や細胞内液の酸・アルカリ平衡、筋肉や神経の興奮性、血液凝固作用、浸透圧の調整Na、Cl、K、P、Ca、Znなど
酵素反応に関与Mg、Mn、Ca、Cuなど

 

日本で摂取基準が設定されているミネラルは、ナトリウム(Na)、カリウム(K)、カルシウム(Ca)、マグネシウム(Mg)、リン(P)、鉄(Fe)、亜鉛(Zn)、銅(Cu)、マンガン(Mn)、ヨウ素(I)、セレン(Se)、クロム(Cr)、モリブデン(Mo)の13種類になります。

 

これらのうち、「鉄」「とカルシウム」が身体活動量が多い場合、不足しないように注意すべきミネラルになります。

 

スポーツと5大栄養素(高い競技力を保持する身体作り)

 

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グリコーゲンの回復には、食事中エネルギー比率より体重あたりの摂取量を目安にする

2014.11.23 | Category: 栄養学

 

グリコーゲンの回復には、食事中エネルギー比率より体重あたりの摂取量を目安にする

 

2時間のトレーニングを連日行った場合の筋肉内グリコーゲン量は、1日目のトレーニングで筋肉中のグリコーゲンが約半分に減少し、その後、炭水化物をエネルギー比で70%含んだ高炭水化物食を摂取した場合は、翌日のトレーニング前にはほぼ回復するという研究結果が出ています

 

これに対して、炭水化物をエネルギー比で40%しか含まない低炭水化物食を摂取した場合は、グリコーゲンの回復は極めて悪くなります。

ビタミンB群の欠乏によりエネルギー生産能力の無酸素性作業閾値が低下する

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抗酸化ビタミン(トレーニングにより活性酸素種が増加した時に生体組織を防御する)

2014.11.22 | Category: 栄養学

 

抗酸化ビタミン(トレーニングにより活性酸素種が増加した時に生体組織を防御する)

 

運動時には酸素消費量が増大するために、体内で発生する活性酸素種の量も増大すると考えられています

 

また、運動で筋肉組織が損傷されます。

 

この損傷された組織を修復するために損傷部位で好中球が発生する活性酸素種により、損傷部位だけではなく、周辺の組織も傷害されることがあると考えられています。

ビタミンB群の欠乏によりエネルギー生産能力の無酸素性作業閾値が低下する

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ビタミンB群の欠乏によりエネルギー生産能力の無酸素性作業閾値が低下する

2014.11.21 | Category: 栄養学

 

ビタミンB群の欠乏によりエネルギー生産能力の無酸素性作業閾値が低下する

 

B群のビタミンとは下記の表のB1からB12までの8種類のことをいいます

 

名称化学名生理作用欠乏症
B1チアミン補酵素(チアミンピロリン酸の構成成分)脚気、多発性神経炎
B2リボフラビンフラビン酵素の補酵素(FAD、FMN)の構成成分口角口内炎、口唇炎
B6ピリドキシン補酵素ピリドキサルリン酸の構成成分皮膚炎
ナイアシンニコチン酸、ニコチン酸アミド酸化還元酵素の補酵素(NAD、NADP)の構成成分ペラグラ(皮膚炎、下痢、精神障害)
パントテン酸-補酵素(CoA)の構成成分-
ビオチン-炭酸固定反応に関わる酵素の補酵素の構成成分脱毛、神経炎、食欲不振
葉酸プテロイルグルタミン酸補酵素(炭素数一つの物質の活性化)巨赤芽球性貧血(神経管閉鎖障害)
B12コバラミン補酵素(核酸、アミノ酸の合成)悪性貧血
Cアスコルビン酸抗酸化作用、コラーゲン合成(副腎に多く含まれる)壊血病

抗酸化ビタミン(トレーニングにより活性酸素種が増加した時に生体組織を防御する)

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エネルギー生産と三大栄養素(炭水化物と脂肪がエネルギー源、タンパク質は身体の構成成分)

2014.11.20 | Category: 栄養学

 

エネルギー生産と三大栄養素(炭水化物と脂肪がエネルギー源、タンパク質は身体の構成成分)

 

三大栄養素はいずれもエネルギー源となりますが、「炭水化物と脂肪がエネルギー源として主要」になり、「タンパク質はエネルギー源としてよりも、身体の構成成分」として重要になります

 

 

炭水化物は飲食物から摂取されるものの他に、体内にグリコーゲンとして貯蔵されています。

 

グリコーゲンを多く貯蔵しているのは筋肉と肝臓になり、肝臓のグリコーゲンは肝臓でのエネルギー源となるだけではなく、血中へのグルコースの供給源として重要になります。

 

一方、筋肉のグリコーゲンは筋肉でのエネルギー源となりますが、血中へのグルコースを供給することはありません。

 

筋肉中のグリコーゲンの分解によって生じるグルコース-6-リン酸は、脱リン酸化されてグルコースとならなければ筋肉細胞の膜を通過できません。

 

しかし、筋肉にはグルコース-6-リン酸を脱リン酸化する酵素が存在しないために、筋肉グリコーゲンは血中グルコースを供給できません。

 

アスリートの回復のための栄養とは(糖質摂取の種類により血中乳酸濃度、グリコーゲン再合成、筋損傷の回復に影響する)

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野球肩、野球肘へとつながる非投球側のKnee-in(足部と股関節を結んだ線より膝が内側に位置する)

2014.11.19 | Category: 投球障害治療

 

野球肩、野球肘へとつながる非投球側のKnee-in(足部と股関節を結んだ線より膝が内側に位置する)

 

Knee in という状態は、投球側、非投球側下肢とともに生じる代表的な代償運動になります

 

足部と股関節を結んだ線よりも内側に膝関節が位置した状態を便宜上Knee-inと呼んでいます。

 

野球肩、野球肘障害を治療するためには、投球動作を理解する事が重要

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糖新生(炭水化物摂取量が不足した時、肝臓でピルビン酸・アミノ酸のアラニンからグルコースを合成)

2014.11.18 | Category: 栄養学

 

糖新生(炭水化物摂取量が不足した時、肝臓でピルビン酸・アミノ酸のアラニンからグルコースを合成)

体内に貯蔵されている炭水化物のエネルギー量は約1000Kcalですが、脂肪のエネルギー量は約100倍になります。

 

炭水化物の体内貯蔵量はそれほど多いとは言えません

 

一日に必要なエネルギーは成人では約2000Kcal前後、スポーツ選手が一日のトレーニングで必要とするエネルギーは1000~2000Kcalであり、これらのエネルギーのすべてが炭水化物から供給されるわけではありませんが、脂肪が酸化されてエネルギーを供給するときに炭水化物が必要となるために、貯蔵量の少ない炭水化物が不足することがエネルギーが生産できなくなることによる「疲労困憊」の原因になります。

 

そこで、生体には炭水化物が不足しないように、炭水化物以外の物質からグルコースを合成します。

 

これを、「糖新生」といいます。

エネルギー生産と三大栄養素(炭水化物と脂肪がエネルギー源、タンパク質は身体の構成成分)

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乳酸生成の生理的な意義(運動中、酸素供給が不十分な場合にエネルギー生産を維持するため)

2014.11.17 | Category: 栄養学

 

乳酸生成の生理的な意義(運動中、酸素供給が不十分な場合にエネルギー生産を維持するため)

 

酸素が十分に供給できない状況下でも、エネルギーを生産しなければならない場合があり、短距離走がその状況下にあります

 

この時に、乳酸が産生されます。

 

糖新生(炭水化物摂取量が不足した時、肝臓でピルビン酸・アミノ酸のアラニンからグルコースを合成)

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身体活動時のタンパク質の必要量(摂取の上限は2g/kg体重/日程度)

2014.11.16 | Category: 栄養学

 

身体活動時のタンパク質の必要量(摂取の上限は2g/kg体重/日程度)

 

タンパク質を構成するアミノ酸は窒素を含みます

 

この為、タンパク質の摂取必要量は窒素の摂取量と排出量の収支である「窒素出納量」によって評価するのが一般的になります。

 

窒素の摂取量は飲食物を、排出量は尿、糞便などを分析することで求めます。

 

運動をするとタンパク質の必要量が増加するという考え方が一般的なりますが、タンパク質摂取量が多ければ、多いほど筋肉タンパク質合成が亢進するわけではなく、逆に多すぎれば、酸化が増加されます。

 

この為、体タンパク質合成を効果的に高められるタンパク質摂取の上限は2g/kg体重/日程度とされています。

 

エネルギーと身体の源(三大栄養素の代謝)

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酸素摂取能力と経済性(運動の経済性は、同一の仕事に対する酸素摂取量で評価)

2014.11.15 | Category: 有酸素運動,運動生理学

 

酸素摂取能力と経済性(運動の経済性は、同一の仕事に対する酸素摂取量で評価)

 

運動の経済性は、同一の仕事に対する酸素摂取量で評価できます

 

例えば、同じ体重の2人のランナーが同一スピード走った場合、運動中の酸素摂取量(L/min)が等しければ、運動の経済性は等しく、逆に、同一の仕事の運動をするために必要な酸素摂取量が多いランナーは経済性が低くなります。

 

体重が異なる場合は、体重1kg当たりの酸素摂取量(ml/kg/min)で比較するとよく、同一の仕事を長時間行うようなマラソン競技の場合、ランニングの経済性(running economy)がより少ない酸素摂取量で走ることは、記録を短縮する重用な要素になります。

 

歩行速度と酸素摂取量の関係を見ると、歩行速度の増加に伴い酸素摂取量が増加するだけでなく、逆に非常にゆっくりとしたスピードで歩く場合も酸素摂取量が増加します。

 

すなわち、歩行速度と酸素摂取量の関係はU字曲線を示し、酸素摂取量が最も少ないときの歩行は運動の経済性が高く、その速度を歩行の経済速度といいます。

 

運動の経済性は、対象者が同じ運動を行った場合でも気分や体調など個々人の状態、また温度や湿度の環境条件によって異なり、環境条件をほぼ一定にした場合、最大下運動の酸素摂取量(ml/kg/min)の変動係数は、約4~7%程度になります。

 

暑熱環境では、筋疲労に伴う運動単位の動員の違いや運動フォームの乱れに伴う骨格筋群の機械的効率の低下が影響するします。

 

酸素借とパフォーマンス(エネルギー供給系からトレーニングを考える上で貴重な情報)

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