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2015 1月の記事一覧

球技においてダッシュの後の回復を高めるには持久的トレーニングが必要(インターバルトレーニングとファルトレイクトレーニング)

2015.01.31 | Category: 運動生理学

 

球技においてダッシュの後の回復を高めるには持久的トレーニングが必要(インターバルトレーニングとファルトレイクトレーニング)

球技と持久的トレーニング

球技もジョグとダッシュの繰り返しの長時間運動と考えられますので、持久的トレーニングが重要になります。

 

持久的トレーニングは、最大酸素摂取量レベルで追い込むトレーニングと、LTレベルで維持するトレーニングに分けて考えることができます

 

これらを総合的に行うことが大切になります。

 

短距離走における有酸素的要素の重要性(酸素を使ったクレアチンリン酸再合成などの比率も高い)

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球技の場合のエネルギー代謝(ダッシュでクレアチンリン酸が使われ、ジョグでクレアチンリン酸が作られる)

2015.01.30 | Category: 運動生理学

 

球技の場合のエネルギー代謝(ダッシュでクレアチンリン酸が使われ、ジョグでクレアチンリン酸が作られる)

球技はダッシュとジョグを繰り返す長時間運動

サッカーなどの球技において、選手は常に走っているように見えますが、実際にはボールを追って走っている選手は数人で、遠くから戦況を見ながらゆっくりと走っている選手も多いくなります

 

ボールに近い場合にはダッシュをすることも多くなりますが、ボールから距離のある場合には、ポジションを変えながらゆっくりとジョグをしています。

 

このように多くの球技では、ボールを追ってダッシュすること、戦況を見ながらゆっくりとジョグをすることの繰り返しになります。

 

競技による差はありますが、基本的には、球技はダッシュとジョグの繰り返しで続ける長時間運動になります。

 

短距離走における有酸素的要素の重要性(酸素を使ったクレアチンリン酸再合成などの比率も高い)

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短距離走における有酸素的要素の重要性(酸素を使ったクレアチンリン酸再合成などの比率も高い)

2015.01.29 | Category: 運動生理学

 

スプリントトレーニング

有酸素性能力も大切

短距離走のトレーニングとして、ほとんどの方はスプリントトレーニングが思い浮かぶと思います。

 

しかし、短距離におけるエネルギー供給系はいわゆる無酸素運動によるものだけではないという事も考慮し、酸素を使ったクレアチンリン酸再合成などの比率も高いといえます

 

そこで、スプリントトレーニングも、有酸素的要素への効果がみられるようになります。

 

球技の場合のエネルギー代謝(ダッシュでクレアチンリン酸が使われ、ジョグでクレアチンリン酸が作られる)

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短距離走とエネルギー供給系(乳酸の生産量はそんなに多くはなく、クレアチンリン酸の枯渇とリン酸の蓄積で疲労)

2015.01.28 | Category: 運動生理学

 

短距離走とエネルギー供給系(乳酸の生産量はそんなに多くはなく、クレアチンリン酸の枯渇とリン酸の蓄積で疲労)

Kyle Green | The Roanoke Times
May 27, 2006 Jackie Zillioux, from Cave Spring High School collapses in exhaustion after running the anchor lap on the girls 4×400 relay during the Region III Championships held at Liberty College in Lynchburg on Saturday afternoon. Cave Spring finised third in the 4×400. The William Fleming girls track team won the overall team competition at the meet.

短距離走のエネルギー供給系

100m走のような短距離走では、基本的には最初にあったクレアチンリン酸が主となってエネルギー供給が行われます

 

しかし、そうした10秒程度の運動でも、これまで考えられた以上にミトコンドリアでのATPとクレアチンリン酸合成が盛んに行われています。

 

※クレアチンリン酸は最初の10秒程度で無くなってしまうのではなく、いつも作られていて、補充はされていきます。

 

ランナーズ・ハイと乳酸性作業閾値の関係(アドレナリン、カリウム、ストレスタンパク質といったように、体内でいろいろなことがLTより上の強度になると起きる)

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最大酸素摂取量を上げるには「強度」乳酸性作業閾値を上げるには「時間」が重要

2015.01.27 | Category: 運動生理学

 

最大酸素摂取量を上げるには「強度」乳酸性作業閾値を上げるには「時間」が重要

マラソンなどの持久的競技の成績と乳酸性作業閾値

乳酸性作業閾値(LT)の強度はマラソンの運動強度に近く、競技成績と非常に深い関係があり、LTの高い選手はマラソンを始めとする持久的競技の成績が良いという明らかな関係があります

 

筋肉における酸素摂取量(mVO2)はO2供給能力、O2消費能力によって決定される(トレーニングを継続すると筋肉内のミトコンドリアの量が増える)

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ランナーズ・ハイと乳酸性作業閾値の関係(アドレナリン、カリウム、ストレスタンパク質といったように、体内でいろいろなことがLTより上の強度になると起きる)

2015.01.26 | Category: 運動生理学

 

ランナーズ・ハイと乳酸性作業閾値の関係(アドレナリン、カリウム、ストレスタンパク質といったように、体内でいろいろなことがLTより上の強度になると起きる)

乳酸性作業という指標

乳酸性作業閾値(LT)の強度から、体内ではいろいろな反応が出始めます

アドレナリン

アドレナリンというのは、緊張したり、興奮すると出るホルモンで、身体の緊急事態に備えるホルモンとも考えることができます。

 

そして、アドレナリンが緊急事態に対処する1つに、「糖質の分解を高める」ことがあります。

 

そのアドレナリンがLTの強度から多く出るようになり、その結果、糖質の分解が高まり、乳酸が多く作られるようになります。

カリウム

LTの強度以降、筋肉からカリウムが多く漏れ出すようになります。

 

筋肉に限らず人の細胞は、細胞の中はカリウムが多く、外はナトリウムが多い状況になっています。

 

カリウムが自然の流れに従って筋の外へ漏れだしているところを、自然に逆らってまた、元の筋細胞の中に戻すようにしています。

 

しかし、運動強度が高くなってくると、元に戻すのが追いつかないくらいに、漏れ出し方が多くなってきます。

 

それが、LT強度あたりから多くなります。

 

こうしてカリウムが多く流れ出るということは、神経伝達にも妨げになり、疲労にも関係してきます。

その他

糖質コルチコイドといった緊急事態に出るホルモン、また体内のストレスに対処して細胞を守る働きを持つストレスタンパク質も、LTくらいから多く見られるようになります。

 

アドレナリン、カリウム、ストレスタンパク質といったように、体内でいろいろなことがLTより上の強度になると起きるようになります。

 

乳酸性作業閾値の値で、主動筋の能力がわかる(速筋線維で作られる乳酸の量が、遅筋線維や心筋で使われる乳酸の量よりも多くなるために血中乳酸濃度が上がる)

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乳酸性作業閾値の値で、主動筋の能力がわかる(速筋線維で作られる乳酸の量が、遅筋線維や心筋で使われる乳酸の量よりも多くなるために血中乳酸濃度が上がる)

2015.01.24 | Category: 有酸素運動,運動生理学

 

最大酸素摂取量と乳酸性作業

最大酸素摂取量と乳酸性作業

乳酸性作業閾値(LT)は「速筋線維が動員される」という考え方ができ、このことはLTは主動筋(一番働いている筋肉)の酸化能力、つまりどれだけミトコンドリアがあって、糖質や脂肪を酸化できるのかを反映しているといえます

最大酸素摂取量(VO2max)は持久的能力の指標としてよく使われます。

 

VO2maxは、身体に取り入れられる酸素の最大値であり、LTと比較すると、VO2maxは酸素の取り込みに関わる呼吸循環器系の能力(心臓の拍出量、肺での酸素の取り込み能力)が大きく影響します。

 

しかし、LTは、最大よりは下の強度になり、呼吸循環能力はまだ余裕がある状況での能力といえます。

 

そうなると、LTに影響があるのは、呼吸循環能力よりも、主動筋の代謝、特に主動筋のミトコンドリアや毛細血管だどれだけあり、どれだけ酸化できるかということになります。

 

このような筋肉の特性を酸化能力といいます。

 

そして、主動筋の酸化能力が高い場合にはLTが高くなります。

乳酸が多く出る状況と疲労する状況が一致するのはなぜなのか?(クレアチンリン酸の再合成とリン酸除去が追いつかないだけではなく、中和できないほど乳酸が蓄積する)

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乳酸性作業閾値からみる持久的トレーニング(乳酸は、ミトコンドリアの酸化可能量を超えて糖質が多量に分解された時にできる)

2015.01.23 | Category: 運動生理学

 

乳酸性作業閾値

乳酸性作業閾値(Lactate Threshold:LT)

乳酸は、ミトコンドリアの酸化可能量を超えて糖質が多量に分解された時にできるのです

 

歩くような低い運動強度の時の血中乳酸濃度は安静時と変わりのない1~2ミリモル程度になります(血中1l中に90mgの乳酸があるのが1ミリモル)。

 

すこしきついかなという強度になってくると血中乳酸濃度が急に2~3ミリモル程度に上がってきます。

 

さらに強度を上げると4~5ミリモルくらいにどんどん血中乳酸濃度が上がります。

 

つまり血中乳酸濃度が、運動強度に対して急に上がり始める境目の運動強度があります。

 

この強度の事をLTといいます。

 

長距離ランナーのための有酸素性能力(VO2maxを向上させるには最大強度付近でのインターバルトレーニングが有効{58mL/kg/minを超える})

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乳酸が多く出る状況と疲労する状況が一致するのはなぜなのか?(クレアチンリン酸の再合成とリン酸除去が追いつかないだけではなく、中和できないほど乳酸が蓄積する)

2015.01.22 | Category: 運動生理学

 

乳酸と疲労

乳酸が多く出る状況と疲労する状況が一致するのはなぜなのか?

疲労の原因として、乳酸が多くできる状況が、筋収縮がうまくいかなくなる状況と一致することが多いことから、乳酸が唯一の疲労の原因と考えられてきました

 

では、なぜ一致するのでしょうか?

 

代謝ストレスと筋肥大(乳酸、水素イオン、無機リン酸塩、クレアチンその他の代謝産物の蓄積が筋肥大を起こす)

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クレアチンリン酸の低下と、リン酸の上昇による疲労への影響(筋肉の疲労時でも、筋内のATP濃度は変化しない)

2015.01.21 | Category: 有酸素運動,運動生理学

 

クレアチンリン酸の低下と、リン酸の上昇による疲労への影響(筋肉の疲労時でも、筋内のATP濃度は変化しない)

Crushed jogger from training on a big bridge.

「乳酸の酸性=筋の酸性化=疲労」なのか?

持久的トレーニングをすると、トレーニング効果で、運動時の乳酸の産生量は低下します。

 

また、乳酸を酸化してエネルギー源として利用できる量も高まり、そこで、トレーニング後は運動中の血中乳酸濃度がより低い値を示すようになります

 

※また、乳酸を中和する能力(緩衝能力)も高まります。

 

したがって、持久的トレーニングをしたら、より高い血中乳酸濃度になるまで運動を続けられるようになりそうですが、実際には、持久的トレーニングをすると、以前よりも血中乳酸濃度が低い状態で疲労困憊になってしまうことが多く起こります。

 

乳酸量がより少ない状態で疲労困憊になるので、乳酸が疲労困憊の原因ではないということになります。

 

これらを踏まえると、「乳酸の酸性=筋の酸性化=疲労」というだけで疲労を説明するのは難しいということになります。

 

疲労困憊はクレアチンリン酸濃度の低下、クレアチンリン酸が分解されてできるリン酸濃度の上昇が深く関与していることが考えられる

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エネルギー供給系の順番(必ずしもATP-CP系が7秒、解糖系が33秒続き、合計40秒程度の間は、無酸素的にエネルギーが供給されるのか?)

2015.01.20 | Category: 運動生理学

 

エネルギー供給系の順番(必ずしもATP-CP系が7秒、解糖系が33秒続き、合計40秒程度の間は、無酸素的にエネルギーが供給されるのか?)

エネルギー供給系の順番とは

スポーツ科学の知識がある人は、運動時にどのようにエネルギーが供給されるかという問いに対して、①ATP-CP系、解糖系、酸化系という順番に現れると答えてくれます

ATP-CP系

もともと筋の中にある微量のATPを使って、エネルギーを産生するか、クレアチンリン酸(CP)を分解することによって、ATPを再合成する系統になり、この反応では乳酸は生じません。

解糖系

糖が分解され、ピルビン酸が生じ、さらに乳酸に変化し、その過程で、ADPからATPが再合成されます。

酸化系

糖や脂肪が酸素を使って、ミトコンドリアで水と二酸化炭素で完全に分解される反応です。

 

解糖系と比べて、グルコース1分子あたり18倍のATPを作ることができます。

 

※運動を開始しすると、最初の7秒はATP-CP系、次の33秒は解糖系の反応(無酸素性)が起こり、その後酸化系(有酸素性)の反応にるとされています。

 

最新の生体エネルギー学(高強度運動中のATP産生クレアチンリン酸(PCr)が継続的に最大18分間にわたって利用されている)

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疲労困憊はクレアチンリン酸濃度の低下、クレアチンリン酸が分解されてできるリン酸濃度の上昇が深く関与していることが考えられる

2015.01.19 | Category: 運動生理学

 

疲労困憊はクレアチンリン酸濃度の低下、クレアチンリン酸が分解されてできるリン酸濃度の上昇が深く関与していることが考えられる

ATPとクレアチンリン酸

ミトコンドリアはTCA回路、電子伝達系と呼ばれる反応系を用いて、糖質や脂肪から酸素を使ってATPを作りますが、ATPは不安定で、あまり身体の中に貯めることは出来ません

 

そこで、ATPはエネルギーをクレアチンリン酸(PCr:Creatine Phosphate,CP)という物質に引き渡します。

 

ATPがADPとリン酸に分解されてエネルギーが放出され、そのエネルギーでリン酸がクレアチンと結合してクレアチンリン酸となります。

 

そして、そのクレアチンリン酸が、再びクレアチンとリン酸に分解され、そのエネルギーでリン酸とADPが結合してATPに戻ります。

 

※ATPのもつエネルギーが、一時的にクレアチンリン酸に移動した状態になると考えてください。

 

クレアチンリン酸が、逆に、クレアチンとリン酸とに分解されることで、ADPからATPを再合成することができます。

 

そして、再合成されたATPがADPとリン酸に分解されて運動のエネルギーが供給されます。

 

クレアチンリン酸の低下と、リン酸の上昇による疲労への影響(筋肉の疲労時でも、筋内のATP濃度は変化しない)

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スポーツ選手では糖質と脂肪の利用度を考える事が重要(糖質が無くなることが「疲労感」につながる)

2015.01.18 | Category: 栄養学

 

スポーツ選手では糖質と脂肪の利用度を考える事が重要(糖質が無くなることが「疲労感」につながる)

筋グリコーゲンの保持が試合を左右する

筋グリコーゲンを中心とする糖質の貯蔵量には限りがあり、多くの選手にとっては、筋グリコーゲン量を以下に試合中保持できるかを考えることが重要になります

 

特にサッカーやマラソンなどの持久的能力が必要な競技では、以下に筋グリコーゲンを最後までもたせるかが、勝敗を決めます。

 

また、大きく減った筋グリコーゲン量を元に戻すには、通常1日では無理になり、連戦をする時、ハードトレーニングをする際は、いかに早く筋グリコーゲンを回復させるかが非常に重要になります。

 

脂肪の特徴(脂肪酸はミトコンドリア内でβ酸化されアセチルCoAになり、糖と同じように完全に酸化される) (さらに…)

糖と脂肪の特徴から運動時の利用のされ方を考える(運動強度が高いほど糖質の利用が高まる)

2015.01.17 | Category: 栄養学

 

糖と脂肪の特徴から運動時の利用のされ方を考える(運動強度が高いほど糖質の利用が高まる)

糖質は利用しやすいが貯めるには適さない

糖質はご飯や砂糖、果物にある果糖等、種類は様々です。

 

最も単純な糖質は、単糖類といわれ、グルコース(ブドウ糖)がその代表になります。

 

スクロース(ショ糖)は二糖類といわれ、グルコースとフルクトース(果糖)が2つつながってできています。

 

※グリコーゲンは、グルコースがたくさんつながってできています。

 

脂肪の特徴(脂肪酸はミトコンドリア内でβ酸化されアセチルCoAになり、糖と同じように完全に酸化される)

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エネルギー代謝の基本(ATPがADP(アデノシン二リン酸)と無機リン酸(Pi)に分解される時に、エネルギーが放出される)

2015.01.16 | Category: 栄養学

 

エネルギー代謝の基本(ATPがADP(アデノシン二リン酸)と無機リン酸(Pi)に分解される時に、エネルギーが放出される)

エネルギーと代謝

生きているという事は、それ自体でエネルギーを消費しています。

 

それは、安静にしていてもエネルギーを消費しているという意味では「運動時」でも「安静時」でも同じです。

エネルギーの基本:ATP(アデノシン三リン酸)

アデノシン三リン酸

エネルギー代謝を考える上での基本は「ATP」という化学物質になります。

 

ATPはエネルギーが詰まった化学物質であり、ATPがADP(アデノシン二リン酸)と無機リン酸(Pi)に分解される時に、エネルギーが放出されます

 

ATPの「アデノシン三リン酸」という名前は、アデノシンという物質に、リン酸が3個ついているという意味になります。

 

リン酸がついているということが大切で、ATPについていた3個のリン酸のうち、1つが取れるとADPになり、この時にATPの持っていたエネルギーが外に放出されます。

 

つまり、ATPからリン酸が1つ取れてADPになった時にエネルギーが放出されるということになります。

 

糖と脂肪の特徴から運動時の利用のされ方を考える(運動強度が高いほど糖質の利用が高まる)

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