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3つの運動エネルギーを上手く使い分けてパフォーマンスを最大限に発揮する!

ウンドウ エネルギー

運動する為に使う人間のエネルギーには、3つの種類があります。

それらをスポーツ種目別に分けて、どのようにエネルギーを作り出しているのか紹介しています。

エネルギー不足にならないための対応策と、おすすめ食べ物。

どんな栄養素を摂取すれば、ケガも防げるのかなど、スポーツをする人がより良いパフォーマンスを発揮できるうように解説しています。

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運動エネルギー3種類

運動をするとき、使うエネルギーには3つの種類があります。

  1. 瞬間的に最大限の力を発揮する運動
  2. 瞬発力が必要な短時間の運動
  3. 長時間にわたる運動

 

これらをそれぞれ

  • ATP-CP系
  • 解糖系
  • 酸化系

と呼びます。

 

その仕組みを紹介していきます。

 

【ATP-CP系】瞬間的に最大限の力を発揮する運動

瞬間的に最大限の力を発揮する運動は

  • ウエイトリフティング
  • 短距離走(100~200m)
  • 50m競泳
  • 砲丸投げ
  • 跳躍競技
  • 野球のバッティング
  • ゴルフ・テニスのスイング
  • サッカーゴールキーパー
  • 瞬間的なジャンプ

など、動いていない状態(静的状態)から一気に筋肉を動かすスポーツ。

 

この場合の運動エネルギーは、ATP(アデノシン三リン酸)というエネルギー蓄積物質にあるエネルギーを使います。

ATPがADPになることで発生するエネルギーで、筋肉の収縮を行います!

 

ATPとADPについての詳しい解説はこちらから↓↓

 

しかし、この運動エネルギーは一瞬で大きな力を使うため、蓄えられていたエネルギーはすぐになくなります。

すると、筋肉に含まれている【クレアチンリン酸】=CPが、ADPからATPに戻してくれて、再度エネルギーが放出され、筋肉の収縮を行う事ができます。

使い果たしてしまったエネルギー蓄積物質を、再度元に戻すというイメージ!

 

クレアチンリン酸とは、アミノ酸から作られるクレアチンにリン酸が1個結合したもの。

肝臓で合成された後、筋肉で蓄積されます。

 

筋肉にはクレアチンリン酸が多く含まれており、エネルギー源となっています。

クレアチンリン酸は【CP】とも呼ばれます。

 

エネルギー源となるATPがなくなると、CPがエネルギーを補給することから

瞬間的に力を発揮する運動を行う場合に使われるエネルギーを【ATP-CP系】と言います。

 

特徴は、酸素を必要としないこと。

そして、短時間(1分30秒以下)しかもたないこと。

 

これは、クレアチンリン酸の量がそこまで多くないため、一瞬のエネルギー放出はできるものの、エネルギー切れとなるため。

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【解糖系】瞬発力が必要な短時間の運動

瞬発力が必要で、短時間の運動は

  • スピードスケート
  • 体操競技
  • ボクシング
  • レスリング
  • 中距離走

など。

 

この場合の運動エネルギーは、グリコーゲンを使います。

グリコーゲンは糖質です!

糖質は、エネルギー源となる三大栄養素の一つ。

糖質を摂取して分解されると、グルコースというブドウ糖が集まった【グリコーゲン】という物質が、肝臓や筋肉に蓄えられます。

 

蓄えられたグリコーゲンを、再度バラバラにしてグルコースに戻してエネルギーとして使います。

糖質を分解してエネルギーとして使うため【解糖系】のエネルギーと呼ばれます。

 

糖質は基本的に、食べてすぐエネルギーとなる成分。

そのため、ある程度の時間はエネルギーとして使う事ができるものの、短時間のみ。

 

解糖系の特徴は、酸素を使わないこと。

基本的に瞬発力や瞬間的な力が必要な運動には、酸素が使われません!

 

もう一つの特徴は、エネルギーを発生させる時に出来る成分が増えすぎると、乳酸が発生すること。

 

グルコースを分解すると発生するピルビン酸は、ミトコンドリアに入ると酸素を使って更に分解され、大量のATPを産生

しかし、ミトコンドリアに入れるピルビン酸の量が決まっているために、増えすぎたピルビン酸が乳酸に変換されるという仕組み。

 

そのため、解糖系は別名【乳酸系】とも呼ばれます。

この乳酸は、急激な運動によって発生します。

乳酸は悪いイメージがありますが、実はとっても有効な成分!

急激な激しい運動から、ゆっくりとした運動になると、乳酸は再度ピルビン酸に戻ります。

 

ミトコンドリアに入れなかったピルビン酸が、ミトコンドリアの中に入れるようになり、エネルギーを産生させ、

  • 筋肉内のエネルギー産生
  • 肝臓でグリコーゲン蓄積

という働きをします。

 

激しい運動をしたあと急激に体力は落ちますが、自然と復活するのはこのような仕組みがあったからなんですね^^

 

ちなみにこの解糖系は、運動をする人にとっては重要な仕組みです。

成分が【糖質】ということからも、運動前にはしっかりと糖質を摂る!という意識を持つことが大切です。

 

もちろん、運動中も体力を落とさないようにこまめに摂取しましょう!

おすすめはスポーツゼリー!

 

糖質と共に、筋肉の回復を図るアミノ酸【BCAA】入りのスポーツゼリーがおススメです^^

 

【酸化系】長時間にわたる運動

長時間にわたる運動は

  • マラソン(中距離含む)
  • 体操競技
  • ボクシング
  • レスリング
  • 1500競泳
  • トライアスロン
  • 野球
  • サッカー
  • クロスカントリースキー

など。

※瞬発力も必要だけど、長時間にわたる競技もこちらの運動エネルギーに当てはまります。

 

長時間にわたる運動を行う場合のエネルギー産生は、上記の2つと違って「酸素」を使います。

エネルギーの材料は

  • 糖質
  • 脂質
  • 酸素

 

瞬発力が必要な短時間の運動でもありましたが、糖質を分解してできたグルコースから、更に分解されてできたピルビン酸を使うエネルギーが一つ。

脂肪を分解して出来た脂肪酸を、ミトコンドリア内で【アセチルCoA】というエネルギー発生物質に変換して、大量に発生するエネルギーが一つ。

 

この2つのエネルギーを、酸化系のエネルギーと言います。

 

体内に蓄えられていた脂肪酸が、酸素を使ってゆっくりとエネルギーを発生します。

酸素と脂肪酸がたっぷりとあれば、長時間エネルギーを発生し続けることができます!

 

でもなぜ長時間、エネルギーが継続できるのでしょうか。

それは、脂肪酸から作られるATP(アデノシン三リン酸)というエネルギー蓄積物質は、ブドウ糖(糖質)よりも4倍多いから。

 

そのため、たくさん貯蓄されたエネルギーで、長時間の運動を続ける事ができるという仕組みです。

この運動エネルギーは、酸素を使うエネルギーなので【酸化系】と呼ばれます。

 

酸化系の特徴は、

  • 酸素
  • 糖質
  • 脂質

さえ充分あれば長時間運動ができるというもの。

 

マラソンをしていて、息が苦しくなるということがあるかと思います。

これは、息をして吸収する酸素をミトコンドリアに取り込み、エネルギー産生に使っているからです。

 

体内に

  • 糖質
  • 脂質

がしっかりと蓄えられていれば、酸素を取り入れるだけでエネルギーを産生し続ける事ができます。

糖質と脂質が足りなりとエネルギー不足になっちゃう

先ほど紹介した【乳酸】も酸化系の材料となります!

 

  • 糖質
  • 脂質

が完全に分解され、エネルギーになると

  • 二酸化炭素

が生じます。

水は体内で使用され、二酸化炭素は体外へ排出されます。

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3つの運動エネルギーはどのように切り替わる?

3つの運動エネルギーは、マラソン中は酸化系で、物を投げたらATP-CP系に切り替わるのかというとそうではなく、実は3つのエネルギー全てが常に稼働しています。

その中で、

  • 速い動き⇒解糖系
  • ゆっくりとした動き⇒酸化系

をメインとして活動している、というイメージです。

 

一番分かりやすいのがサッカー。

サッカーは

  • PKのように一瞬で蹴る場合は、ATP-CP系
  • ドリブルから攻めてフェイントをかけて抜く瞬間は、解糖系
  • 90分の試合を走り続ける、酸化系

などと、全てのエネルギーが必要なスポーツ。

 

主な使い方はこちら。

エネルギー 内容 パワーが発揮される時間 スポーツ種目
ATP-CP系 瞬間的にエネルギーを必要とするスポーツ 30秒以下 ・陸上短距離走
・砲丸投げ・ハンマー投げなどの投てき競技
・跳躍競技
・ウエイトリフティング
・柔道
・体操
・50m競泳
・野球のバッティング
・ゴルフ・テニスのスイング
・サッカーゴールキーパー
解糖系 瞬発力が必要で短時間のスポーツ 30秒~1分30秒 ・200m走
・400m走
・スピードスケート
・100m競泳
     〃 1分30秒~3分 ・800m走
・体操競技
・ボクシング
・レスリング
酸化系 長時間エネルギーが必要なスポーツ 3分以上 ・マラソン(中距離含む)
・体操競技
・ボクシング
・レスリング
・1500競泳
・トライアスロン
・野球
・サッカー
・クロスカントリースキー

 

3つの運動エネルギーは、常に全てが稼働しています。

これらをうまく使いこなせるようにするためは、

  • 適したエネルギー補給
  • トレーニング

が必要です。

 

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運動に適したエネルギー補給

今取り組んでいるスポーツにどのエネルギーが必要なのか、まずチェックしましょう。

それに当てはまる栄養を補給することで、よりエネルギー力を高めることができます。

 

途中疲労でケガをしてしまったり、体力が続かず練習に身が入らないということも防ぐことができます。

それでは一つずつ見ていきましょう。

 

ATP-CP系:瞬間的にエネルギーを必要とするスポーツ

これらの運動は、筋肉に蓄えられているATPを主に使います。

そのため、

  • 糖質
  • タンパク質

を積極的に摂取しておきます。

 

糖質は、摂取すると血液によって全身の細胞に運ばれます。

筋肉細胞にも運ばれ、エネルギー源として使われます。

 

糖質が多い運動前におすすめの食べ物は

  • お米
  • パスタ
  • そば
  • うどん
  • もち
  • さつまいも
  • あんこ
  • 干しブドウ
  • バナナ
消化の良い食べ物だけを紹介しています!

 

食べる時間帯にもよりますが、運動直前に摂取したい場合は

  • あんこ
  • バナナ
  • さつまいも

です。

さつまいもは蒸したもの!

 

糖質は砂糖を摂るのではなく、食べ物の糖質から摂取します。

糖質が多い食べ物の詳細はこちらから↓↓

 

タンパク質は、筋肉を作る源でもある栄養素です。

それだけでなく、エネルギーが不足するとアミノ酸に分解されてエネルギー源として活躍します。

 

タンパク質が豊富な食べ物は

  • 豚ゼラチン
  • ビーフジャーキー
  • 牛もも
  • 鶏ささみ・むね
  • するめ
  • しらす干し
  • 紅サケ
  • 大豆製品
  • チーズ

 

タンパク質に関しては、通常の食事をバランスよく食べていれば、ほぼ1日に必要なタンパク質の量が摂取できます。

とは言え、スポーツをする人は通常よりも多くタンパク質が必要なので、毎日食べるべき食品としては

  • 肉か魚
  • 納豆・豆腐
  • プロセスチーズ

これらは欠かさないようにして、量を増やすなど工夫するといいです。

 

タンパク質が豊富な食べ物まとめ一覧はこちらから↓↓

 

解糖系:瞬発力が必要なスポーツ

瞬間的なパワーだけでなく、ある程度の時間は運動するというスポーツ。

この場合に必要なエネルギーは

  • 糖質

 

酸化系:長時間エネルギーが必要なスポーツ

長時間エネルギーが必要なスポーツの場合は

  • 糖質
  • 脂質

 

脂質が多い食べ物は

  • 卵黄
  • 牛乳
  • チーズ
  • カシューナッツ
  • 肉類
  • さんま
  • あじ
  • アボガド

 

注意したいのは、脂質には摂りたくない脂質【トランス脂肪酸】という種類の脂質もあるということ。

 

エネルギーの源となる三大栄養素

  • 糖質
  • 脂質
  • タンパク質

についてはこちらから↓↓

 

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トレーニングでエネルギーが上手く使えるようにする!

3つの運動エネルギーは、トレーニング次第でうまく活用できるようになります。

その前にまず自分の筋肉を知ることも重要です。

 

筋肉には色々種類があるのですが、その中でも

  • 遅筋
  • 速筋

という

  • マラソンなどの長距離に向いている筋肉
  • 短距離に向いている筋肉

があります。

 

運動エネルギーの使い方としては

  • 遅筋は、酸化系向き
  • 速筋は、解糖系向き

という特徴があります。

 

筋肉の種類 エネルギー 向いているスポーツ
遅筋 酸化系 持久力が必要なスポーツ。マラソン・トライアスロンなど
速筋 解糖系 瞬発力が必要なスポーツ。短距離走など

 

この遅筋と速筋は、生まれつき遺伝で決められています。

但し、トレーニング次第である程度変えることが可能。

 

特にサッカーなどのように、

瞬発力も必要だけど、持久力も必要!

という場合は、事前に自分の筋肉の種類を知っておくと、より効率的なトレーニングが行えてパフォーマンスもアップします。

 

特徴としては

  • 遅筋:ミトコンドリアが多いので、酸化系のエネルギー産生に優れている
  • 速筋:グリコーゲンからエネルギー産生を主に行う

 

一度自分の筋肉の遺伝子を調べてみると、どんなトレーニングをすれば、よりよい結果に繋がるのかが分かりますよ^^

 

ちなみに、速筋が多い人が持久力を付けることは可能ですが、遅筋が多い人が短距離で速筋の多い人に勝つことは難しいと言われています。

これもトレーニング次第である程度までは速くなる!

ボルトはきっと速筋が多いタイプだね!

 

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まとめ

スポーツで結果を出すために必要なエネルギーの種類を知ることで、必要な栄養素も分かるので、練習中や試合中のスタミナ切れ、疲労が少しは改善されるといいなと思います。

疲労はケガに繋がります。

一度大けがをすると、取り戻すのにかなりの時間がかかります。

少しの怪我でも、足首だと完治に時間がかかったり、モチベーションが落ちてしまったり。

ケガをしないためにも、練習や試合を最後までやり通せるエネルギー補給は、特に意識して行いましょう!

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この記事を書いた人
紅助

スポーツフードアドバイザーの紅助です。
サッカーをしている息子がとにかくケガが多く、何とか体の土台を作ってあげたいと思い、この資格を取得しました。

勉強しながら分かったことを、子育てママに役立ててもらえればいいなと思い、食の大切さと心の育て方を執筆しています。
負けない身体づくりを養うために参考になれば幸いです^^

※料理は簡単手抜き料理でいかに栄養を注ぎ込むかに注力していますw

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