栄養学

「酸化機構」を徹底解説!エネルギー産生を最大化!

 

エネルギーの「ベース電源」

 

趣味筋肉
栄養学を学べる日本一の学校NNC・セミナー・書籍・論文などで「栄養学」を学んでいる、栄養オタクトレーニー、趣味筋肉(しゅみきん)です。

筋肉7年目、2019年JBBFメンズフィジーク”県2位”

 

この記事を読むと分かること

・酸化機構とは?

・脂肪が燃焼するメカニズム

・酸化機構の抵抗因子

 

人間には、大きく3つのエネルギー供給機構があります。

 

①ホスファゲン機構

②解糖系

③酸化機構

 

この中でも、「脂質」を主なエネルギー源とする「酸化機構」について徹底解説していきます。

 

”脂肪燃焼”のキーポイントとなる酸化機構を理解することで、効率良く減量・ダイエットを行うことができるようになります。

 

■酸化機構(有酸素性機構)とは?

 

酸化機構を一言で説明すると、「脂肪をエネルギーとして使う機構」です。

 

遊離脂肪酸から作られるアセチルCoAによって、ミトコンドリア内のクエン酸回路・電子伝達体を経て実行されるATP供給機構のことです。

 

◎有酸素運動と無酸素運動

 

酸化機構は、酸素を使う代謝のことで「好気的代謝」と言います。

→有酸素運動

 

反対に、酸素を使わないホスファゲン機構のような機構を「嫌気的代謝」と言います。

→無酸素運動

»【関連記事】ホスファゲン機構を理解して筋出力を最大化せよ

 

◎酸化機構と有酸素性機構の違い

 

繰り返しになりますが、「酸化機構」は、脂質をエネルギーとして使う機構のことです。

下記で解説しますが、酸化的リン酸反応やβ酸化など、脂肪酸特有の機構のことです。

 

そして、「酸化機構」「遅い解糖」これら2つをまとめたものを「有酸素性機構」と言います。

つまり、酸化機構は、”有酸素性機構の一部”という事です。

 

「遅い解糖」は、下記の記事で解説しています。

»【関連記事】解糖系を徹底解説!エネルギー産生を最大化!

 

■酸化機構の前提条件

 

酸化機構の前提条件の「”遊離脂肪酸”と”体脂肪”の違い」を解説します。

 

これらを理解すると、体脂肪がなかなか減らない理由が分かります。

 

◎遊離脂肪酸と体脂肪の違い

 

酸化機構の直接的な材料は、体脂肪ではなく「遊離脂肪酸」です。

 

ですので、まずは、体脂肪を遊離脂肪酸に変換する必要があります。

 

体脂肪は、ホルモン感受性リパーゼによって、中性脂肪が加水分解され「脂肪酸」「グリセロール」に分解されます。

 

これにより、血液中の脂肪酸「遊離脂肪酸」が増えていきます。

 

そして、この遊離脂肪酸をミトコンドリアに運び、エネルギーとして使うメカニズムが酸化機構です。

 

◎ホルモン感受性リパーゼの活性方法

 

体脂肪を脂肪酸とグリセロールに分けてくれるのは「ホルモン感受性リパーゼ」という酵素です。

 

ホルモン感受性リパーゼは、血糖値が下がったときに分泌される「アドレナリン」や「グルカゴン」というホルモンが分泌することで活性化されます。

 

裏を返せば、血糖値が高くインスリンが分泌されているときは、予備電源である体脂肪を分解する必要がないので、ホルモン感受性リパーゼは抑制されるということです。

 

つまり、血糖値が下がって体のエネルギーが枯渇しているときに、体脂肪が分解されるということです。

 

■体脂肪を脂肪酸に変換する理由とは?

 

体脂肪をわざわざ「脂肪酸」という形に変換する理由は、「体脂肪という形ではATPの生産工場であるミトコンドリアに入ることができないから」です。

 

「ミトコンドリアに入ることができない」ということは、「ATPを作ることができない」ということです。

 

つまり、「体脂肪」は「遊離脂肪酸」という形になることで、ATPを作り出すことができるようになるということです。

 

◎脂肪酸のミトコンドリアへの取り込み

 

✓脂肪酸がミトコンドリアに取り込まれるまで

遊離脂肪酸
 ↓
脂肪酸アシルAMP
 ↓
脂肪酸アシルCoA
 ↓(カルニチンと結びつく)
脂肪酸アシルカルニチン
 ↓
〜 ミトコンドリアの中〜
 ↓
脂肪酸アシルカルニチン
 ↓(脂肪酸とカルニチンに分かれる)
脂肪酸アシルCoA
 ↓(β酸化)
アセチルCoA
 ↓
クエン酸回路の中へ

 

体脂肪は、脂肪酸の形にならなければ「カルニチン」と結びつくことができません。

 

また、カルニチンがないと、ミトコンドリアの中に入ることもできません。

カルニチンは、ミトコンドリアに入るための「通行証」みたいなものです。

 

ですので、エネルギーを効率よく生産するためには「カルニチン」がとても重要になります。

 

■酸化機構のエネルギー供給割合

参考:https://ocw.tsukuba.ac.jp/discovery/badminton/energy/

 

酸化機構(有酸素系機構)は、”強度が低く長時間”の運動のときにメインに使われます。

 

✓ゆっくり歩くような軽い運動のATPの供給割合

・糖:約10〜18%

・脂肪:残りの90%

 

軽い運動の継続時間が増えても、出力を求められないので、クレアチンリン酸やグリコーゲンの利用率が増えていくことはありません。

「酸化機構」が使われる

 

反対に、強度の高い運動や爆発的な運動をする時間が増えると、脂質の利用割合は減り、グリコーゲンやクレアチンリン酸の利用率は上がっていきます。

「解糖系」「ホスファゲン機構」が使われる

 

■酸化機構の抵抗因子

 

下記で紹介するものは、酸化機構の”働きを抑制”してしまうものです。

 

酸化機構の働きを抑制してしまう因子を”6個”紹介します。

 

◎酸化機構の抵抗因子と改善方法

 

ホルモン感受性リパーゼの非活性

原因:アドレナリン・グルカゴンの非活性、AMPKの抑制など

改善方法:血糖値を乱高下させない、インスリン抵抗性の改善

 

»【関連記事】AMPKを活性化して減量を加速せよ!

»【関連記事】インスリン抵抗性を予防・改善する栄養学的アプローチ

 

体内酸素量の低下

原因:鉄・輸送タンパク(ヘモグロビン・ミオグロビン)・巨赤芽球抑制因子の不足

改善方法:鉄・タンパク質・ビタミンB12・葉酸・ナイアシンの摂取

»【関連記事】鉄の効果と摂取方法

 

③代謝補酵素の不足

原因:補酵素の材料の不足

改善方法:マグネシウム・鉄・ビタミンB群を中心としたビタミン・ミネラルの充足

»【関連記事】ビタミンB群の効果と摂取方法

 

電子伝達体の非活性

原因:NAD・FAD・コエンザイムQ10の不足

改善方法:ナイアシン・ビタミンB2・コエンザイムQ10の摂取

»【関連記事】コエンザイムQ10の効果と摂取方法

 

⑤ミトコンドリアの酸化による代謝反応の鈍化

原因:抗酸化物質の不足

改善方法:EGCg・アントシアニンなどの抗酸化物質の摂取

»【関連記事】カテキンの効果と摂取方法

 

L-カルニチンの不足

原因:カルニチンの生成能力は加齢とともに低下する(特に40代以降)

改善方法:L-カルニチンの摂取(1,000mg/日、ボディビルダーの減量初期は2,000mg×3でドライブをかけるのもアリ)

»【関連記事】L-カルニチンの効果と摂取方法

 

■まとめ

 

今回は、3つあるエネルギー供給機構のうち「酸化機構」を解説しました。

 

酸化機構の働きを最大化することで、効率良く脂肪燃焼をすることが可能になります。

 

ダイエット・減量中の人は、抵抗因子に当てはまっていないか確認してみてください。

 

◎要点まとめ

要点まとめ

・体脂肪は「脂肪酸」に分解しなければミトコンドリアに入れない

・体脂肪の分解のシグナルは「ホルモン感受性リパーゼ」

・運動強度が上がるとグリコーゲンやクレアチンリン酸の割合が増える

✓酸化機構の抵抗因子

①ホルモン感受性リパーゼの非活性

②体内酸素量の低下

③代謝補酵素の不足

④電子伝達体の非活性

⑤ミトコンドリアの酸化による代謝反応の鈍化

⑥L-カルニチンの不足

最後まで読んでいただきありがとうございます。

この記事が、あなたのお役に立つことができたのなら幸いです。

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筋肉・栄養オタク|2019年JBBFフィジーク県2位|フィットネスライター|筋トレ初心者でも”即実践可能な栄養学”を発信|健康的にバルクアップ・ダイエットしたい人向けの栄養記事を書いてます!|月間1万PV以上

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