【栄養学】人間はどうやって食べ物からエネルギーを得ているのか？
こんにちは、じゅんえいです。
私はこれまで、トレイルランや、OMMLiteなど、ちょっとばかり過酷なレースに出場してきました。
その中で、力が出なくなってきたときやハンガーノック気味のときに、おにぎりやラムネを食べると、急に力が湧いてくる感覚が何度かありました。あの感動は忘れられません。
その経験から、この歳になってようやく、スポーツにおける食事や栄養補給の大切さに気が付くことができました。トレランありがとう。
（実は、今までいろいろなスポーツをしてきましたが、恥ずかしながら、あまり食事などを気を付けてこなかったというのが正直なところです。若い時は「いっぱい食べればいいんだろ」と思っていました。。）
そこでまずは、そもそも食べたものがどうやって体を動かすためのエネルギーとなっているのか調べてみることにしました。
※以降の説明は、できるだけわかりやすくするために、例えを使います。簡易に説明している部分もありますので、悪しからず。
身体の中には、エネルギーを作る工場が2種類ある！？
あなたの周りにあるエネルギーってどんなものがありますか？
挙げてしまえば、枚挙にいとまがないですが、例えば、「火」なんてどうでしょう。
中学校の化学を思い出してください。
材料である「木」に「火」をつけると、木に含まれる炭素が空気中の酸素と結びつき、二酸化炭素を出しながら、燃え始めます。そして、空気中の酸素がなくなったり、木が燃え尽きてしまうと、火は消えてしまいますよね。
実は体の中でも、大体似たようなことが起きているのです。
先ほどの例で、材料である「木」にあたるのが、「糖質」「タンパク質」「脂質」です。この3つは、三大栄養素と言われています。
これらが、体の中にある「解糖系」「クエン酸回路」と呼ばれる工場（もちろん比喩ですよ！）で、水や二酸化炭素を出しながら、エネルギーに変えられます。
糖質 ⇒ 解糖系で、エネルギーに変わる。(副産物：ピルビン酸)
ピルビン酸、タンパク質、脂質 ⇒ クエン酸回路でエネルギーに変わる
この仕組みのお陰で、われわれは身体を動かしたり、生命を維持できているのですね。
（ここから先は、なるべく簡単に書きますが、少し難しい話になるかもしれません。「むずかしい！」と思ったら、流し読みでも構いません。）
「解糖系」工場をのぞいてみましょう
解糖系の材料は「糖質」です。
例えば、私が主食としているご飯には、でんぷんが含まれています。でんぷんは、唾液に含まれるアミラーゼによって、マルトースに分解されます。その後マルターゼによって、グルコースに分解されます。
このグルコースは、血液に送り込まれ、血糖となります。
血液から、細胞に取り込まれたグルコースは、先述した「解糖系」の工場でエネルギーに変えられます。
「解糖系」は、この後の章でご紹介する「クエン酸回路」で生み出されるエネルギーよりは、小さいものだと思ってください。
ただし、「解糖系」はエネルギーを作るまでの時間がとても短いのが特徴です。
スポーツをする前に、糖分をとっておくといいと勧められるのは、「解糖系」が糖質をすぐにエネルギーに変えてくれるからなのです。
「クエン酸回路」工場をのぞいてみましょう
クエン酸回路の材料は「解糖系で作られたピルビン酸」「タンパク質」「脂質」です。
この工場では、時間がかかってしまいますが、複雑な化学反応から大きなエネルギーを生み出すことができます。
詳しく説明すると膨大な分量になってしまいますので、割愛しますが、これはミトコンドリアの中で行われる活動であり、最終的に水と二酸化炭素を出して、エネルギーを生成します。私たちが吐いている二酸化炭素は、この過程で生まれた二酸化炭素も入っているのですね。
先ほども述べましたが、こちらはエネルギーを作り出すまでに時間を要します。ですので、練習や試合直前に脂質やタンパク質をとってもあまり効果がありません。
一方で、多くのエネルギーを生み出す工場でもあるので、長期的な目線で脂質やタンパク質をとっていきたいものです。
最後に
ここまで読んでいただいて、ありがとうございます！
これまで、「解糖系」と「クエン酸回路」という工場で、糖質、タンパク質、脂質を材料として、エネルギーを作ると説明してきました。
実は、もう少し詳しく説明すると、それらの工場で作られているのは「ATP」という物質で、これ自体はエネルギーではありません。
ATPは、リン酸をもっており、それが外れるときに大きなエネルギーを生み出すのです。そして、そこで発生したエネルギーを使って、筋肉を動かしたりしているのです。面白いですね。
スポーツをベストコンディションで楽しむためには、食事はとても重要なものです。戦略を持って計画的に栄養素をとっていきたいものです。
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