はじめに
フルマラソンに挑戦する市民ランナーの皆さん、日々のトレーニングお疲れ様です！自己ベスト更新を目指して、日々努力されていることと思います。
ランニングのパフォーマンス向上には、様々な要素が絡み合っていますが、その中でも「乳酸」は非常に重要な役割を担っています。
かつては「疲労物質」として悪者扱いされていた乳酸ですが、近年の研究でその認識は大きく変わりました。今では、エネルギー源としても活用されるなど、ランナーにとって頼もしい味方であることが明らかになっています。
この記事では、市民ランナーの皆さんに向けて、乳酸のメカニズムから、トレーニングへの活用方法まで、分かりやすく解説していきます。
特に、
- 乳酸はどうやって作られるのか？
- 乳酸を効率的に排出するには？
- 乳酸をエネルギーに変えるには？
- 中距離トレーニングがマラソンに役立つ理由とは？
といった疑問に、最新の研究結果を交えながらお答えしていきます。
この記事を読めば、乳酸に対する理解が深まり、トレーニングの質が向上すること間違いなし！ぜひ最後まで読んで、自己ベスト更新を目指しましょう！
乳酸って一体何者？
乳酸は、糖質が分解される過程で生成される有機酸です。かつては疲労の原因物質と考えられていましたが、実はエネルギー源やシグナル分子としての役割も担っており、運動中の体にとって非常に重要な物質です。
運動強度が高くなると、体内のエネルギー需要が増加し、酸素供給が不足した状態（無酸素状態）でエネルギーを産生する解糖系が活性化します。この解糖系において、ピルビン酸から乳酸が生成されます。
乳酸はどうやって作られるの？ (代謝メカニズム)
解糖系と乳酸産生
ランニングなどの運動で筋肉を動かすには、エネルギーが必要です。筋肉細胞では、グルコース（ブドウ糖）を分解してエネルギーを産生する解糖系が活性化します。
この過程を詳しく見ていきましょう。
- グルコースは細胞質内で複数の酵素反応を経てピルビン酸に変換されます。
- この過程で、ATP（アデノシン三リン酸）と呼ばれるエネルギー物質が生成されます。
- 酸素が十分に供給されている状態（有酸素状態）では、ピルビン酸はミトコンドリアと呼ばれる細胞小器官に取り込まれ、クエン酸回路と電子伝達系という代謝経路でさらに分解されて、より多くのATPが産生されます。
しかし、激しい運動などで呼吸が追い付かず、酸素供給が不足すると、ピルビン酸はミトコンドリアに運ばれる代わりに、乳酸脱水素酵素（LDH）という酵素の働きによって乳酸に変換されます。これは、酸素不足の状態でもエネルギー産生を維持するための重要なメカニズムです。
運動強度と乳酸産生
運動強度と乳酸産生の関係は、切っても切れない関係にあります。
運動強度が低い状態では、主に有酸素系でエネルギーが産生され、乳酸の産生量はわずかです。しかし、運動強度が高まるにつれて、解糖系が活性化し、それに伴い乳酸の産生量も増加します。
ある一定の運動強度を超えると、血液中の乳酸濃度が急激に上昇します。このポイントを乳酸性閾値（LT）と呼びます。
乳酸性閾値（LT）とは？
「血中乳酸濃度が一定に保たれる状態で維持できる最大運動強度、ペース、または心拍数」のことです。
乳酸性閾値は、持久系スポーツにおいて非常に重要な指標です。この強度で長時間運動を続けることができれば、マラソンで良い結果を残せる可能性が高まります。
トレーニングによる影響
トレーニングは、乳酸性閾値を高める上で非常に重要です。持久系トレーニングを継続することで、
- 筋肉の毛細血管が増加し、酸素供給能力が向上
- ミトコンドリアの量や活性も増加し、有酸素系でのエネルギー産生能力が向上
これらの適応により、より高い運動強度でも乳酸の産生を抑え、長時間運動を続けることが可能になります。
また、中距離ランナーと長距離ランナーの乳酸代謝には違いがあるという研究結果もあります。高強度運動時、中距離ランナーは長距離ランナーに比べて乳酸産生量と乳酸酸化量が多いことが分かっています。これは、運動強度と走行距離によって乳酸代謝の特徴が異なることを示唆しています。
呼吸法も重要！
呼吸法も乳酸の蓄積に影響を与える可能性があります。鼻呼吸は、酸素摂取量を増やし、筋肉への酸素供給を効率化することで、乳酸の蓄積を抑制する効果があるとされています。
乳酸はどうやって体外に排出されるの？ (排出メカニズム)
乳酸の輸送と利用
筋肉で産生された乳酸は、細胞膜にある乳酸輸送体（MCT）を介して血液中に放出されます。血液によって運ばれた乳酸は、心臓、肝臓、腎臓などの様々な臓器で利用されます。
- 心臓：エネルギー源として乳酸を優先的に利用します。
- 肝臓：乳酸からグルコースを再合成する糖新生が行われます。このグルコースは、再び筋肉のエネルギー源として利用されます。この乳酸からグルコースへの変換と、グルコースから再び乳酸への変換というサイクルは、コリ回路と呼ばれています。
運動後の乳酸除去
運動後、血液中の乳酸濃度は徐々に低下していきます。乳酸の除去には、酸化、糖新生、汗や尿への排出などが関与しています。
運動後の回復期には、酸素供給が回復し、乳酸は再びピルビン酸に変換され、ミトコンドリアで酸化されてエネルギーを産生します。また、肝臓での糖新生により、乳酸はグルコースに変換され、グリコーゲンとして筋肉に貯蔵されます。
VO2maxと乳酸クリアランス
乳酸クリアランス能力に影響を与える重要な要素として、VO2max が挙げられます。VO2max は、体が酸素を取り込み、利用できる最大量を示す指標です。VO2maxが高いほど、乳酸を酸化して筋肉や血液から除去する能力が高まります。
中強度から高強度の運動において、乳酸クリアランスの主な要因は乳酸の酸化であるため、VO2max の向上は乳酸クリアランス能力、ひいては乳酸性閾値に大きな影響を与えます。
乳酸はただの疲労物質じゃない！その驚くべき利用方法とは？
エネルギー源としての利用
乳酸は、かつては疲労物質と考えられていましたが、近年の研究により、重要なエネルギー源であることが明らかになっています。
筋肉、心臓、脳など、様々な組織で乳酸はエネルギー源として利用されます。特に、持久的な運動時には、乳酸は重要なエネルギー供給源となります。
乳酸とミトコンドリア
乳酸は、ミトコンドリアの活性化にも関与していることが示唆されています。ミトコンドリアは、細胞内のエネルギー産生を担う細胞小器官であり、持久力向上に重要な役割を果たしています。
激しい運動中に産生される乳酸は、運動後にミトコンドリアのバイオジェネシス（新生）を刺激することが分かっています。ミトコンドリアは、筋肉細胞内で酸素を使って脂肪やグルコースを分解し、エネルギーを産生する小さな工場のようなものです。筋肉細胞内のミトコンドリア濃度が増加すると、持久力パフォーマンスが向上するトレーニングへの適応の1つとなります。そして、乳酸はこの適応を促進する役割を担っているのです。
知っておきたい！乳酸閾値測定
乳酸性閾値を正確に把握することは、トレーニング効果を高める上で非常に重要です。乳酸性閾値を測定する方法としては、一般的に乳酸閾値テストが用いられます。
乳酸閾値テストでは、トレッドミルなどを用いて段階的に運動強度を上げながら、心拍数をモニタリングし、血中乳酸濃度を測定します。
指先や耳たぶから採取した血液サンプルを乳酸分析器で測定し、血中乳酸濃度とVO2max の割合をグラフ化することで、乳酸性閾値を特定することができます。
簡単に知りたい場合は、Garminのランニングウォッチがおすすめです。乳酸閾値タイムと心拍を表示してくれます。
中距離ランナーの乳酸代謝から学ぶ！
中距離ランナーは、長距離ランナーに比べて、高強度運動時の乳酸産生量と乳酸酸化量が多いという研究結果があります。
これは、中距離ランナーがより速いペースで走るため、筋肉への酸素供給が追いつかず、解糖系がより活性化されるためと考えられます。また、中距離ランナーは、速筋線維の割合が高く、速筋線維は遅筋線維に比べて乳酸産生能力が高いことも、乳酸代謝の差に影響していると考えられます。
さらに、中距離ランナーは、乳酸をエネルギー源として利用する能力にも優れていることが示唆されています。これは、ミトコンドリアの量や活性が高く、乳酸を効率的に酸化できるためと考えられます。
マラソンランナーこそ中距離トレーニングを取り入れよう！
長距離ランナーが中距離ランナーのトレーニングをメニューに加えることは、乳酸性閾値の向上やスピード強化に繋がり、パフォーマンス向上に貢献する可能性があります。
具体的には、インターバルトレーニングやレペティショントレーニングなど、高強度で短い距離を走るトレーニングを取り入れることで、速筋線維を刺激し、乳酸産生能力を高めることができます。
ただし、長距離ランナーは、中距離ランナーに比べて遅筋線維の割合が高いため、高強度トレーニングの負荷に注意する必要があります。トレーニング量や強度を徐々に上げていくことで、怪我のリスクを減らしながら効果的にトレーニングを行うことができます。
効果的な乳酸トレーニングで、マラソンをもっと速く！
乳酸トレーニングとは、乳酸性閾値付近の強度で運動を行うトレーニング方法です。乳酸性閾値を高めることで、より高い強度で長時間運動できるようになり、持久力向上に効果が期待できます。
乳酸トレーニングには、インターバルトレーニングやテンポランなど、様々な方法があります。
インターバルトレーニング
インターバルトレーニングは、高強度運動と休息を繰り返すトレーニング方法で、乳酸性閾値を高める効果が高いとされています。
例1：
- 5分間の軽いランニングでウォーミングアップ
- 10kmレースペースで1600mを4回走る
- 各レップの間に2分間のジョギングで回復
- 最後に5分間の軽いランニングでクールダウン
例2：
- 5分間の軽いランニングでウォーミングアップ
- 目標マラソンペースで1600mを走る
- その後3200mをマラソンペースで走る
- これを2〜5セット繰り返す
テンポラン
テンポランは、乳酸性閾値付近の強度で一定時間走り続けるトレーニング方法で、持久力向上に効果的です。
例：
30分間、ややきついと感じるペースで走り続ける
乳酸クリアラン
乳酸クリアランは、テンポランに短い高強度区間を組み込んだトレーニング方法です。筋肉に乳酸を蓄積させた後、速いペースで走りながら乳酸をエネルギーに変換する効率を高めることを目的としています。
例：
- ウォーミングアップ
- 10kmレースペースで20分間走行
- 3分間全力で走る
- 再び10kmレースペースで20分間走行
- クールダウン
| トレーニング方法 | 説明 | 例 | 効果 |
|---|---|---|---|
| インターバルトレーニング | 高強度運動と休息を繰り返す | 1km全力走 + 200mジョギング x 10セット | 乳酸性閾値向上 |
| テンポラン | 乳酸性閾値付近の強度で一定時間走り続ける | 30分間、ややきついペースで走行 | 持久力向上 |
| 乳酸クリアラン | テンポランに高強度区間を組み込む | 20分間テンポ走 + 3分間全力走 + 20分間テンポ走 | 乳酸クリアランス能力向上 |
まとめ
この記事では、ランナーにおける乳酸の出し方・作り方・利用方法について解説しました。乳酸は、かつては疲労物質と考えられていましたが、近年の研究により、エネルギー源としても利用されるなど、その役割が見直されています。
ランナーは、乳酸の代謝メカニズムを理解し、適切なトレーニングを行うことで、乳酸性閾値を高め、持久力向上を図ることが重要です。乳酸トレーニングやLSDなど、様々なトレーニング方法を組み合わせることで、より効果的に持久力を高めることができます。
さらに、中距離ランナーの乳酸代謝の特徴を理解し、長距離ランナーのトレーニングにも応用することで、さらなるパフォーマンス向上を目指せる可能性があります。
この記事で紹介した情報が、ランナーの皆様のパフォーマンス向上に役立つことを願っています。
