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筋収縮のエネルギーについて①

筋収縮のエネルギーについて①

こんにちは!

完全通い放題パーソナルジムCHRONICLE-japan天神店トレーナーのダンです!

 

今回は、筋肉を収縮させて関節を動かすには、運動を生み出すエネルギーが必要です!

その、エネルギーのことについて紹介して行きたいと思います!

ATPとは?

ATPとは、全ての植物、動物及び微生物の細胞内に存在するエネルギー分子です。
ATPは細胞の増殖、筋肉の収縮、植物の光合成などの
代謝過程にエネルギーを供給するために全ての生物が使用する化合物です。
アデノシン三リン酸とも呼ばれています。

エネルギー源になるATP

人体の細胞が生命活動するためには必ずエネルギーが必要となります。

細胞にとって直接的なエネルギー源となるのがATPと呼ばれる物質になります。
筋繊維(筋細胞)も細胞内に一定量のATPを蓄えており、
筋収縮を行う際はATPがエネルギー源として利用される。
ATPが分解されてADP(アデノシン二リン酸)とリン酸(無機リン酸)が
生成される過程で発生したエネルギーが、収縮タンパク質であるミオシンの分子運動を起こします。

ただし、ATPはエネルギー源ではあるものの、
直接食物から摂取して補充する物質ではない。
ほとんどのATPは筋肉の細胞内(筋繊維内)でADPから再合成される。

瞬時に反応するATPーCP系

筋繊維内には、ATPよりもクレアチリン酸(CP)という物質が多く蓄えられている。
このクレアチリン酸を利用してATPを再合成する経路が(ATPーCP系)である

この経路は、筋繊維内のATPが分解されて減少すると、瞬時に反応してATPを補充する。
筋繊維内にはATPの5〜6倍の量ものクレアチリン酸が蓄えられているものの
瞬時にクレアチリン(C)に分解されるため、
ATPーCP系のみでは運動を長時間持続する事ができない。

例えば、
スプリント動作(全力疾走)における消費エネルギーで換算すると、
筋繊維内のATPとクレアチリン酸を全て使い切っても
8秒間程度しか全力疾走を続ける事ができない。

摂取した栄養素の代謝経路

上記のように、体内にあるATPとクレアチリン酸はすぐに枯渇してしまうため、
植物から摂取したエネルギーを使ってATPを再合成する経路が必要になる。

その経路において主なエネルギー源となるのは、(糖質)と(脂質)である。

さらに、タンパク質も体内で糖質が不足した場合などには、
グルコース(血糖)になったり(糖新生)、
アミノ酸が酸化系の経路によって分解されたりしてATPの再合成に使われる。

糖質の代謝経路は(解糖系)と(酸化系)の二つ。
それに対して、脂質の代謝経路は(酸化系)のみ

ATPを再合成する3つの経路

ATPーCP系〜筋繊維内にあるクレアチリン酸を使ってATPを再合成。
筋繊維内のATPが消費されると瞬時に反応する代謝経路。
ただし、ATPを再合成できる量は少量。

解糖系〜筋繊維内の筋グリコーゲンや血液中のグルコースを
ピルビン酸まで分解しATPを再合成。
酵素を使わずに素早く代謝が進行するが少量のATPしか作れない。

酸化系〜有酸素性の代謝経路。
糖の場合はピルビン酸以降の分解経路。
脂質は直接この経路に入り分解される。
ATPを多量に作られるが酵素が必要で進行速度が遅い

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