筋肉とたんぱく質(アミノ酸)

なぜ筋肉をつけるにはタンパク質(アミノ酸)の摂取が必要なの?【論文・エビデンス】


> アミノ酸 > なぜ筋肉をつけるにはタンパク質(アミノ酸)の摂取が必要なの?【論文・エビデンス】

筋肉をつけるには、適切な筋トレを行ない、適切な栄養と休息が必要だといわれます。

でもよくよく考えてみると、そもそも

「なぜ筋肉をつけるには『筋トレ』が必要なの?」

「なぜ筋肉をつけるには『栄養』が必要なの?」

「なぜ筋肉をつけるには『休息』が必要なの?」

ということを一つ一つかみ砕いて理解しないと、より効果的な筋トレができないと思いました。

そこで、今回は「なぜ筋肉をつけるには適切な栄養が必要なのか」について調べてみたいと思います。

では、最初にどこから手をつけてみたらよいかと考えてみたところ、まずは基礎となる前提として「筋肉が大きくなるメカニズム」について調べてみることにしました。




【目次】

■筋肥大(筋肉が大きくなる)のメカニズム

筋肉はそもそも皮膚、血管、髪の毛などと同じで「たんぱく質」でできています。

たんぱく質は合成と分解を繰り返しており、合成が勝ると筋肉は肥大し、分解が高まると萎縮していきます。

合成>分解 → 筋肉が大きくなる(筋肥大)

合成<分解 → 筋肉が小さくなる

そう、この関係はまるで、お金における貯金と借金の関係のようですね。

収入>支出 → 貯金が増える

収入<支出 → 借金が増える

入ってくるお金よりも出ていくお金が多ければプラス(貯金)になり、入ってくるお金よりも出ていくお金が少なければマイナス(借金)になるように、タンパク質合成速度がたんぱく質分解速度を上回ると筋量が増加し、反対になると筋量が減少していきます。

極端に言えば、筋肉のもととなるたんぱく質をとらなければ、筋量は減少していくわけですから、空腹時にはたんぱく質の合成のほうが少なくなり、マイナスとなってしまうというわけです。

「やっぱり筋肉を大きくする、筋肉をつけるためにはタンパク質が必要なんだな」という感じがしてきましたよね。

では、次に食べ物に含まれるタンパク質はどのように分解され、どのように体で使われるのかについて調べてみたいと思います。

【参考リンク】




■食べ物に含まれるタンパク質はどのように分解され、どのように体で使われるの?

簡単に言うと、食べ物(たんぱく質)は、胃→十二指腸→小腸と送られていく間にアミノ酸やペプチドに分解され、小腸の細胞に吸収され、血液に取り込まれて、全身の細胞に運ばれていき、各細胞でアミノ酸やペプチドを材料に新たなたんぱく質が合成されます。

より詳しくまとめると次の通りです。

1)食べ物は胃に送られて、消化酵素ペプシン(たんぱく質はアミノ酸が鎖のようにつながった構造をしており、ペプシンはその鎖を切断する力があります。)が含まれる胃液と混ざり合い、たんぱく質は分解されます。

2)十二指腸に送られ、膵臓から十二指腸に分泌されたたんぱく質を分解する消化酵素を含む膵液と混ざり合い、さらにたんぱく質が分解されます。

3)小腸に送られ、たんぱく質分解酵素であるペプチダーゼによって、アミノ酸とペプチドに分解され、小腸の細胞に吸収され、血液の流れに乗って、全身の細胞に送られます。

食べ物に含まれるたんぱく質がどのように分解されて、どのように体で使われるかという流れはわかりました。

では、次に、より効果的に筋肉をつけることに役立つ栄養に関する情報がないかを調べてみます。

【参考リンク】

■アミノ酸の量が多いほど筋たんぱく質の合成が刺激される

筋肉とたんぱく質(アミノ酸)
筋肉とたんぱく質(アミノ酸)

血液中から筋細胞に取り込まれたアミノ酸はいったん遊離アミノ酸プールに取り込まれ、必要とされるときに筋たんぱく質合成に利用されます。

<勝手な解釈中>

そうなんです!

アミノ酸はすぐに使われるんじゃなくて、いったん「遊離アミノ酸プール」という貯蔵庫に預けられるんですね。

遊離とは結合していないという意味です。

アミノ酸がもし貯蔵されることがなければ、必要とされるときにアミノ酸がないということが起こりうるわけですから、そのために体の中にアミノ酸プールが存在するということではないでしょうか?

<!勝手な解釈中>

アミノ酸摂取による筋タンパク質合成刺激には「用量依存効果」があります。

こんな風に書かれると難しいですが、用量依存効果とは、アミノ酸の量が多いほど筋たんぱく質の合成が刺激されるというものです。

このことが筋肉をつけるためにはタンパク質(アミノ酸)を摂取する必要がある理由であるわけです。

また、運動直後のタンパク質摂取は、後で摂取した場合よりもより同化する可能性があることが示唆されています。

また、高齢者においても、多量のアミノ酸を摂取した場合は若年者と同等のタンパク同化作用を得ることができますが、タンパク同化作用が最も高いとされる分岐鎖アミノ酸(BCAA:Branched Chain Amino Acids)のロイシンに対する感受性が高齢者では低下していることから、比較的少量のアミノ酸を摂取した場合、十分なタンパク同化作用が得られず、そのような食生活が長期的に続くと「サルコペニア」を引き起こす要因となる可能性が考えられます。

【補足】

※分岐鎖アミノ酸(BCAA)とは、具体的に言えば、必須アミノ酸のバリン、ロイシン、イソロイシンのこと。特に、ロイシンはmTORC1と呼ばれるタンパク質合成系の酵素を介してタンパク質の合成を促進し、分解を抑制するのに重要であると考えられています。

※サルコペニア(加齢性筋肉減弱現象)とは、筋肉が減り筋力が衰えた状態のことです。

近年中高年を中心に増加しているサルコペニアは、寝たきりや認知症を引き起こす原因とされ、健康寿命を縮める一因となっています。

最近は若い人にもサルコペニア予備軍が増えていて、無理なダイエットによる栄養の偏りなどが原因と考えられるそうです。

サルコペニアとは|サルコペニアの定義・予防・対策

Moore DRらの論文によれば、骨格筋量を維持するには、筋原繊維タンパク質合成(MPS)の適切なタンパク質摂取媒介刺激が必要なのですが、加齢によってたんぱく質への感受性が低くなってくるため、筋肉量を維持・増強するためには、たんぱく質の摂取量を増やす必要があります。

つまり、高齢者が筋肉量を維持してサルコペニアを予防するためには、たんぱく質の摂取量を増やした方がよいというわけです。

名古屋大学らの共同研究によれば、分岐鎖アミノ酸(BCAA)不足は筋原線維タンパク質の低下を招くことが分かり、BCAAを摂取し体内のBCAA量を維持すれば、加齢などによる筋力の低下を予防する効果が期待されます。




■まとめ

つまり、なぜ筋肉をつけるには適切な栄養が必要なのか?という疑問に対しては、

〇筋肉はたんぱく質でできていて、たんぱく質は合成と分解を繰り返しており、合成が勝ると筋肉は肥大し、分解が高まると萎縮する。

〇アミノ酸の量が多いほど筋たんぱく質の合成が刺激される。

〇運動直後のタンパク質摂取は、後で摂取した場合よりもより同化する可能性がある。

〇タンパク同化作用が最も高いとされる分岐鎖アミノ酸のロイシンに対する感受性が高齢者では低下していることから、高齢者は筋肉量を維持・増強するためには、たんぱく質の摂取量を増やす必要がある。

という答えになります。

→ アミノ酸の効果・効能・種類・アミノ酸を含む食べ物 についてくわしくはこちら

→ アミノ酸ダイエットの4つの効果・効果的なタイミング・方法(運動) についてくわしくはこちら







【アミノ酸 関連記事】

【参考リンク(論文・エビデンス)】