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エネルギー供給源:炭水化物の科学
2023年10月12日ダイエットボディメイク食事エネルギー供給源:炭水化物の科学
私たちの体が日常の活動を行うために必要なエネルギー。
それは筋肉の動きから、心臓の鼓動、思考する脳の働きまで、体のすべての動きに関連しています。
このエネルギーの大部分は、食事から摂取した栄養素に由来しています。
特に、筋肉のエネルギー供給に関しては、炭水化物の役割が非常に大きいのです。
炭水化物は、私たちが食事から摂取する3大栄養素の一つであり、主要なエネルギー源です。
長距離ランナーやスポーツ選手は、競技前に炭水化物を多く含む食事を摂ることで知られていますが、その背景には、エネルギー供給に関する科学的な知識が存在します。
本記事では、エネルギー供給における炭水化物の重要性を解説し、その科学的な背景を深く探ることで、日常生活やスポーツ、ダイエットにおいての食事の選び方のヒントを解説します。
炭水化物の基本
炭水化物とは、糖質を主成分とする有機化合物の総称です。
この糖質は、単糖、二糖、多糖という3つのカテゴリに分類されます。
単糖は、グルコースやフルクトースなどの基本的な糖分子を指します。
これらは、摂取後、すぐに体内でエネルギーとして利用されます。
一方、二糖は、サッカロース(テーブルシュガー)やラクトース(乳糖)のような2つの単糖が結合したものを指します。
多糖は、3つ以上の単糖が結合したもので、主に植物や動物の体内でエネルギー貯蔵の形として存在します。
例えば、植物の細胞壁に存在するセルロースや、私たちの筋肉や肝臓に蓄えられるグリコーゲンなどがこれに該当します。
私たちが食事から炭水化物を摂取すると、それは体内で分解・変換され、最終的にはグルコースとして血液中に放出されます。
このグルコースは、私たちの主要なエネルギー源として、筋肉や脳、その他の臓器に供給されるのです。
炭水化物の摂取と体内での変換の過程は、私たちのエネルギー代謝において重要な役割を果たしています。
筋肉エネルギーの主な供給源:グリコーゲン
私たちの筋肉が動く際のエネルギーの主な供給源はグリコーゲンです。
グリコーゲンは、炭水化物から得られるグルコースが筋肉や肝臓に蓄積される形で作られます。
◉グリコーゲンの生成と貯蔵
私たちが食事から炭水化物を摂取すると、消化の過程でグルコースとして吸収され、血液中に放出されます。
インスリンというホルモンの作用により、このグルコースは筋肉や肝臓の細胞に取り込まれ、グリコーゲンとして蓄積されます。
特に、運動後の筋肉はグルコースの取り込みが活発になり、効率的にグリコーゲンを蓄積します。
◉運動中のグリコーゲンの役割
運動を始めると、筋肉はエネルギーを必要とします。
最初のエネルギー源として、筋肉内のグリコーゲンが分解され、エネルギーとして利用されます。
特に、高強度の短時間の運動時には、グリコーゲンの消費は非常に高まります。
長時間の運動が続くと、この筋肉内のグリコーゲンは減少してしまうため、疲労の原因となります。
炭水化物と運動パフォーマンス
◉長時間の運動と炭水化物の消費
長時間の運動を続けると、前述のように筋肉内のグリコーゲンが消耗します。
これにより、エネルギーの供給が不足し、疲労が進行します。
炭水化物の摂取は筋肉へのエネルギー供給をサポートし、運動パフォーマンスの維持に寄与します。
◉炭水化物の摂取が持つ運動への影響
適切なタイミングでの炭水化物の摂取は、運動中の筋肉のエネルギー供給をサポートし、運動後の筋肉の回復も促進します。
これにより、連続して高いパフォーマンスを維持することができます。
◉カーボローディングとそのメリット
カーボローディングとは、競技前に炭水化物を多量に摂取し、筋肉内のグリコーゲンを最大限に蓄積する方法です。
これにより、競技中の持久力や運動能力を向上させることが期待されます。
特に、マラソンやトライアスロンなどの長時間の競技での効果が高まります。
糖質制限とエネルギー供給
体脂肪の減少や血糖値のコントロールを目的として、糖質制限があります。
炭水化物を制限することで筋肉のエネルギー供給にどのような影響が出るのでしょうか。
炭水化物制限の背景と目的
糖質制限の背景には、糖質を制限することでインスリンの分泌を抑え、体脂肪の減少を促進するという理論があります。
また、低糖質の食生活は血糖値の急激な上昇を避けることができるため、糖尿病のリスクを低減させる効果も期待されています。
糖質制限中のエネルギー供給源の変化
炭水化物の摂取を制限すると、体は筋肉や肝臓に蓄えられているグリコーゲンを使い果たし、脂肪を主なエネルギー源として利用するようになります。この過程で、ケトン体という物質が生成され、脳や筋肉へのエネルギー供給として利用されます。
しかし、炭水化物を極端に制限したダイエットは、短期的には体重減少が見られることが多いものの、エネルギー供給が維持されないため、長期的にはリバウンドのリスクが増大します。
体がエネルギー不足を感じると、次の食事で過剰に摂取しやすくなるとともに、基礎代謝が下がり、継続的な体重管理が難しくなる可能性があります。
パフォーマンスと回復への影響
炭水化物の摂取が非常に少ない状態が続くと、筋肉のエネルギー供給が不十分になり、運動時のパフォーマンスが低下しやすくなります。
特に高強度の運動時には筋肉の疲労が早まり、回復にも時間がかかります。
また、炭水化物は筋肉の回復を助ける役割もあるため、適切なタイミングでの摂取が推奨されます。
炭水化物の適切な摂取量
◉運動量や目的に合わせた摂取
例えば、持久力を要するスポーツ選手や筋トレを頻繁に行う人は、多くの炭水化物が必要です。
これに対して、日常的な運動量が少ない人や、ダイエットを目的とする人は、摂取量を控えめにすることが推奨されます。
◉運動前後の炭水化物の摂取
運動前に炭水化物を摂取することで、筋肉内のグリコーゲンを充填でき、パフォーマンスの向上が期待できます。
特に、60分以上の運動を予定している場合には、前もって炭水化物をしっかり摂取しましょう。
運動後の炭水化物摂取は、体の回復を助けるためのものとなります。
運動によって消耗された筋肉内のグリコーゲンを迅速に補うことで、次回の運動やトレーニングへの備えとして非常に有効です。
さらに、炭水化物と一緒にたんぱく質を摂取することで、筋肉の修復や成長をより効率的に行うことができます。
ただし、摂取する炭水化物の種類にも注意が必要です。
運動前には、消化が早い単糖や二糖を中心に摂取すると、迅速にエネルギーとして利用できます。
具体的には、フルーツの中でも特にバナナやぶどう、オレンジジュース、蜂蜜、またはスポーツドリンクなどが挙げられます。
一方、運動後は、多糖類や食物繊維を含むものを摂取することで、持続的なエネルギー供給ができます。
お米や全粒粉のパン、オートミール、さつまいも、そばなどが適しています。
また、タイミングだけでなく、日常の炭水化物の摂取バランスも大切です。
日常の食事での過度な炭水化物の摂取は、体脂肪の増加やインスリン抵抗性の原因となります。
自身の運動量や目的に応じた適切な量と種類の炭水化物を摂取し、体型を維持することが大切です。
まとめ
炭水化物は、私たちの体にとって主要なエネルギー源です。
適切な炭水化物の摂取は、運動時のパフォーマンス向上や回復を助ける役割を持ちます。
そのため、運動を行う人は、適切なタイミングでの炭水化物摂取が必須となります。
しかし、単に多くの炭水化物を摂取するだけではなく、その種類やタイミング、そして量を考慮することが重要です。
日常の運動量やトレーニングの目的に合わせて、炭水化物の摂取を調整することで、最適な運動パフォーマンスと健康をサポートすることが可能です。
この記事を通じて、炭水化物の科学的な背景や摂取のポイントを理解し、健康的な生活を築くための参考にしていただければ幸いです(^ ^)
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炭水化物とダイエットの関係について
2020年11月10日食事炭水化物とダイエットの関係について
糖質制限ダイエットはすっかり広まり、最近では「糖質制限は危険」という意見も多く取り上げられてきているように感じます。
しかし、
具体的に糖質制限ダイエットがなぜ危険なのか?
どのような食事方法を行えば良いのか?
ということをご存知でない方も多いのではないかと思います。
なので今回は、糖質制限について詳しく解説していきます。
糖質制限をすると何故痩せるのか?
まず、糖質制限をするとなぜ痩せるのでしょうか?
そのメカニズムについてご存知でしょうか?
糖質制限をすることで痩せる理由としては、大きく分けて3つです。
- 身体に蓄えている水分量が減るから。
- シンプルに摂取カロリーが減るから。
- 脂肪をエネルギー源とする「ケトン代謝」に切り替わるから。
1. 身体に蓄えている水分量が減るから。
炭水化物(糖質)を摂ると、身体にはグリコーゲンとして体内に貯蔵されます。そして、このグリコーゲンを身体を動かすときのエネルギー源として使うことが、私たちの身体では成されています。
しかし、このグリコーゲンは身体に貯蔵できる限界があり、
筋グリコーゲンの貯蔵量は約400g、肝グリコーゲンの貯蔵量は約100gと言われています。
そして、大事なポイントは、グリコーゲンは体内に貯蓄しておくために3倍~4倍の水分と結びつく性質を持っているという事です。
つまり、
筋グリコーゲンの貯蔵量は約400g=1200~2000gの水分が増加
肝グリコーゲンの貯蔵量は約100g=300~500gの水分が増加
合計で1500~2500gの水分を溜め込んでいるという訳です。
糖質制限をすると、体内のグリコーゲンは枯渇してしまいますので、そこに溜め込まれている水分も失われます。その結果として、体重が一気に下がるという仕組みです。
そのため、糖質制限による短期的な体重減少は、水分が大きく関与していることを理解する事がポイントになります。
2. シンプルに摂取カロリーが減るから。
2つ目の理由は非常にシンプルで、摂取カロリーが減るからです。
私たちは摂取カロリーの約60%程度を炭水化物から摂取しています。そのため、糖質制限をするということは、相対的に摂取カロリーも減りますので、体重は落ちていきます。
基本的に、体重の増減はカロリー収支(摂取カロリーと消費カロリーの収支)によって決まってきますので、糖質制限をしてカロリー収支がマイナスになったことで、体重は減ります。
これはどんなダイエット方法にも共通している原理原則になります。
3. 脂肪をエネルギー源とする「ケトン代謝」に切り替わるから。
3つ目は少し難しい言葉が出てきましたが、糖質制限をすることでケトン代謝に切り替わるということです。
1つ目の理由で、グリコーゲンが身体のエネルギー源になるという話をしましたが、グリコーゲンが枯渇することで、身体は他の場所からエネルギーを確保しなければいけません。
そこで使われるのが「脂肪」です。
しかし、脂肪をそのままエネルギー源として使うことはできないため、脂肪を分解して「ケトン体」という物資に変換し、ケトン体が身体や脳のエネルギー源となって働きます。
このケトン体をエネルギー源とする「ケトン代謝」は、グリコーゲンが枯渇することで発動されて、どんどん脂肪を分解していくことができます。
そのため、糖質制限をすることで体重が落ちやすくなるという仕組みです。
上記の3つが糖質制限によって、体重が落ちるメカニズムになってきます。
糖質制限のデメリット
糖質制限による体重減少のメカニズムを解説しましたが、私は糖質制限をすることをオススメはしません。
例えば、ファスティングのような短期的な糖質制限は良いですが、長期的に糖質制限をすることはデメリットが多いからです。
糖質制限のデメリットは下記になります。
- 長期間続けることで身体に異常が出る。
- リバウンドのリスクが高い。
- 糖新生が起こり、筋肉が落ちやすくなる。
1. 長期間続けることで身体に異常が出る。
まず1つ目は、長期間継続することで身体に異常が出るということです。
前提として糖質は私たちの身体のエネルギー源となるものです。そのため、長期的に極端な糖質制限をすることで、頭痛や吐き気、めまいなどの体調不良から、重篤な病気に繋がる可能性もあります。
炭水化物を摂りすぎることで、内臓脂肪や体脂肪として身体に蓄積されるので、必要量を摂れば全く問題ありませんし、身体の調子も良い状態を保つことができます。
ただし、糖質の種類は意識することが大切であり、精製された砂糖やパン・パスタなどの小麦製品、白米などはなるべく避けたほうが良いです。その代わり、玄米や五穀米、芋類、果物類から摂れる糖質は必要量摂ることをオススメします。
特に運動する習慣がある方は、運動の前後で糖質を摂取した方がパフォーマンスも高くなります。
2. リバウンドのリスクが高い。
2つ目はリバウンドのリスクが高いことです。糖質制限で痩せる理由にも挙げたように、糖質制限をして短期的に痩せる原因は「水分」にあります。そのため、シンプルに炭水化物を摂ったら体重は戻りますし、長期的な糖質制限をすることで代謝が下がり、身体がエネルギーを節約するようになってしまいます。そうなると、脂肪が燃えにくく、筋肉が落ちやすい身体になり、リバウンドした後もその筋肉量・代謝が長年キープされることになりますので、長期的な糖質制限は避けていくべきです。
3. 糖新生が起こり、筋肉が落ちやすくなる。
3つ目は、糖新生が起こり筋肉が落ちやすくなるということです。糖新生とは、グリコーゲンが枯渇することで筋肉を分解して、糖に作り変える仕組みのことを指します。長期的な糖質制限は、この糖新生を促進させて、筋肉をどんどん分解させていってしまうので、代謝を下げ、身体に様々な体調不良を起こしかねません。筋肉の観点からも、長期的な糖質制限は避けるべきでしょう。
正しい食事方法を身につけましょう
長期的な糖質制限はオススメできない!という話をしましたが、最後に正しい食事方法について解説をしていきます。
正しい食事方法として、具体的に2つご紹介します。
- 「まごわやさしいわ」を中心とした食事をする。
- 食べ過ぎを防ぐために、1日2食を実践する。
- 「まごわやさしいわ」を中心とした食事をする。
1つ目は「まごはやさしいわ」の献立にするということです。
「まごはやさしいわ」は食品の頭文字をとっており、
ま: まめ類(納豆、大豆製品など)
ご: 種子類(ナッツやごまなど)
は: 発酵食品(味噌や漬物、ヨーグルトなど)
や: 野菜類
さ: 魚類(小型の魚の方が良い)
し: しいたけなどのキノコ類
い: イモ類
わ: ワカメなどの海藻類です。
これにプラスして、ご飯(玄米・五穀米)+みそ汁を食べていただくと、非常にバランスの取れた食事になります。
つまり、「和食」ですね。
また、お肉はなるべく鶏肉のささみ・胸・ももがオススメです。
牛や豚はたまに摂るくらいなら良いですが、脂質が高く、身体にとってあまり良くない種類の飽和脂肪酸や一価不飽和脂肪酸が多いため、毎日意識的に摂る必要はないと思います。
2. 食べ過ぎを防ぐために、1日2食を実践する。
2つ目は、「1日2食で良い」ということです。そもそも現代人にとって1日3食食べるというのは、それだけで「食べ過ぎ」になってしまう可能性が高いです。
また、1日3食を摂ることで身体にポジティブな影響があるというエビデンスはないため、あくまで習慣として食べている方がほとんどだと思います。
お腹が空いていなくても、習慣として食べている人は是非食事の回数を減らしていただくことをオススメします。
是非、正しい食事の方法を身につけて、健康的な身体づくりを是非行なっていきましょう。
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炭水化物とダイエットの関係性
2020年4月24日食事炭水化物とダイエットの関係性
炭水化物は、三大栄養素の中の1つであり、生きていく上で欠かせない栄養素です。
本日は炭水化物とダイエットの関係性について、詳しく解説をしていきたいと思います。
炭水化物とは?
まず、皆さんそもそも炭水化物とは何か知っていますか?
ご飯・パン・麺類が炭水化物だということは皆さんご存知だと思います。
しかし、炭水化物は色々な種類があるため、定義をしっかり抑えておきましょう。
炭水化物とは、糖質と食物繊維の総称です。
また、糖質はさらに単糖類・二糖類・多糖類に分類することができます。
ご飯やパン・麺類などはあくまで炭水化物の一部であり、
多糖類のデンプンを表しています。
では、それ以外の炭水化物はどういうものがあるのが分類していきましょう。
⚫️単糖類
単糖類はそれ以上分解されない基本的な糖類を指します。単糖類の例として、グルコース(ブドウ糖)、フルクトース(果糖)などがあり、甘いジュースや果物が代表的です。単糖類はそれ以上分解されないため、身体への吸収が最も早いのが特徴です。
⚫️二糖類
二糖類は2分子の単糖が結合した糖質を指します。その代表としてはスクロース(ショ糖)があり、甘味料として私達が普段から馴染みのある糖類になります。また牛乳などに含まれるラクトース(乳糖)も二糖類になります。単糖類と同様、身体への吸収が早いことが特徴です。
⚫️食物繊維
実は食物繊維も炭水化物として分類することができます。
食物繊維とは、「ヒトの消化酵素で消化されない食物成分」と定義されており、水に溶ける水溶性食物繊維と水に溶けない不溶性食物繊維があります。食物繊維は腸内環境を良くしたり、血糖値の上昇を抑える効果があり、多く摂取することで生活習慣病の予防などに繋がります。
ダイエットにおける炭水化物(糖質)の摂取の仕方
では、次にダイエットにおいて、どのように炭水化物(今回は食物繊維を除いて、糖質に限定します)を摂っていけば良いのでしょうか。
前提として、ダイエットにおいて糖質を完全にカットする「糖質制限」はしない方が良いです。
なぜなら、糖質制限を永続的に続けることはできないため、結局糖質を摂ることでリバウンドに繋がりやすくなります。
また、糖質制限を長期的にし過ぎてしまうと、身体がエネルギーの消費を抑える体質に変わり、どんどん基礎代謝が落ちていってしまいます。
そうなってしまうと、後から取り戻すのにかなりの時間を要してしまい、今までやっていたことも意味がなくなってしまいます。
なので、糖質は摂取する前提で、ダイエットにおける摂取の方法をお伝えしていこうと思います。
まず1つ目に、GI値が低い食品を選択してください。
GI値は、食品を摂った時にどのくらい血糖値が上昇しやすいかを表す指標です。
詳しくは、血糖値スパイクとは? で解説をしていますので、ご覧ください。
GI値の低い食品を摂ることで、血糖値の上昇を防ぎ、栄養の吸収を抑えることができます。
穀物では茶色いものを中心に選択したり、芋類などを摂ることもオススメです。
2つ目は、炭水化物の分量を抑えましょう。
日本人は、食事で炭水化物過多になりやすく、分量を注意していくことが非常に大切です。
ご飯であればお茶碗半分、パンであれば1枚ほどの分量で十分です。
麺類や丼にすると、ほぼ100%糖質過多になってしまうので、注意しましょう。
3つ目は、甘いお菓子やジュースをやめることです。
糖質の種類について先述したとおり、甘いお菓子やジュースは単糖類や二糖類に分類されるため、吸収が非常に早く、血糖値が跳ね上がる血糖値スパイクが引き起こされてしまいます。
そのため、ダイエットをするときは甘いものを控えて、食べる種類を変えていくことがポイントになります。
無理なくダイエットする
今回は、炭水化物について解説をしていきました。
ダイエットで炭水化物を完全にカットすると、一時的な結果は出ますが、結局リバウンドをしてしまい、非常にもったいないです。
炭水化物は身体のエネルギーになるため、上手に付き合いながら、ダイエットを頑張っていきましょう!
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お問い合わせ
- 医師が推奨するパーソナルトレーニングジムBeU『ビーユー』
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炭水化物は、三大栄養素の中の1つであり、生きていく上で欠かせない栄養素です。
本日は炭水化物とダイエットの関係性について、詳しく解説をしていきたいと思います。
炭水化物とは?
まず、皆さんそもそも炭水化物とは何か知っていますか?
ご飯・パン・麺類が炭水化物だということは皆さんご存知だと思います。
しかし、炭水化物は色々な種類があるため、定義をしっかり抑えておきましょう。
炭水化物とは、糖質と食物繊維の総称です。
また、糖質はさらに単糖類・二糖類・多糖類に分類することができます。
ご飯やパン・麺類などはあくまで炭水化物の一部であり、
多糖類のデンプンを表しています。
では、それ以外の炭水化物はどういうものがあるのが分類していきましょう。
⚫️単糖類
単糖類はそれ以上分解されない基本的な糖類を指します。単糖類の例として、グルコース(ブドウ糖)、フルクトース(果糖)などがあり、甘いジュースや果物が代表的です。単糖類はそれ以上分解されないため、身体への吸収が最も早いのが特徴です。
⚫️二糖類
二糖類は2分子の単糖が結合した糖質を指します。その代表としてはスクロース(ショ糖)があり、甘味料として私達が普段から馴染みのある糖類になります。また牛乳などに含まれるラクトース(乳糖)も二糖類になります。単糖類と同様、身体への吸収が早いことが特徴です。
⚫️食物繊維
実は食物繊維も炭水化物として分類することができます。
食物繊維とは、「ヒトの消化酵素で消化されない食物成分」と定義されており、水に溶ける水溶性食物繊維と水に溶けない不溶性食物繊維があります。食物繊維は腸内環境を良くしたり、血糖値の上昇を抑える効果があり、多く摂取することで生活習慣病の予防などに繋がります。
ダイエットにおける炭水化物(糖質)の摂取の仕方
では、次にダイエットにおいて、どのように炭水化物(今回は食物繊維を除いて、糖質に限定します)を摂っていけば良いのでしょうか。
前提として、ダイエットにおいて糖質を完全にカットする「糖質制限」はしない方が良いです。
なぜなら、糖質制限を永続的に続けることはできないため、結局糖質を摂ることでリバウンドに繋がりやすくなります。
また、糖質制限を長期的にし過ぎてしまうと、身体がエネルギーの消費を抑える体質に変わり、どんどん基礎代謝が落ちていってしまいます。
そうなってしまうと、後から取り戻すのにかなりの時間を要してしまい、今までやっていたことも意味がなくなってしまいます。
なので、糖質は摂取する前提で、ダイエットにおける摂取の方法をお伝えしていこうと思います。
まず1つ目に、GI値が低い食品を選択してください。
GI値は、食品を摂った時にどのくらい血糖値が上昇しやすいかを表す指標です。
詳しくは、血糖値スパイクとは? で解説をしていますので、ご覧ください。
GI値の低い食品を摂ることで、血糖値の上昇を防ぎ、栄養の吸収を抑えることができます。
穀物では茶色いものを中心に選択したり、芋類などを摂ることもオススメです。
2つ目は、炭水化物の分量を抑えましょう。
日本人は、食事で炭水化物過多になりやすく、分量を注意していくことが非常に大切です。
ご飯であればお茶碗半分、パンであれば1枚ほどの分量で十分です。
麺類や丼にすると、ほぼ100%糖質過多になってしまうので、注意しましょう。
3つ目は、甘いお菓子やジュースをやめることです。
糖質の種類について先述したとおり、甘いお菓子やジュースは単糖類や二糖類に分類されるため、吸収が非常に早く、血糖値が跳ね上がる血糖値スパイクが引き起こされてしまいます。
そのため、ダイエットをするときは甘いものを控えて、食べる種類を変えていくことがポイントになります。
無理なくダイエットする
今回は、炭水化物について解説をしていきました。
ダイエットで炭水化物を完全にカットすると、一時的な結果は出ますが、結局リバウンドをしてしまい、非常にもったいないです。
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