ランナーは運動中に何をエネルギーにしているのか｜糖質と脂質はどう使い分けられる？

ランニング

はじめに

「ランニングは脂肪燃焼に効果的」とよく言われます。

一方で、「ランナーは糖質をしっかり摂るべき」という話も耳にします。

この二つを聞くと、「結局、身体は脂肪と糖質のどちらを使って走っているの？」と疑問に思う人も多いのではないでしょうか。

実は、この疑問に対する答えは「両方使っている」です。

人間の身体は、運動強度や運動時間に応じて、糖質と脂質の利用割合を絶えず切り替えています。

さらに、長時間の運動ではタンパク質もわずかにエネルギー源として利用されます。

今回は、ランナーの身体が運動中にどのような燃料を使い分けているのかを、運動生理学とスポーツ栄養学の研究をもとに分かりやすく解説します。

身体が利用する3つのエネルギー源

私たちの身体が運動中に利用する主なエネルギー源は、次の3つです。

エネルギー源 主な役割
糖質 素早く利用できる主要な燃料
脂質 大量に蓄えられている長時間運動向きの燃料
タンパク質 通常は少量だが、長時間運動で利用割合が増える

この3つは「どれか一つだけ」が使われるわけではありません。

常に同時に利用されており、その割合が変化しています。

そのため、「脂肪燃焼ゾーンだから糖質は使われない」という考え方は正確ではありません。

糖質は最も使いやすいエネルギー源

糖質は、身体にとって最も素早く利用できる燃料です。

お米やパン、麺類などから摂取した糖質は、最終的にブドウ糖となって血液中へ吸収されます。

その一部は筋肉へ運ばれ、筋グリコーゲンとして蓄えられます。

運動が始まると、この筋グリコーゲンが優先的に利用されます。

特にペースが速くなるほど、糖質への依存度は高くなります。

糖質の特徴 内容
利用速度 非常に速い
酸素 少なくても利用できる
向いている運動 中〜高強度
貯蔵量 比較的少ない

糖質について詳しく知りたい方は、こちらの記事も参考にしてください。

脂質は長時間運動を支える燃料

一方、脂質は体脂肪や筋肉内に蓄えられているエネルギー源です。

糖質と比べると利用までに時間がかかりますが、その代わり非常に大量に蓄えられています。

例えば、体脂肪が10kgある人では、およそ70,000〜90,000kcalものエネルギーが蓄えられている計算になります。

これはフルマラソンを何十回も走れるほどのエネルギー量です。

しかし、脂質には一つ弱点があります。

それは、酸素を十分に使わなければ効率よく利用できないことです。

脂質の特徴 内容
利用速度 糖質より遅い
酸素 大量に必要
向いている運動 低〜中強度
貯蔵量 非常に多い

そのため、ゆっくり走るZone2トレーニングでは脂質利用割合が高くなります。

逆にインターバル走やレース終盤のような高強度では、糖質への依存度が高くなります。

タンパク質もエネルギーになるのか

「筋肉が分解されてエネルギーになる」と聞いたことがある人もいるかもしれません。

これは半分正しく、半分誤解があります。

通常のランニングでは、タンパク質が主要なエネルギー源になることはありません。

しかし、数時間以上の運動や極端な糖質不足では、アミノ酸がエネルギーとして利用される割合が少しずつ増えます。

一般的には、運動中のエネルギーの5〜10％程度をタンパク質が担うと考えられています。

つまり、「筋肉がどんどん燃えている」というわけではありませんが、糖質不足が続くと身体はタンパク質も利用し始めます。

そのため、ランナーにとって十分な糖質摂取は、筋肉を守る意味でも重要なのです。

運動強度によってエネルギー源はどう変わるのか

糖質と脂質は、どちらか一方だけが使われるわけではありません。

運動強度が変わると、その利用割合が少しずつ変化します。

運動強度 糖質 脂質
安静時 少ない 多い
ウォーキング 少ない 非常に多い
Zone2（低〜中強度） 中程度 最も多い
テンポ走 多い 減少
インターバル走 非常に多い 少ない
全力疾走 ほぼ糖質 ごく少ない

このように、運動強度が上がるほど糖質への依存度は高くなります。

一方で、低〜中強度では脂質の利用割合が増えます。

しかし、ここで重要なのは「脂質だけを使っているわけではない」という点です。

Zone2でも糖質は常に利用されています。

研究① Romijnら｜運動強度で燃料はどう変わるのか

何をしたのか

Romijnらは、トレーニングを積んだ被験者を対象に、自転車運動の強度を変えながら、糖質と脂質がどの程度利用されるかを調べました。

運動中の呼吸ガスや血液データなどを測定し、エネルギー源の割合を分析しています。

何が分かったのか

低強度では脂質利用割合が高く、中強度付近で脂質利用量が最大となり、それ以上の強度では糖質利用割合が急速に増加することが分かりました。

つまり、運動強度が高くなるほど身体は素早くエネルギーを作れる糖質を優先するようになります。

記事との関連

Zone2トレーニングが脂肪燃焼に適していると言われるのは、この研究結果とも一致します。

ただし、Zone2でも糖質は同時に使われています。

脂質だけで走っているわけではないため、普段から十分な糖質を摂取することは依然として重要です。

Zone2では身体の中で何が起きているのか

Zone2は「脂肪燃焼ゾーン」と紹介されることが多くあります。

しかし、その表現だけでは少し誤解が生まれてしまいます。

実際には、Zone2では次のようなことが同時に起きています。

身体の変化 内容
脂質利用 大きく増える
糖質利用 継続して利用される
乳酸 少量しか増えない
会話 比較的できる
長時間継続 しやすい

つまり、Zone2とは「脂質だけを使う運動」ではなく、脂質の割合が最も高くなりやすい運動強度なのです。

だからこそ、長時間続けることができ、持久力向上にもつながります。

研究② Brooksら｜乳酸は悪者ではない

何をしたのか

George Brooksらは、長年にわたり乳酸の役割について研究を行いました。

従来は「乳酸＝疲労物質」と考えられていましたが、その考え方を大きく変える研究成果を発表しています。

何が分かったのか

乳酸は不要な老廃物ではなく、筋肉や心臓などで再びエネルギー源として利用されることが分かりました。

この考え方は「Lactate Shuttle（乳酸シャトル）」として広く知られています。

記事との関連

糖質を利用すると乳酸が作られます。

しかし、それは悪いことではありません。

糖質は高強度運動を支えるだけでなく、その過程で生まれた乳酸も再利用され、エネルギーとして役立っています。

つまり、糖質は最後までランナーを支える重要な燃料なのです。

脂肪燃焼＝糖質不要ではない

ダイエットでは「脂肪燃焼」という言葉が強調されることがあります。

そのため、「脂肪が燃えているなら糖質はいらない」と考えてしまう人も少なくありません。

しかし、運動生理学ではその考え方は正しくありません。

脂質を効率よく利用するためにも、糖質は必要です。

糖質が極端に不足すると運動強度を維持できなくなり、結果として脂質利用量そのものも低下してしまうことがあります。

つまり、糖質と脂質はライバルではなく、お互いを支え合うエネルギー源なのです。

FATmaxとZone2は同じなのか

Zone2について調べていると、「FATmax」という言葉を目にすることがあります。

どちらも脂肪燃焼と関係しているため、同じ意味だと思われがちですが、厳密には異なります。

項目 Zone2 FATmax
意味 低〜中強度の有酸素トレーニング領域 脂質利用量が最も多くなる運動強度
目的 持久力向上・基礎能力向上 脂質代謝能力の評価・向上
個人差 比較的少ない 非常に大きい

多くの場合、FATmaxはZone2付近に位置します。

しかし、完全に一致するわけではありません。

そのため、一般のランナーであれば「まずはZone2を継続する」という考え方で十分でしょう。

競技レベルが上がり、より細かいトレーニング管理を行う段階でFATmaxを測定する価値が高まります。

ハンガーノックはなぜ起こるのか

「体脂肪は何万kcalもあるのに、なぜ途中で動けなくなるのだろう？」

これは多くのランナーが抱く疑問です。

その理由は、脂質だけでは高い運動強度を維持できないためです。

身体には大量の体脂肪がありますが、それを素早くエネルギーへ変換することはできません。

一方で、筋グリコーゲンや血糖は素早く利用できます。

しかし、その貯蔵量は限られています。

その結果、糖質が不足するとペースを維持できなくなり、突然身体が動かなくなる「ハンガーノック」が起こります。

つまり、ハンガーノックは「脂肪が足りない」のではなく、「すぐに使える糖質が不足した状態」と考えると理解しやすいでしょう。

このテーマについては、次回の記事で肝グリコーゲンや血糖値の役割も含めて詳しく解説します。

僕の場合を考えてみる

現在の僕は、体重88kg前後で、Zone2を中心としたランニングを継続しています。

以前は「脂肪燃焼」を意識するあまり、糖質を控えめにしていた時期もありました。

しかし、スポーツ栄養学を学ぶ中で糖質摂取量を見直し、お米を中心に十分な糖質を摂るようになってからは、連日走っても脚の重さが残りにくくなり、回復もしやすくなったと感じています。

もちろん、この変化は糖質だけで説明できるものではありません。

睡眠やトレーニング内容、減量による身体の変化など、さまざまな要因が関係しているはずです。

それでも今回紹介した研究を見ると、Zone2であっても糖質は常に利用されていることが分かります。

そのことを知ってからは、「脂肪を燃やしたいから糖質を減らす」のではなく、「糖質も十分に補給したうえで脂質代謝能力を高める」という考え方へ変わりました。

これは、以前よりも長く、安定して走れるようになった理由の一つかもしれないと考えています。

まとめ

ランナーの身体は、糖質・脂質・タンパク質という3つのエネルギー源を利用しています。

その中でも中心となるのは糖質と脂質であり、運動強度によって利用割合が変化します。

Zone2では脂質利用割合が高くなりますが、糖質も同時に使われています。

つまり、「脂肪燃焼＝糖質不要」という考え方は正しくありません。

糖質は高強度の運動だけでなく、長時間運動や脂質代謝を支えるためにも重要な役割を果たしています。

だからこそ、ランナーは普段から十分な糖質を摂り、トレーニング内容に応じて適切な補給を行うことが大切です。

身体は糖質と脂質のどちらか一方で動いているのではなく、両方を上手に使い分けながら走っていることを理解すると、トレーニングや食事の考え方も大きく変わるでしょう。

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参考文献

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