グリコーゲンとは?筋肉と肝臓の糖の貯え方と枯渇・回復の仕組み

グリコーゲンとは?筋肉と肝臓の糖の貯え方と枯渇・回復の仕組み 運動科学

結論から言うと——グリコーゲンは、ブドウ糖(グルコース)を鎖のようにつなげ、枝分かれさせて貯えた「糖の貯金」です。主に筋肉と肝臓にあり、筋グリコーゲンはその筋肉が動くためのエネルギーに、肝グリコーゲン(80g以上)は血液中のブドウ糖を保つために使われます(Murray & Rosenbloom 2018)。運動で減ったグリコーゲンは糖質をとると回復し、運動直後にとると、2時間遅らせた場合より速く戻ります(Ivy ら 1988)。

よくある誤解正しい理解
グリコーゲンは筋肉にしかない肝臓にも貯えられ、血糖を保つ役割をもつ(Murray & Rosenbloom 2018)
糖質を多くとるほど回復が速い運動後に体重1kgあたり1.5gと3.0gをとった比較では、回復の速さに差はなかった(Ivy ら 1988)
一晩寝れば必ず元に戻る24時間で戻すには十分な糖質が必要。低糖質の食事では24時間で13%しか戻らなかった(Murray & Rosenbloom 2018)

グリコーゲンをたとえ話でつかむ

グリコーゲンは「ぶどうの房」のようなものです。ブドウ糖の粒が枝分かれしながらたくさんつながっていて、必要なときに房の先から1粒ずつ外して使います。筋肉の房はその筋肉専用の弁当、肝臓の房は家族みんな(脳や全身)に配る共用の食料です。

筋グリコーゲンと肝グリコーゲンの違い

筋グリコーゲン肝グリコーゲン
場所筋肉肝臓
主な役割その筋肉が動くためのエネルギー血液中のブドウ糖(血糖)を保つ
量の目安鍛えた人の安静時で約150mmol/kg(筋肉の湿重量あたり)。高糖質食を続けると約200まで増える80g以上
使われ方その筋肉の中で使われるブドウ糖として血液に出て、脳や全身で使われる

数字はいずれも Murray & Rosenbloom(2018)にもとづきます。血液中をめぐるブドウ糖は約4gしかなく、肝グリコーゲンが少しずつブドウ糖を出してこれを補っています。

グリコーゲンの仕組み

つくられ方と使われ方

食事でとった糖質はブドウ糖として吸収され、筋肉と肝臓でグリコーゲンにつくりかえられます。グリコーゲンはブドウ糖の鎖に、8〜12個おきに枝分かれをつけた大きな粒です(Murray & Rosenbloom 2018)。運動中は、筋グリコーゲンが分解されてブドウ糖になり、解糖系などを通してATPがつくられます。

グリコーゲンが減るとどうなるか

食事の糖質、筋グリコーゲン、運動を続けられる時間のつながりは、1960年代の研究で確かめられました。さらにさかのぼる1920年代には、マラソンの疲労と血糖値の関係や、レース前の糖質摂取で疲労が防げることが指摘されていました(Murray & Rosenbloom 2018)。マラソン後半の「30kmの壁」も、グリコーゲンや血糖の低下が一因として説明されることがあります。

グリコーゲンを回復させる

ポイント研究でわかっていること
タイミング運動直後に糖質(体重1kgあたり2g)をとると、2時間遅らせた場合より回復が速い(Ivy ら 1988)
1回の量運動後の1.5g/kgと3.0g/kgでは、回復の速さに差がなかった(Ivy ら 1988)
1日の量24時間の高糖質食(9.8g/kg)で運動で使った分の93%が戻り、低糖質食(1.9g/kg)では13%だった(Murray & Rosenbloom 2018)
運動中長時間の運動では1時間に30〜60g、2.5時間を超える運動では最大90gの糖質が目安(Burke ら 2011)

運動後の補給の全体像は運動後の栄養補給、試合前にグリコーゲンを増やす方法は筋グリコーゲンの超回復、持久系の人の1日の糖質量は持久系アスリートの炭水化物摂取量で解説しています。

グリコーゲンを意識するコツ

  • 練習量に合わせて糖質を変える:軽い日は少なめ、きつい練習や長い練習の日は多めにする(Murray & Rosenbloom 2018)
  • 次の練習が近いときは早めに:運動直後に糖質をとって回復を急ぐ
  • 長時間の運動中も補う:1時間を超える運動では、スポーツドリンクやジェルなどで糖質をとる

グリコーゲンの試験に出るポイント

  • グリコーゲン=ブドウ糖がつながった貯蔵型の糖。主に筋肉と肝臓にある
  • 筋グリコーゲンはその筋肉のエネルギー源、肝グリコーゲンは血糖の維持
  • 運動直後の糖質摂取で、グリコーゲンの回復が速い(Ivy ら 1988)
  • 高糖質食を続けると、筋グリコーゲンは通常より多くなる(超回復)
  • 長時間の運動中は1時間30〜60g(2.5時間超は最大90g)の糖質が目安(Burke ら 2011)

グリコーゲンのよくある質問

Q
筋トレでもグリコーゲンは減りますか?
A

減ります。筋トレは解糖系でエネルギーを多くつくるため、セット数が多い日は筋グリコーゲンも使われます。量の多いトレーニングの後は、糖質もとっておきましょう。

Q
糖質制限をするとグリコーゲンはどうなりますか?
A

糖質の摂取が少ないと、グリコーゲンの回復は遅くなります。24時間で比べた研究では、低糖質の食事で戻ったのは13%でした(Murray & Rosenbloom 2018)。

Q
グリコーゲンとグルコースの違いは何ですか?
A

グルコース(ブドウ糖)は1つの糖の粒、グリコーゲンはそれがたくさんつながった貯蔵用の形です。

グリコーゲンの理解度チェック

Q
問題1:肝グリコーゲンの主な役割はどれか。
A. その場の筋肉を動かす
B. 血糖を保つ
C. たんぱく質をつくる
D. 体温を下げる
A

正解:B。肝グリコーゲンはブドウ糖を血液に出して血糖を保ちます。

Q
問題2:Ivy ら(1988)で、グリコーゲンの回復が速かったのはどれか。
A. 運動直後に糖質をとる
B. 運動の2時間後に糖質をとる
C. 糖質をとらない
D. たんぱく質だけをとる
A

正解:A。運動直後にとった場合のほうが回復が速くなりました。

Q
問題3:グリコーゲンを構成する糖はどれか。
A. 果糖
B. ブドウ糖
C. 乳糖
D. ショ糖
A

正解:B。グリコーゲンはブドウ糖(グルコース)がつながったものです。

グリコーゲンの覚え方

グリコーゲン = ブドウ糖の房

筋肉の房 → 自分専用(その筋肉が使う)
肝臓の房 → みんなで共有(血糖を保つ)

回復のコツ:直後にとる / 1日の量を足りさせる

グリコーゲンのまとめ

  • グリコーゲンはブドウ糖をつなげた糖の貯えで、筋肉と肝臓にある
  • 筋グリコーゲンは運動のエネルギー、肝グリコーゲンは血糖の維持に使われる
  • 運動直後に糖質をとると回復が速く、1日の糖質量が回復の度合いを左右する
  • 長時間の運動では、運動中の糖質補給も役立つ

グリコーゲンの語源と必須用語

語語源意味
Glycogenギリシャ語 glykys(甘い)+ -gen(生むもの)糖を生むもの=グリコーゲン
Glucoseギリシャ語 gleukos(甘いぶどう酒)ブドウ糖
Supercompensationsuper(超える)+ compensation(埋め合わせ)超回復
用語読み方意味
筋グリコーゲンきんぐりこーげん筋肉に貯えられたグリコーゲン
肝グリコーゲンかんぐりこーげん肝臓に貯えられ、血糖を保つグリコーゲン
血糖けっとう血液中のブドウ糖
グリコーゲンローディングぐりこーげんろーでぃんぐ試合前に糖質を多くとってグリコーゲンを増やす方法
糖新生とうしんせい糖質以外の材料からブドウ糖をつくること

参考文献

  • Murray B, Rosenbloom C. (2018) Fundamentals of glycogen metabolism for coaches and athletes. Nutrition Reviews 76(4): 243–259. doi:10.1093/nutrit/nuy001
  • Ivy JL, Katz AL, Cutler CL, Sherman WM, Coyle EF. (1988) Muscle glycogen synthesis after exercise: effect of time of carbohydrate ingestion. Journal of Applied Physiology 64(4): 1480–1485. doi:10.1152/jappl.1988.64.4.1480
  • Ivy JL, Lee MC, Brozinick JT Jr, Reed MJ. (1988) Muscle glycogen storage after different amounts of carbohydrate ingestion. Journal of Applied Physiology 65(5): 2018–2023. doi:10.1152/jappl.1988.65.5.2018
  • Burke LM, Hawley JA, Wong SH, Jeukendrup AE. (2011) Carbohydrates for training and competition. Journal of Sports Sciences 29(Suppl 1): S17–S27. doi:10.1080/02640414.2011.585473

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