Personal Training Quarterly PTQ - NSCA JAPANDylan Klein, PhD(C ) PTQ(Personal Training...

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19 C National Strength and Conditioning Association Japan NSCA JAPAN Volume 25, Number 4, pages 19-22 ング後の発汗に伴う水分やイオン(例 えばナトリウムやカリウム)を補うた めに、適切な水分および電解質を摂取 すべきである。しかしながら、スポー ツ栄養のこれら側面におけるタイミン グおよびその重要性については、この 記事の範囲を超えている。 運動後に十分なタンパク質と炭水化 物を含む食事を摂ることの重要性につ いて議論の余地はないが、これら栄養 素が摂取されるタイミングについては 非常に深い議論を要する課題である。 非常に多くの人々が、全体としての栄 養摂取だけではなく、栄養素の摂取タ イミングが筋タンパク質の同化や回復 に関してより大きな要因であると考え ている(2)。しかし残念ながら、科学 的知見の現状は、いずれの方向におい ても明確な結論を支持していない。し たがってこの記事の目的は、トレーニ ング後の栄養摂取のタイミングとこれ によるトレーニングの適応に対する重 要性、特に骨格筋肥大の増大および骨 格筋グリコーゲン貯蔵の補充に対する 重要性に関する文献を要約することで ある。実際これら 2 点は、トレーニン グによる筋およびパフォーマンスの適 応に影響を与える最も重要な要素かも しれない。 骨格筋肥大 骨格筋肥大、または単に骨格筋量の 増加は、筋タンパク質合成(MPS)と筋 タンパク質分解(MPB)のバランスに 依存し、MPSがMPBを上回る際に生 じる。 タンパク質と同様、骨格筋は一定 レベルで合成、破壊が行なわれてい る。多くの人にとって、骨格筋量の増 加は、筋力およびパワーの増加に伴う パフォーマンスの向上にとって重要で ある。したがって、激しいトレーニン グ後にMPSを増加させ、MPBを低減 もしくは防止することが最も重要であ る。トレーニング後に栄養素の適切な 摂取がなければ、MPSを上回るMPB 運動時における栄養摂取のタイミン グは、過去数十年にわたって多くの研 究や議論の対象となっている(1)。運 動前後の栄養補給が、傷ついた組織の 修復、トレーニング後のエネルギー補 充に必要な基質を提供するためにきわ めて重要であることを否定する人はい ないが、栄養素を摂取するタイミング、 アナボリック反応を最大限に引き出す 方法、特にトレーニング後の栄養摂取 については非常に多くの議論がなされ ている。このアナボリック反応が最大 限に生じるタイミングは一般的に“ア ナボリックウィンドウ”として知られ ている。 運動後における食事の目的は、貯蔵 エネルギーを補充するために必要な基 質を身体に提供すること(例えば骨格 筋内のグリコーゲンを補充するための 炭水化物や、脂肪組織や骨格筋内のト リグリセリドを補充するための脂肪)、 ならびに損傷組織の修復(例えば骨格 筋)である。さらに、激しいトレーニ Personal Training Quarterly PTQ 運動後の栄養補給―栄養摂取のタイミン グとアナボリックウィンドウ Post-workout nutrition—nutrient timing and the anabolic window Dylan Klein, PhD(C) PTQ(Personal Training Quarterly)は、米国 NSCAのウェブジャーナルとして、パーソ ナルトレーナー向けに作成されています。

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  • 19C National Strength and Conditioning Association Japan

    CNSCA JAPANVolume 25, Number 4, pages 19-22

    ング後の発汗に伴う水分やイオン(例えばナトリウムやカリウム)を補うために、適切な水分および電解質を摂取すべきである。しかしながら、スポーツ栄養のこれら側面におけるタイミングおよびその重要性については、この記事の範囲を超えている。 運動後に十分なタンパク質と炭水化物を含む食事を摂ることの重要性について議論の余地はないが、これら栄養素が摂取されるタイミングについては非常に深い議論を要する課題である。非常に多くの人々が、全体としての栄養摂取だけではなく、栄養素の摂取タイミングが筋タンパク質の同化や回復に関してより大きな要因であると考えている(2)。しかし残念ながら、科学的知見の現状は、いずれの方向においても明確な結論を支持していない。したがってこの記事の目的は、トレーニング後の栄養摂取のタイミングとこれによるトレーニングの適応に対する重要性、特に骨格筋肥大の増大および骨

    格筋グリコーゲン貯蔵の補充に対する重要性に関する文献を要約することである。実際これら 2 点は、トレーニングによる筋およびパフォーマンスの適応に影響を与える最も重要な要素かもしれない。

    骨格筋肥大 骨格筋肥大、または単に骨格筋量の増加は、筋タンパク質合成(MPS)と筋タンパク質分解(MPB)のバランスに依存し、MPSがMPBを上回る際に生じる。 タンパク質と同様、骨格筋は一定レベルで合成、破壊が行なわれている。多くの人にとって、骨格筋量の増加は、筋力およびパワーの増加に伴うパフォーマンスの向上にとって重要である。したがって、激しいトレーニング後にMPSを増加させ、MPBを低減もしくは防止することが最も重要である。トレーニング後に栄養素の適切な摂取がなければ、MPSを上回るMPB

     運動時における栄養摂取のタイミングは、過去数十年にわたって多くの研究や議論の対象となっている(1)。運動前後の栄養補給が、傷ついた組織の修復、トレーニング後のエネルギー補充に必要な基質を提供するためにきわめて重要であることを否定する人はいないが、栄養素を摂取するタイミング、アナボリック反応を最大限に引き出す方法、特にトレーニング後の栄養摂取については非常に多くの議論がなされている。このアナボリック反応が最大限に生じるタイミングは一般的に“アナボリックウィンドウ”として知られている。 運動後における食事の目的は、貯蔵エネルギーを補充するために必要な基質を身体に提供すること(例えば骨格筋内のグリコーゲンを補充するための炭水化物や、脂肪組織や骨格筋内のトリグリセリドを補充するための脂肪)、ならびに損傷組織の修復(例えば骨格筋)である。さらに、激しいトレーニ

    Personal Training Quarterly

    PTQ

    運動後の栄養補給―栄養摂取のタイミングとアナボリックウィンドウPost-workout nutrition—nutrient timing and the anabolic window

    Dylan Klein, PhD(C)

    PTQ(Personal Training Quarterly)は、米国NSCAのウェブジャーナルとして、パーソナルトレーナー向けに作成されています。

  • 20 May 2018  Volume 25  Number 4

    の増加によって、骨格筋バランスの正味の減少が起こりうる(17)。運動後に食事を摂らなければ、MPBの増加はトレーニング後 24 時間まで生じる可能性があり、時間の経過とともに筋量の正味の減少につながるだろう(12)。 MPBを防止してMPSを刺激することは、運動後のタンパク質および炭水化物両方の摂取によって栄養的に達成することができるが、適切なアミノ酸またはタンパク質の単独摂取でも筋肥大効果を満たすことができる。このプロセスは、哺乳類ラパマイシン標的タンパク質(mTOR)と呼ばれる細胞内アミノ酸センサーがロイシン(タンパク質中、特にホエイ[乳清]に豊富にみられるアミノ酸)によって刺激されて生じる(16)。筋細胞は、mTORおよびその下位のエフェクターの活性化を介して、骨格筋収縮に必要なタンパク質ならびに筋肥大応答に関与する他の多くのタンパク質の翻訳を増加させる

    (15)。さらに、タンパク質および炭水化物の両方の摂取により、1 )mTORの完全な活性化、および 2 )プロテインキナーゼBを伴うインスリンシグナル伝達カスケードによるMPBの阻害、および様々な下位のタンパク質分解に関与する標的タンパク質などの活性化、不活性化に必要なインスリンの分泌を刺激する(15,26)。最終的には、栄養素の適切な摂取は、MPSの増加、MPBの低減、および除脂肪組織の全体的な純増を導く。ここでの主な論点は、これらの栄養素の摂取タイミングが同化反応に有益な影響を及ぼし、筋量のより大きな増加につながるかどうかである。 今日まで、栄養素の摂取タイミングが骨格筋量の長期変化に及ぼす影響、特に10 週間以上継続するレジスタンストレーニングプログラムにおけるタ

    ンパク質摂取の影響を調査した対照試験研究が複数ある(3,4,5,8,9,23,24)。しかし、“アナボリックウィンドウ”に関連する決定的な結論を予備的に導こうにも、これらの研究内および研究間には重要な制限が含まれている。というのも、これらの研究の大部分は、比較的トレーニングに習熟していない個人

    (典型的には高齢男性)を対象としているからである(4,5,9,24,23)。また、いくつかの研究では、研究期間中におけるタンパク質の総摂取量が一致しなかった(4,9,23,24)。さらに、すべての研究は、異なるレジスタンストレーニングプロトコルを用いており、かつ体組成評価方法もそれぞれ異なっていた。以上のことから、トレーニング後の栄養素の摂取タイミングに関する確固たる結論は、厳密な科学的証拠がまとまったものというよりも、純粋に意見や経験に基づいたものといえる。 3 つの研究が、タンパク質摂取量が一致した介入群(即時群)および対照群

    (遅延群)において、タンパク質の含まれないプラセボを与えることなく比較している(3,5,8)。この 3 つの研究のうち 2 つは、それぞれ異なる測定方法を用いているが、筋横断面積の有意な増加を確認した。そのうち 1 つの研究では、タンパク質と炭水化物の摂取を即時群および遅延群で比較し、磁気共鳴画像法(MRI)によって筋量の増加を計測した(3)。もう 1 つの研究では同様の 2 群について、二重エネルギー X線吸収測定法(DXA)により筋量の増加を確認した(5)。3 つ目の研究では、栄養摂取の即時群および遅延群の間に有意差はみられなかった(8)。 したがって、現在までのエビデンスとして、栄養摂取の遅延に対する即時摂取の効果の明確な利点について支持してはいない。一方で、最近の

    メタ分析では、23 件の研究にまたがる 500 以上の被験者において、運動後のタンパク質摂取による筋力および筋肥大への影響について調査しており、Schoenfeldらはタイミングよりもむしろタンパク質の全摂取量が、筋力および筋肥大の増加を予測するための主要な決定因子であることを示した(19)。ただしそれでも、このことが運動後の栄養は重要ではないということを意味するものではない。運動後に適切な栄養素を摂取することの利点は十分に証明されており、日常的に実践すべきことである(21)。

    骨格筋グリコーゲンの補充 運動後の栄養摂取におけるもうひとつの側面は、次のトレーニングに向けたエネルギーを提供するために、枯渇した組織に燃料を補充することである。最も重要な燃料源のひとつは高強度の骨格筋収縮の大部分を担うグリコーゲンであり、その相対的な貯蔵能力(約 1,200 kcal)は脂肪組織のそれ(体組成の状況に応じて 10 万kcal以上)と比べて非常に小さいため、トレーニング強度および持続時間に応じて急速に消耗する可能性がある。したがって、枯渇した骨格筋グリコーゲンの補給は、運動後の栄養摂取における重要事項であるとみなすことができる。 トレーニング直後における炭水化物およびタンパク質の摂取はグリコーゲン再合成速度に重大な影響を及ぼし、トレーニング後 2 時間経過した時点での炭水化物の摂取において、グリコーゲン再合成速度は 50%低下することが示されている(10,22)。グリコーゲン再合成に関する運動後の迅速な栄養摂取の実用性に議論の余地はないが、その素早い栄養摂取タイミング方策の有用性は、1 日を通して複数回にわたっ

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    てグリコーゲンを消耗するような競技のアスリートにおいてのみ適用される

    (例えばスイマー、レスラー、ランナー、 サイクリストなど)。したがって、グリコーゲン合成速度を増加させるための、運動後におけるタンパク質および炭水化物の即時摂取は、1 日に 2 回のトレーニングセッションを実施するわけではない、もしくは 24 時間以内に複数のイベントがあるということではないアスリートについては、さほど重要ではないのではないかという議論が成り立つ。

    実用的な栄養摂取の推奨事項 複数の研究により、多くのロイシンを含む高品質タンパク質約 25 〜 40 gの摂取は、最大の骨格筋同化反応をもたらす(14,25)。したがって、この量を超えた分は、骨格筋タンパク質の合成にとって不要であるとみなすことができる。これは例えば、4 〜 7 オンス(約113〜198 g)の赤身肉、鶏肉、または魚、もしくはスプーン 1 〜 2 杯のタンパク質粉末(ホエイ、カゼイン、または大豆)を含む食事を摂ることで達成できるだろう。 炭水化物に関しては、炭水化物摂取による骨格筋量の長期的な増加に関連する研究が不十分である(6)。さらに、運動後の炭水化物(例えば 30 gのスクロースまたは 50 gのマルトデキストリン)を適切なタンパク質(例えば、20 〜 25 gのホエイプロテイン)とともに摂取すれば、タンパク質のみの摂取と比べて、MPSのそれ以上の増加はもたらされないことが示されている(7,11,20)。したがって、運動後のある時点で炭水化物が豊富な食事を摂取し、また適切なタンパク質が供給される限り、次のトレーニングセッションまでにグリコーゲン貯蔵は十分補給さ

    れ、骨格筋タンパク質の最大合成率が達成されるであろう。これらは個人的な好み、食事の目的、炭水化物の耐性といった要因を基に、摂取する食材や全体の量を決定するのが最善であるかもしれない。

    結論 最終的に、想定される運動後の“アナボリックウィンドウ”中に栄養を供給することに関して、確固たる結論を下すことはできない。むしろ、適切なタンパク質がトレーニング後に比較的短時間に摂取され、日ごとの多量栄養素が満たされる限り、運動後の食事が遅延することで骨格筋タンパク質合成および筋量の増加に対して測定可能な負の影響をもたらすと考えられる根拠はない。◆

    References1 . Aragon , AA, and Schoenfe ld , BJ .

    Nutrient timing revisited: Is there a post-exercise anabolic window? Journal of the International Society of Sports Nutrition 10(5): 2013.

    2. Candow, DG, and Chilibeck, PD. Timing of creatine or protein supplementation and resistance training in the elderly. Applied Physiology, Nutrition, and Metabolism 33(1): 184-190, 2008.

    3. Cribb, PJ, and Hayes, A. Effects of supplement timing and resistance exercise on skeletal muscle hypertrophy. Medicine and Science in Sports Exercise 38(11): 1918-1925, 2006.

    4. Erskine, RM, Fletcher, G, Hanson, B, and Folland, JP. Whey protein does not enhance the adaptations to elbow flexor resistance training. Medicine and Science in Sports Exercise 44(9): 1791-1800, 2012.

    5. Esmarck, B, Andersen, JL, Olsen, S, Richter, EA, Mizuno, M, and Kjaer, M. Timing of post-exercise protein intake is important for muscle hypertrophy with resistance training in elderly humans. Journal of Physiology 535(1): 301-311, 2001.

    6. Figueiredo, VC, and Cameron-Smith, D. Is

    carbohydrate needed to further stimulate muscle protein synthesis/hypertrophy following resistance exercise? Journal of the International Society of Sports Nutrition 10: 42, 2013.

    7. Glynn, EL, Fry, CS, Timmerman, KL, Drummond, MJ, Volpi, E, and Rasmussen, BB. Addition of carbohydrate or alanine to an essential amino acid mixture does not enhance human skeletal muscle protein anabolism. Journal of Nutrition 143(3): 307-314, 2013.

    8. Hoffman, JR, Ratamess, NA, Tranchina, CP, Rashti, SL, Kang, J, and Faigenbaum, AD. Effect of protein-supplement timing on strength, power, and body-composition changes in res i s tancetra ined men . International Journal Sport Nutrition Exercise Metabolism 19(2): 172-185, 2009.

    9. Hulmi, JJ, Kovanen, V, Selanne, H, Kraemer, WJ, Hakkinen, K, and Mero, AA. Acute and long-term effects of resistance exercise with or without protein ingestion on muscle hypertrophy and gene expression. Amino Acids 37(2): 297-308, 2009.

    10. Ivy, JL. Glycogen resynthesis after exercise: Effect of carbohydrate intake. International Journal of Sports Medicine 19(Suppl 2): S142-S145, 1998.

    11. Koopman, R, Beelen, M, Stellingwerff, T, Pennings, B, Saris, WH, Kies, AK, et al. Coingestion of carbohydrate with protein does not further augment postexercise muscle protein synthesis . American Journal of Physiology Endocrinology and Metabolism 293(3): E833-842, 2007.

    12. Kumar, V, Atherton, P, Smith, K, and Rennie , MJ . Human muscle prote in synthesis and breakdown during and after exercise. Journal of Applied Physiology 106(6): 2026-2039, 2009.

    13. Lambert, CP, and Flynn, MG. Fatigue during high-intensity intermittent exercise: Appl icat ion to bodybui lding. Sports Medicine 32(8): 511-522, 2002.

    14. Moore, DR, Robinson, MJ, Fry, JL, Tang, JE, Glover, EI, Wilkinson, SB, et al. Ingested protein dose response of muscle and albumin protein synthesis after resistance exercise in young men. American Journal of Clinical Nutrition 89(1): 161-168, 2009.

    15. Morita, M, Gravel, SP, Hulea, L, Larsson, O, Pollak, M, St- Pierre, J, and Topisirovic, I. mTOR coordinates protein synthesis, mitochondrial activity and proliferation.

  • 22 May 2018  Volume 25  Number 4

    Cell Cycle 14(4): 473-480, 2015.16. Norton, LE, and Layman, DK. Leucine

    regulates translation initiation of protein synthesis in skeletal muscle after exercise. Journal of Nutrition 136(2): 533S-537S, 2006.

    17. Pitkanen, HT, Nykanen, T, Knuutinen, J, Lahti, K, Keinanen, O, Alen, M, et al. Free amino acid pool and muscle protein balance after resistance exercise. Medicine and Science in Sports Exercise 35(5): 784-792, 2003.

    18. Robergs, RA, Pearson, DR, Costill, DL, Fink, WJ, Pascoe, DD, Benedict, MA, et al. Muscle glycogenolysis during differing intensities of weight-resistance exercise. Journal of Applied Physiology 70(4): 1700-1706, 1991.

    19. Schoenfeld, BJ, Aragon, AA, and Krieger, JW. The effect of protein timing on muscle strength and hypertrophy: A metaanalysis. Journal of the International Society of Sports Nutrition 10: 53, 2013.

    20. Staples, AW, Burd, NA, West, DW, Currie, KD, Atherton, PJ, Moore DR, et al. Carbohydrate does not augment exercise-induced protein accretion versus protein alone. Medicine and Science in Sports Exercise 43(7): 1154-1161, 2011.

    21. Stark, M, Lukaszuk, J, Prawitz, A, and Salacinski, A. Protein timing and its effects on muscular hypertrophy and strength in individuals engaged in weight-training. Journal of the International Society of Sports Nutrition 9: 54, 2012.

    22. van Loon, LJ, Saris, WH, Kruijshoop, M, and Wagenmakers, AJ. Maximizing postexercise muscle glycogen synthesis: Carbohydrate supplementation and the application of amino acid or protein hydrolysate mixtures. American Journal of Clinical Nutrition 72(1): 106-111, 2000.

    23. Verdijk, LB, Jonkers, RA, Gleeson, BG, Beelen, M, Meijer, K, Savelberg, HH, et al. Protein supplementation before and after exercise does not further augment skeletal muscle hypertrophy after resistance training in elderly men. American Journal of Clinical Nutrition 89(2): 608-616, 2009.

    24. Willoughby, DS, Stout, JR, and Wilborn, CD. Effects of resistance training and protein plus amino acid supplementation on muscle anabolism, mass, and strength. Amino Acids 32(4): 467- 477, 2007.

    25. Yang, Y, Breen, L, Burd, NA, Hector, AJ, Churchward-Venne, TA, Josse, AR, et al. Resistance exercise enhances myofibrillar

    protein synthesis with graded intakes of whey protein in older men. British Journal of Nutrition 108(10): 1780-1788, 2012.

    26. Zhang, X, Tang, N, Hadden, TJ, and Rishi, AK. Akt, FoxO and regulation of apoptosis. Biochimica et Biophysica Acta 1813(11): 1978-1986, 2011.

    From Personal Training Quarterly:Volume 2, Number 3, pages 12-14.

    Dylan Klein:Rutgers Universityにて栄養科学および栄養学の学位を取得し、現在は栄養化学および栄養生理学の博士号を取得するべく同大学に在籍しており、運動中の骨格筋に関する分子適応に焦点を当てて研究している。また、同大学サッカーチームにおいて、2011 ~ 2012 年シーズンにアシスタント栄養士、2012 ~ 2013 年シーズンに主任栄養士を務めた。加えて、2011 ~ 2013 年までRutgers陸軍ROTCプログラムの主任栄養士を務めた。キャンパスでの栄養士としての活動のほかに、メールや電話を通じて、一般人に対して脂肪減少、骨格筋の増加、体型の改善といった相談に乗っており、"Calories  in Context"というブログでも多くの情報を提供している。

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