長時間の運動でパフォーマンスを維持するためには、 運動前や運動中に、何を補給すればよいのでしょうか。
前回の栄養系のPPN RESEARCHでは、筋肥大を目的とした栄養摂取を取り上げました。 今回は、運動を長く続けること、そして持久的運動のパフォーマンスを高めることに焦点を当てます。
最初に紹介するのは、VandenbogaerdeとHopkinsが2011年に発表したメタアナリシスです （当時としてはこの分野のメタアナリシスとしてかなり先駆的な論文）。 炭水化物の種類や組み合わせ、タンパク質の添加、飲料の濃度など、 どのような補給条件が有利かを検討しています。
さらに、Nielsenらが2020年に発表したメタアナリシスから、 炭水化物にタンパク質を加える意味を掘り下げます。
異なる試験の結果を、どう比較するのか？
持久的運動のパフォーマンスには、いくつかの測定方法があります。
| 試験 | 実際に測定しているもの |
|---|---|
| 疲労困憊までの運動試験（TTE） | 一定の強度で、限界まで続けられる時間 |
| タイムトライアル（TT） | 一定距離・仕事量の完了時間、一定時間内の仕事量、平均パワーなど |
| 先行運動ありのTT | 一定の運動をした後に実施するTTの成績 |
「限界まで続けられる時間が延びること」と「決められた距離を速く走れること」は、 どちらも改善ですが、同じ指標ではありません。
2011年のメタアナリシスでは、最終的に73研究の異なる試験の結果を 「先行運動なしのタイムトライアルにおける平均パワーの変化率」 という共通の尺度に換算し評価しています。
一方、2020年論文では、TTEとTTを分け、時間の差として結果を統合しています。
2011年：最も有利と推定された組み合わせは？
Effects of Acute Carbohydrate Supplementation on Endurance Performance: A Meta-Analysis
Vandenbogaerde TJ, Hopkins WG.
Sports Medicine. 2011;41(9):773–792.
VandenbogaerdeとHopkinsは、炭水化物を摂るかどうかだけでなく、 種類・量・組み合わせや、タンパク質の添加などを解析しています。
設定した100分間のサイクリング・タイムトライアルなどの条件で、 最も有利と推定されたのは、次の配合でした。
| 成分 | 体重1 kgあたりの毎時摂取量 | 体重70 kgの場合 |
|---|---|---|
| グルコースポリマー | 約0.7 g | 約49 g／時 |
| フルクトース | 約0.2 g | 約14 g／時 |
| タンパク質 | 約0.2 g | 約14 g／時 |
グルコースポリマーとは、グルコースが多数つながった炭水化物で、 マルトデキストリンなどが該当します。
この配合で推定された平均パワーの改善率は、 6.5％でした。
注目したいのは、 2種類の炭水化物に、タンパク質を加えた組み合わせが 最も有望とされた点です。
著者らは、なぜ有利と考えているのか？
当時、著者らは、異なる炭水化物を組み合わせると、 腸の異なる輸送体を利用でき、炭水化物をエネルギーとして使う速度が高まることで、 運動強度の維持に役立つ可能性を挙げています。
ただし、各成分の効果を超えた「相乗効果」は、明確には確認されませんでした。 エネルギーとして使われる速度が高まっても、それに比例してパフォーマンスが向上するとは限らない、 とも考察しています。
タンパク質については、単なるエネルギー供給以外の働きや、 アミノ酸の供給が中枢性疲労を遅らせる可能性にも言及しています。
補給は、多く、濃くすればよいわけではない
2011年の解析では、補給方法によってパフォーマンスが低下する可能性も示されました。
最も大きな低下が推定されたのは、 濃度15％超のフルクトース単独飲料を、体重1 kgあたり毎時0.5 g超、 1時間に1回、運動開始時から摂る条件です。 平均パワーの変化は−2.1％でした。ただし、推定には低下しない可能性も含まれます。
著者らは、胃腸の不快症状や、フルクトースからグルコースへの変換が遅く、 運動後半に必要な炭水化物利用を支えきれない可能性を挙げています。
次に、運動時間が3倍になる条件を比較すると、 高濃度（濃度は下記の表参照）では補給による改善効果が小さくなると推定されました。 著者らは、胃排出の遅延や炭水化物吸収の制限、体液バランスへの影響を理由の候補としています。
| 区分 | 炭水化物＋タンパク質の合計濃度 |
|---|---|
| 低濃度 | 0％超〜5％以下 |
| 中濃度 | 5％超〜15％以下 |
| 高濃度 | 15％超 |
長時間動くからといって、飲料を濃くすれば効果も高まるとは限りません。 ただし、この結果だけで低濃度が最適と結論づけることもできません。
2020年：炭水化物にタンパク質を加える意味は？
The Effect of Ingesting Carbohydrate and Proteins on Athletic Performance: A Systematic Review and Meta-Analysis of Randomized Controlled Trials
Nielsen LLK, Lambert MNT, Jeppesen PB.
Nutrients. 2020;12(5):1483.
2011年の解析で有望とされた混合補給について、 さらに問いを絞ったのがNielsenらのメタアナリシスです。
30件のランダム化比較研究、43件のパフォーマンステスト、計326人を対象に、 炭水化物＋タンパク質と、炭水化物のみを比較しています。 運動中の摂取だけでなく、回復期に摂取して次の運動成績を測った研究も含まれています。
全体では、混合摂取によってTTEが延長し、TTの完了時間が短縮する結果でした。 では、今回のテーマである運動中の補給に絞ると、どうだったのでしょうか。
運動中の混合摂取で、TTEが平均8.53分延長
運動中の摂取に関する9試験・121人のデータを統合した結果、 炭水化物＋タンパク質では、炭水化物のみと比べて、 疲労困憊までの時間が平均8.53分、有意に延長しました。
| 評価項目 | 炭水化物のみと比べた混合摂取の結果 |
|---|---|
| 疲労困憊までの時間（TTE） | 平均＋8.53分 |
| 対象 | 9試験・121人 |
これは、限界まで運動を続けられた時間の差です。 2011年論文の換算された平均パワーとは異なる指標であり、 レースタイムが8.53分短縮するという意味ではありません。 また、すべての選手に同じ延長時間が得られるわけでもありません。
それでも、運動中の補給を炭水化物だけで完結させず、 タンパク質を組み合わせることを検討する根拠になります。
炭水化物量をそろえるか、カロリーをそろえるか
この論文には、もう一つ重要な結果があります。 TTEの追加解析では、比較条件によって結果が異なりました。
| 比較条件 | 結果 |
|---|---|
| 炭水化物量をそろえ、タンパク質を追加 | 混合摂取が有意に有利 |
| 総エネルギー量をそろえる | 有意な差は確認されなかった |
炭水化物量をそろえてタンパク質を加えると、その分、摂取エネルギーも増えます。 一方、総エネルギー量をそろえる場合は、タンパク質を含む側の炭水化物量が少なくなります。
つまり、炭水化物にタンパク質を「追加すること」と、 炭水化物の一部をタンパク質に「置き換えること」は、別の比較です。 なお、この追加解析はTTE全体を対象としており、運動中の9試験だけの結果ではありません。
著者らは、炭水化物量を確保したうえでタンパク質を追加する戦略に、 パフォーマンス上の利益があると結論づけています。 ただし、総エネルギー量をそろえた比較で有意差がなかった以上、 混合摂取の利益をすべてタンパク質独自の働きと断定することはできません。
2つのメタアナリシスから見えてくること
2011年の研究では、グルコースポリマーとフルクトースにタンパク質を加えた配合が、 最も有利と推定されました。
2020年の研究では、運動中の炭水化物＋タンパク質摂取によって、 炭水化物のみよりTTEが延長しました。一方、その利益を考えるには、 炭水化物量と総エネルギー量の違いも確認する必要がありました。
炭水化物を確保し、タンパク質を組み合わせる。 そして、飲料の濃度や摂取方法まで考える。 この二つの論文は、持久的運動の補給を、 栄養素の組み合わせと摂り方の両面から考える根拠を示しています。
阿久津 貴史
PPNの実践的な解釈
研究をヒントに、自分の栄養戦略を一歩先へ。
持久的運動のパフォーマンスと栄養補給に関する2つの論文、 いかがだったでしょうか。私が注目したいのは、次の2点です。
- 炭水化物は、吸収経路の異なる種類を組み合わせる。
- 炭水化物を確保したうえで、タンパク質を上乗せする。
1つ目は、持久系競技の現場でも浸透してきている考え方だと感じます。 グルコースを供給する糖質にフルクトースを組み合わせ、 単位時間あたりに吸収・利用できる炭水化物を増やす。 単に「糖質を何グラム摂るか」だけでなく、その中身まで考える戦略です。
一方、2つ目には、まだ伸びしろがあると感じています。 タンパク質を加えるなら、どのような形態がよいのか。 アミノ酸の構成比によって違いはあるのか。 特定のジペプチドが役立つ可能性はあるのか。 今回の論文では答えが出ていない、これから知りたいことが数多く残されています。
練習方法と同じように、栄養摂取にも、まだ工夫できる余地がありそうです。 論文が公開され、その知見が現場に浸透するまでには時間もかかります。 「もう少しこうしてみたらどうだろう」という着想を得たら、 練習の中で試してみてはいかがでしょうか？ぶっつけ本番はお勧めしません。
感覚の鋭いアスリートの方なら、ちょっとした違いに気づくこともあると思います。 その感覚を入り口に、練習の記録と照らし合わせてみると、 自分に合った方法が見えてくるかもしれません。
トップを目指すアスリートは、平均を超える結果を目指しています。 研究が示す平均的な結果を理解したうえで、自分にはどう生かせるかを考える。 一歩先を試す精神も必要だと、私は思います。
研究を読み、仮説を持ち、練習で確かめる。 栄養面でも、そんな思考と実践の習慣を磨いてみてはいかがでしょうか。