栄養学 | Nutrition

スポーツ栄養学

Sports Nutrition — パフォーマンス最適化・エルゴジェニックエイド・体組成管理

1. アスリートのエネルギー必要量

アスリートの総エネルギー消費量（TDEE）は基礎代謝量（BMR）に活動係数を掛けることで推定できる。競技種目・トレーニング量によって大きく異なる。

TDEE = BMR × 活動係数（PAL）
BMR推定（Mifflin-St Jeor式）:
男性: 10 × 体重(kg) + 6.25 × 身長(cm) – 5 × 年齢 + 5
女性: 10 × 体重(kg) + 6.25 × 身長(cm) – 5 × 年齢 – 161

活動レベル	PAL	競技・状況例
座位中心（非活動的）	1.2	事務職・ほぼ運動なし
軽度活動	1.375	週1〜3回軽い運動
中等度活動	1.55	週3〜5回中強度トレーニング
高活動	1.725	週6〜7回ハードトレーニング
超高活動（アスリート）	1.9〜2.5+	2回/日練習・投手・持久系
ツール・ド・フランス選手	約4.0〜5.0	最大6,000〜8,000 kcal/日

CLINICAL: エネルギー有効性（EA）

EA = （食事摂取エネルギー – 運動エネルギー消費量）/ 除脂肪体重(kg)。健康な生理機能維持には 30 kcal/kg LBM/日以上が必要。女性では45 kcal/kg LBM/日が理想値。EA < 30で月経機能障害・骨密度低下・ホルモン異常が出現するリスク（RED-Sの閾値）。

2. 炭水化物の役割と補給戦略

グリコーゲン（筋肉・肝臓に貯蔵）は高強度運動の主要燃料。筋グリコーゲンの枯渇がパフォーマンス低下（壁にぶつかる）の主因。

グリコーゲン貯蔵部位	貯蔵量（一般人）	カロリー換算
骨格筋	約300〜400 g（400〜500 mmol/kg乾燥重量）	約1,200〜1,600 kcal
肝臓	約80〜100 g	約320〜400 kcal
血液（血糖）	約5 g	約20 kcal

炭水化物摂取の運動強度別推奨

状況	推奨摂取量	食品例
軽度運動（低強度・1時間未満）	3〜5 g/kg/日	日常的な主食で充足
中程度（1〜3時間/日）	6〜10 g/kg/日	白米・パスタ・スポーツドリンク
高強度持久（4〜5時間/日）	8〜12 g/kg/日	カーボローディング含む
運動前（3〜4時間前）	1〜4 g/kg	低GI主食中心
長時間運動中（90分以上）	30〜60 g/時間（混合糖で最大90 g/時間）	エナジーゲル・バナナ・スポーツドリンク
運動後（グリコーゲン回復）	1〜1.2 g/kg を30〜60分以内	高GI炭水化物 + タンパク質3:1

NOTE: グルコース + フルクトースの混合糖

グルコース輸送体（SGLT1）の上限は約60 g/時間。フルクトースはGLUT5経由で別途吸収されるため、混合糖（グルコース:フルクトース=2:1）では最大90 g/時間の吸収が可能（Jeukendrup, 2010）。超長距離・トライアスロン選手に重要。

3. 水分補給と電解質

体重の2%の脱水でパフォーマンスが2〜3%低下し、認知機能・持久力・筋力が損なわれる。5%以上の脱水では熱中症リスクが急増する。

段階	脱水率	主な症状・影響
軽度脱水	1〜2%体重	口渇・集中力低下・心拍数上昇・体温上昇
中等度脱水	3〜5%体重	頭痛・めまい・筋力低下・持久力大幅低下
重度脱水	6〜8%体重	筋痙攣・錯乱・熱中症（熱疲労〜熱射病）

電解質の役割

電解質	主な機能	運動での損失量・推奨
ナトリウム（Na⁺）	細胞外液浸透圧・神経伝導・水分保持	汗1Lあたり500〜1,500 mg。長時間運動では必須補給（低Na血症予防）
カリウム（K⁺）	細胞内液主要陽イオン・心機能・筋収縮	バナナ・ドライフルーツで補給
マグネシウム（Mg²⁺）	ATP合成・筋弛緩・神経伝導	アスリートは欠乏リスク大。ナッツ・緑葉野菜で補給
カルシウム（Ca²⁺）	筋収縮・骨密度・神経伝導	乳製品・豆腐・小魚で補給

CLINICAL: 低ナトリウム血症（運動関連）

水分の過剰摂取（水のみで電解質なし）によって血中Na濃度が低下（<135 mmol/L）。「水をたくさん飲めば安全」は誤り。長時間・高温環境での運動ではスポーツドリンク（Na含有）または塩タブレットとの併用が推奨。

4. エルゴジェニックエイド（科学的根拠別）

サプリメント	エビデンスレベル	効果・推奨摂取量	主な用途
クレアチンモノハイドレート	A（最強・数十年の研究蓄積）	筋PCr増加・短時間高強度パフォーマンス+5〜15%。3〜5 g/日	筋力・パワー・スプリント
カフェイン	A	3〜6 mg/kg。疲労感軽減・持久力+2〜4%・筋力・認知機能	持久系・筋力系両方
β-アラニン	A（但し効果は限定的）	筋肉カルノシン↑→H⁺緩衝能向上。4〜6 g/日×4週。1〜4分間の高強度で有効	400m〜1500m・HIIT
硝酸塩（ビーツジュース）	A	NO産生→血管拡張・ミトコンドリア効率向上。酸素消費量2〜3%減少	持久系（特に中〜高強度）
ホエイプロテイン	A	MPS向上・筋肥大補助。EAA・ロイシン豊富。食事との組み合わせが重要	筋肥大・回復
ビタミンD	B（欠乏者には有効）	筋力・骨密度・免疫。欠乏者（25-OHD <30 ng/mL）には1,000〜4,000 IU/日	全般的健康・骨
マグネシウム	B（欠乏者）	ATP合成・筋弛緩・睡眠改善。食事で不足しがちなアスリートに補給価値あり	回復・睡眠・筋痙攣予防
BCAA（単独）	C（食事タンパクが十分な場合）	食事から十分なEAAを摂れている場合の追加効果は小。完全プロテインより劣る	条件付きで有用（食事不足時）
グルタミン	D（根拠不十分）	免疫強化・腸粘膜保護の主張は研究結果が一貫していない	—
HMB（β-ヒドロキシ-β-メチル酪酸）	B/C	トレーニング未経験者・カタボリック状態で有効の可能性。熟練者では効果限定的	筋肉維持（特に高齢者・病態）

5. 体組成管理：減量・増量の実践

増量（リーンバルク）

除脂肪体重増加を最大化しながら体脂肪増加を最小限に抑える戦略。

推奨カロリー余剰: +200〜+500 kcal/日
タンパク質: 1.6〜2.2 g/kg/日
炭水化物: 4〜7 g/kg/日（高い場合はトレーニング量依存）
脂質: 0.5〜1.5 g/kg/日（最低20%総エネルギー以上）

減量（カッティング）

推奨カロリー赤字: -300〜-750 kcal/日（週0.5〜1.0%体重減が理想）
タンパク質: 2.3〜3.1 g/kg除脂肪体重/日（カタボリズム予防に高め）
炭水化物: 可変（エネルギー残量から調整）
脂質: 20〜30%総エネルギー以上を確保

CLINICAL: 「体重×〇kcal以下にすれば痩せる」はなぜ機能しないか

急激なカロリー制限では基礎代謝低下（適応性熱産生）・コルチゾール上昇・テストステロン低下・甲状腺機能低下が起こり、除脂肪体重が損なわれる。週1.0%超の急速減量では除脂肪体重損失が加速。持続可能なペースでの減量が、競技パフォーマンスと筋肉維持の両立に必要。

6. 相対的エネルギー不足（RED-S）

RED-S（Relative Energy Deficiency in Sport）はエネルギー有効性（EA）の慢性的低下により、生理学的機能が広範に障害される症候群。旧称「女性アスリートの三主徴（Female Athlete Triad）」が男性にも拡大された概念（IOC, 2014）。

影響を受ける生理系	代表的な問題
内分泌系	LH/FSH低下・無月経（女性）・テストステロン低下（男性）・GH/IGF-1低下・コルチゾール上昇
骨	骨密度低下・疲労骨折リスク増加・骨粗しょう症の早期発症
代謝	BMR低下・脂肪酸化低下・インスリン感受性変化
心血管	徐脈・低血圧・心機能障害リスク
免疫	感染症頻度増加・傷の治癒遅延
パフォーマンス	筋力・持久力・協調性・集中力の低下

CLINICAL: RED-Sリスクの高い競技・状況

審美系（体操・フィギュア・バレエ）・体重別（格闘技・ボート・ジョッキー）・持久系（長距離・自転車）でリスク増大。「痩せている方が速い」信念・コーチからの体重プレッシャー・食行動異常（AN/BN）との関連も強い。スクリーニングツール: LEAF-Q（女性）・BEDA-Q（男性）。

考察問題

マラソン選手が「壁にぶつかる（Hitting the Wall）」現象を基質利用の観点から説明し、予防策を栄養学的に述べよ。
カフェインが持久系パフォーマンスを改善するメカニズムを中枢・末梢の両面から説明せよ。
ケトジェニックダイエット実施中のアスリートがLT2（乳酸閾値2）以上の強度で不利になる理由を代謝生理学から説明せよ。
RED-Sにおいて低エネルギー有効性が無月経を引き起こすまでのホルモンカスケードを説明せよ。

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