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パーソナルトレーナーが知っておくべき!栄養学の基礎知識

寄稿

2021.10.20

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10月に入りそろそろ涼しくなってくるかなと思っていましたが、まだまだ暑さが続きますね。ところどころで寒いなーと感じる場面も増えてきましが、こんなときこそ体調管理を気をつけなくてはいけません。コロナ禍も続きますので、手洗いうがいはもちろんですが、体調管理と言ったらやはり栄養です。 これまで機能解剖学や生理学の基礎をお伝えしてきましたが、今回は栄養学についてお話していきます。栄養学というとどのようにお考えでしょうか?まずは基礎知識ということで、身体組成やエネルギー消費などをお伝えしようと思います。知っている知識もあると思うので、復習や確認をしながら読んでくださいね。 トレーナーはトレーニング指導するだけでなく、お客様の食事指導やアドバイスをすることも多いです。私たちトレーナーが適切なアドバイスができるように、当たり前のこをしっかりと学んでおきましょう!

【身体組成について】

体重の構成要素にはさまざまな分類方法があります。多くの場合に用いられるのは、脂肪と除脂肪の2つに分類する方法です。身体組成の最も基本的な指標は身長と体重で、体重の変化が最も適切なエネルギーの摂取と消費のバランスの指標になります。摂取カロリー、消費カロリーなどと言いますよね。ここで気をつけて欲しいのが体脂肪を減らしすぎることです。

炭水化物抜きダイエットなど、極端に体重の数値を減らすダイエットをする人が多いですよね。これはリバウンドしやすいだけではなく、身体に大きな影響を与えます。特に女性の体脂肪の減少は、エストロゲンの分泌を抑制して無月経を引き起こします。無月経では血糖値の低下やインスリン様成長因子の減少、レプチンの低下の可能性があるのです。男性も極度の体重減少で、インスリン様成長因子やテストステロンの減少を起こすことがあるので注意が必要です。

脂肪はエネルギーの保持・体温の保持・内臓の保護・ホルモンの生成などの重要な役割を担っていて、生命を営むうえで必須のものなのです。分かりやすく体脂肪率で表すと、男性は約3〜4%女性は9〜12%程度は必須の脂肪と考えられています。これはあくまで本当に最低限の数値です。身体組成の測定法には体密度法・二重X線吸収法・体水分法・インピーダンス法・皮下脂肪厚、そして一般的な身体計測とさまざまな種類があります。それぞれの方法を理解して最善なものを選択することが大切です。

【エネルギー消費量】

1日のエネルギー消費量は主に、

1. 基礎代謝量
2. 食事誘発性熱産生
3. 身体活動によるエネルギー消費

この3つの内容に分類することができます。

① 基礎代謝量

人が生きていくうえで必要な最小限のエネルギー消費量を基礎代謝と呼びます。基礎代謝は一般的に、

1, 約12時間以上の絶食
2. 安静仰臥位で筋肉の緊張を最小限にした状態
3. 快適な室温で心身ともにストレスのない状態

この3つで測定されます。実際の測定は、前夜からの絶食の状態で測定前日から測定場所に宿泊して測定するか、当日の朝にできるだけ静かに移動し、十分な安静を30分以上保った後に測定します。

② 食事誘発性熱産生

食事をしている最中、もしくは食べ終わったあと、何となく身体が熱くなったり温まっていると感じたことはありませんか?それがこの現象です。食物を咀嚼、消化、吸収、運搬するために必要なエネルギー量のことをいいます。それぞれの栄養素によるエネルギーの消費量は、タンパク質で摂取したエネルギー量の約30%、糖質で約5%、脂質で約4%となります。日本人の場合、平均的な栄養素摂取量から総エネルギー摂取量の約10%とされています。

③ 身体活動によるエネルギー消費

さまざまな身体活動によるエネルギー消費で、意図的に計画されたスポーツによるエネルギー消費量、歩行・自転車などの移動に伴うエネルギー消費量、着替え・買い物・料理などの日常の活動に伴うエネルギー消費量などを含んでいます。トレーニングや日常生活動作のことですね。身体活動によるエネルギー消費量は、運動習慣のない人で1日のエネルギー消費量の30〜40%と言われています。アスリートは50%を超えることもあるみたいです。

【水分補給】

身体の7割は水分と言われていますし、水はたくさん取りましょう!とSNSやテレビなどでよく取り上げられます。なので何となく水を飲むことは大切なんだという意識はあると思いますが、具体的にどのように大切なのかを、少し詳しく見ていきましょう。

① 運動と体温調節

身体の表面と身体内部にある温度を感知する受容器が、周辺と体内の温度の変化を感知しています。その情報が視床下部というところにある体温調節中枢に伝わって、熱放散ニューロンと熱産生ニューロンに働いていきます。熱放散ニューロンでは、皮膚血管の拡張・呼吸の促進・発汗が起こります。一方、熱産生ニューロンでは皮膚血管の収縮・立毛筋の収縮・ふるえによる骨格筋の熱産生が起こります。これが体温調節の仕組みです。このようにして、寒さや暑さに対処した身体づくりをしているんですね。

運動時においては、主に骨格筋の収縮によって熱産生が起きます。酸素が1リットル消費されたときに発生する熱量は約5kcalになります。高温環境下ではさらに影響を受けるため、直腸温が40度に達することもあるんです。一方、熱の放散は、伝導・対流・放射・蒸発などの物理的な方法によって行われます。発汗は蒸発による熱の放散で、水分が気化するときには1グラムあたり約580kcalの気化熱が生じて体温を下げます。(580kcalはミラノ風ドリアと同じくらい)

ここで気をつけなければならないのが脱水です。5%の脱水でパフォーマンスは約30%低下すると言われています。また、異常な体温上昇(40度以上)は中枢神経系の障害(頭痛・めまい・意識障害・昏睡・痙攣)などを起こす可能性があり、これがいわゆる、熱射病という症状になります。

② 水分補給の実際

身体の水分は、運動前に十分に満たされた状態にしておくことが重要です。摂取した水分が細胞の脱水を解消するためには最低でも40分は必要になってきます。さらに心拍数の減少や心部体温を低下させるためには40〜60分必要になってきます。逆に言えば、水分摂取の効果はその後40〜60分続くことになりますね。摂取する量としては、基本的に汗で失う量と同程度の水分を補給します。1時間に1リットル以上の発汗では、胃の容積や吸収の速度から考えると同量の水を摂取することは不可能なんです。

少なくとも脱水量が体水分の2%を超えないようにしなければなりません。そのためには運動の約2時間前に250〜500ミリリットル程度の水分を摂取し、その後1時間ごとに500〜1000ミリリットルの水を200ミリリットルずつ飲んでいきましょう。その際、水分の温度は15度前後の温度がオススメです。温度が低い方が胃の通過速度が速く、環境温度より低い温度の水の方が飲みやすいからです。

補足として、スポーツドリンクについてもお話しておきます。現在運動時の水分補給やエネルギー補給や電解質の補給を目的としたスポーツドリンクが販売されています。主にアイソトニック・ハイポトニック・エネルギー補給用の3種類があります。

(アイソトニック飲料)

非運動時には最も吸収が早いので、運動前の疲労予防や水分補給に適しています。ポカリスエットやアクエリアスがこれに当たります。
(ハイポトニック飲料)

運動時に体液とほぼ同じ張りの状態になり、胃の通過速度が速いです。BCAAやクエン酸ウォーターがこれに当たります。
(エネルギー補給用)

名前の通り運動後のエネルギー補給に適しています。エネルゲンやウィダーが相当します。

このようにスポーツ飲料もさまざまな種類と役割があるので、一度ご自身が使ったり扱ったりしているものを確認してみるのも良いと思います。

【筋肉作り】

筋肉のメカニズムについても見ていきましょう。筋肉の肥大は筋細胞の直径が大きくなり、筋たんぱく質量が増えることを表します。食事から摂取したたんぱく質は胃・十二指腸・小腸で分解され、アミノ酸やそれが結合したペプチドという形になり、小腸の絨毛や上皮細胞に存在するペプチターゼによりアミノ酸まで分解されて吸収されます。筋肉では、アミノ酸をたんぱく質の合成に使いながらエネルギーを産生していきます。体内のたんぱく質は常に分解と合成を繰り返して、筋肉中のたんぱく質は約180日で半分が入れ替わっていくとされています。

ここで重要になってくるのがたんぱく質の摂取のタイミングです。このタイミングが筋たんぱく質の合成に関係しています。合成に関わる大きな要因の1つが成長ホルモンの分泌です。成長ホルモンは体たんぱく質の合成を増やしますが、その分泌は睡眠後1〜2時間の深い眠りについたときや高強度の運動後に高まっていきます。そのタイミングに血中のアミノ酸濃度が高いことが、たんぱく質の合成を増やすとされているので、トレーニング後や睡眠前の良質なたんぱく質を摂取することが大切です。皆さんが運動後すぐにプロテインを摂取するのはこのためですね。

健常な人(18歳以上)は男性で60g、女性だと50gが1日で必要とされています。食材での数字を出すと、ご飯のお茶碗1杯で3.8g、鶏もも肉100gで16.6g、卵1個6.2gです。参考にしてみてください。

【骨作り】

身体全体の骨は、一体いくつあるのでしょうか。骨は全身に約200個存在し、有機成分と無機成分に分けられています。有機成分は全体の30%です。骨組織は代謝を続ける生きた組織で、破骨細胞による骨吸収と、骨芽細胞によって骨形成が行われていきます。骨にも種類があるということですね。

古い組織を新しい組織に置き換えているんです。これを骨のリモデリングと呼んでいます。このリモデリングは、活性化期・骨吸収期・逆転期・骨形成期・休止期の5つのプロセスの繰り返しで出来ています。この繰り返しにより1年間で約4%の組織が入れ替わっていくのです。そして骨の成長には成長ホルモン・甲状腺ホルモン・性ホルモン・ビタミン・血流・骨への機械的刺激などが影響しています。骨の長さは男性で25歳、女性で20歳前後まで発育すると言われています。

ただ、個人差は大きいのも事実です。骨密度に関しては成長とともに高くなり、部位によって異なりますが、ほぼ20歳前後に最大となり、40歳頃まで維持した後に加齢と女性は閉経によって低下していきます。骨を強くするためには、もちろん栄養も重要になってきます。カルシウムはもちろん、乳糖・たんぱく質・ビタミンD・リン・食物繊維の多くの含んだ物を取り入れましょう。ただ、バランスや量を把握しておかないと阻害する可能性もあるので注意が必要です。

骨を強くする、いわゆる骨密度を高めるためには運動も大切な要素になっていきます。特に下半身のトレーニングは、脚の筋力を高めるだけでなく骨密度の上昇にも大きく関わってきます。オススメは、スクワットやジャンプなど縦に動くトレーニングをすると良いでしょう。

【食べることの重要性】

ここまで栄養に関わる部位や働きをお話してきましたが、身体は全て繋がっており、連動して働いています。食事をして、消化始まり、筋肉や内臓など身体の各器官へ吸収され、排出されていく。毎日当たり前に行われていることですが、この一つ一つのために人間は活動しています。

栄養を取ることは、食事・睡眠・運動の3つの要素の一つです。何か食べたり、運動をすることで身体は活動を始めますから、少しでも身体のためになることをしたいですね。自分自身もそうですが、お客様へ指導や説明するときにも、身体の仕組みはきちんと理解しておきましょう。

トレーニングや正しい食事は、数年後への未来への投資です。今から少しずつ取り組めば、理想とする身体、健康的な身体へも近づいていきます。すでに知っていることがあった方は、復習や確認に役立てていただければと思います。栄養学については勉強しすぎるということはありませんからね!

最後まで読んでいただきありがとうございました。

▼ライター
高月宏和(Hirokazu Takatsuki)
スポーツ系の専門学校を卒業後、J1リーグに所属する静岡の清水エスパルスに入社。一般の方からプロ選手までのトレーニング指導を5年経験したのち、パーソナルトレーナーとして独立。独立から7ヶ月後にパーソナルジム『BodyBrand』を設立。主に一般の方の『美姿勢づくり』『ダイエット』をサポートするパーソナルジムとして定評があり、現在は5名のトレーナーと活動中。

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