ランニングと乳酸の関係|「疲労物質」は誤解?乳酸閾値(LT)とトレーニングを解説

マナブ
マナブ

「速く走ると乳酸がたまり、脚が動かなくなる」?

 このような説明を聞いたことがある人は多いでしょう。以前は乳酸が疲労を起こす不要な物質のように扱われていましたが、現在では、その理解は正確ではありません。

 乳酸は、糖質からエネルギーを作る過程で生じます。運動中には別の筋肉や心臓などでエネルギー源として使われ、一部は肝臓で糖へ戻されます。そのため、単なる「燃えかす」ではありません。

 ただし、乳酸が疲労とまったく関係しないという意味でもありません。強度の高いランニングでは、乳酸の増加と同時に筋肉内の環境や神経・筋機能などにも変化が起こります。血中乳酸濃度は身体への負荷を示す有用な指標ですが、乳酸だけを疲労の原因とみなすことはできません。

 この記事では、乳酸が作られる仕組み、乳酸閾値(LT)、ランニング強度との関係、筋肉痛との違い、LTを高める練習方法を初心者向けに解説します。

ランニングにおける乳酸とは?

 乳酸は、糖質を分解してエネルギーを作る過程で生じる物質です。

 筋肉が動くにはATP(アデノシン三リン酸)というエネルギーが必要です。ランニングを始めると、筋肉は糖質や脂質を利用してATPを作ります。糖質が解糖系で分解されるとピルビン酸が生じ、その一部が乳酸へ変換されます。

 この反応は運動強度が高いときだけに起こるわけではありません。安静時やゆっくり走っているときにも乳酸は作られ、同時に利用されています。

 運動中に生じた乳酸は血液などを介して運ばれ、主に次のように使われます。

  • 活動している筋肉や別の筋線維で酸化され、エネルギー源になる
  • 心筋でエネルギー源として使われる
  • 肝臓などで糖へ作り直される
  • 細胞間の情報伝達に関わる
研究1・2

 持続運動中に作られた乳酸の多くが酸化によって処理されることを示した研究もあり、乳酸は身体の中で移動しながら再利用されるエネルギー基質と考えられています。

「乳酸」と「乳酸イオン」は厳密には少し違う

 一般には「乳酸」と呼ばれていますが、身体の生理的なpHでは、その大部分が水素イオンを放した**乳酸イオン(lactate)**として存在します。

 スポーツの説明では両者をまとめて乳酸と呼ぶことが多いため、本記事でも読みやすさを優先して「乳酸」と表記します。

乳酸は疲労物質なのか?

結論からいうと、乳酸そのものを疲労物質と呼ぶのは正確ではありません。

 強度の高い運動では血中乳酸濃度が上がり、同じ頃に脚の重さ、息苦しさ、ペースの維持困難などが現れます。この同時性から「乳酸が増えたから疲れた」と考えられてきました。

 しかし、2つの現象が同時に起こることと、一方がもう一方の原因であることは同じではありません。

 疲労時の筋肉では、次のような複数の変化が起こります。

  • 無機リン酸などの代謝産物の変化
  • 筋細胞内外のイオンバランスの変化
  • カルシウムによる筋収縮調節の変化
  • 筋グリコーゲンの減少
  • 体温上昇や脱水
  • 脳・神経系を含む中枢性の変化
  • 筋損傷や痛み
研究3・4

 どの要因が強く影響するかは、運動の強度、時間、暑さ、栄養状態、トレーニング歴などによって異なります。筋疲労は一つの物質だけで説明できる現象ではありません。

乳酸が筋肉を酸性にするわけではない

 「乳酸がたまると筋肉が酸性になり、動けなくなる」と説明されることもあります。

研究3

 高強度運動中に筋肉内のpHが低下することはあります。しかし、生化学的には乳酸を作る反応そのものが酸性化の直接的な原因とはいえません。

 ATPを急速に利用する過程などで水素イオンが増える一方、乳酸を作る反応は水素イオンを消費します。

 筋肉内の酸性化が収縮機能へ影響する可能性はありますが、これも疲労を構成する要因の一つです。「乳酸が筋肉を酸性にして疲労させる」と一直線に結びつけるのは単純化しすぎです。

 したがって、初心者向けには次のように整理すると分かりやすいでしょう。

乳酸は疲労の原因そのものではなく、運動強度が上がり、身体の代謝環境が大きく変化していることを示す指標の一つです。

ランニングで乳酸が増える仕組み

 血中乳酸濃度は、単純な「作られた量」ではありません。

 乳酸が血液へ現れる速さと、筋肉・心臓・肝臓などが取り込んで利用する速さのバランスによって決まります。

 ゆっくり走っているときにも乳酸は生じています。しかし、作られた乳酸を身体が利用する速度が追いついていれば、血中濃度は大きく上がりません。

研究5

 ペースを上げると糖質を利用する速度が増え、速筋線維の動員も増えます。ピルビン酸が作られる速度が、ミトコンドリアで酸化できる速度を上回りやすくなり、乳酸の生成と血液への放出が増えます。

 さらに強度を上げると、乳酸が血液へ現れる速度が利用・除去される速度を上回り、血中乳酸濃度が急に上昇しやすくなります。

乳酸は酸素不足だけで増えるわけではない

 乳酸は長く「酸素が足りないために作られる物質」と説明されてきました。

研究2・5

 酸素供給が低下すれば乳酸生成が増える場合はあります。

 しかし、酸素を利用できる状態でも乳酸は常に作られています高強度運動で乳酸が増える背景には、糖質分解の加速、速筋線維の動員、ピルビン酸の生成と酸化のバランス、乳酸の利用・除去能力などが関係します。

 したがって、血中乳酸濃度の上昇だけを見て「筋肉が無酸素になった」と判断することはできません。有酸素系と無酸素系はスイッチのように完全に切り替わるのではなく、どの強度でも両方が関わり、その割合が変化します。

ランニング強度と乳酸の関係

 ランニングのペースを段階的に上げると、血中乳酸濃度は一般に次のように変化します。

強度血中乳酸の傾向呼吸・会話の目安主な練習例
低強度安静時よりわずかに上がるか、ほぼ安定する会話を続けやすいイージーラン、リカバリーラン
中強度基準値より上がり始める呼吸は深くなるが短い会話はできるsteady走、マラソンペース走など
LT付近生成と利用の均衡が崩れやすくなる短い言葉なら話せるが会話は難しいテンポ走、クルーズインターバル
LTを明確に超える強度時間とともに急速に増えやすい会話は困難3〜5kmペースのインターバルなど

 この表はあくまで概念的な目安です。乳酸濃度とペースの関係には個人差があり、同じ人でも暑さ、疲労、食事、測定部位、運動時間、テスト方法などで変わります。

 また、血中乳酸濃度が高いほどトレーニング効果が高いわけではありません。低強度ランには走行量を確保し、ミトコンドリアや毛細血管など持久的な適応を促す役割があります。目的に合わせて強度を使い分けることが大切です。

乳酸閾値(LT)とは?

 乳酸閾値は一般に、運動強度を段階的に上げたとき、血中乳酸濃度が基準値より明確に上昇し始める境界を指します。

 ただし、「LT」という言葉の定義は研究や検査施設によって異なります。血中乳酸曲線には一つではなく、二つの変化点を設定する考え方もあります。

LT1とLT2

 実践では、次の2段階で整理されることがあります。

第1乳酸閾値(LT1)

 安静時または低強度時の水準から、血中乳酸濃度が持続的に上がり始める地点です。

 LT1より下では比較的長く走り続けやすく、会話も行いやすい傾向があります。低強度と中強度の境界として利用されます。

第2乳酸閾値(LT2)

 強度をさらに上げたとき、血中乳酸濃度が急に増え始める地点です。最大乳酸定常状態に近い強度を推定する目的で使われることもあります。

 LT2付近では、一定時間なら維持できても楽ではありません。少しペースを上げるだけで乳酸濃度や呼吸負担が増え、継続できる時間が短くなります。

 LTには多数の算出方法があり、それぞれが完全に同じ地点を示すわけではありません。「LT」「AT」「OBLA」「無酸素性作業閾値」などが同じ意味で使われる場合もありますが、本来は測定方法や生理学的な意味が異なります。

「乳酸4 mmol/L」が全員のLTではない

 血中乳酸濃度4 mmol/LをOBLA(血中乳酸蓄積開始点)として使う方法があります。分かりやすい固定値ですが、全員に共通する生理学的な境界ではありません。

研究7

 乳酸の基準値や曲線、持続可能な濃度には個人差があります。あるランナーのLT2が4 mmol/L付近でも、別のランナーではそれより低い、または高い可能性があります。ランナー9人を対象とした研究でも、最大乳酸定常状態の血中乳酸濃度は平均5.7±1.3 mmol/Lでした。

 固定値は集団の比較には便利ですが、個人の練習設定では検査方法、心拍数、ペース、主観的運動強度などを合わせて判断する必要があります。

LTが高いとランニングにどのような利点がある?

 LTを速度で表す場合、LTが高いランナーは、血中乳酸が急増しにくい状態でより速く走れることを意味します。

 たとえば、トレーニング前には1km5分00秒で乳酸が大きく増えていた人が、トレーニング後に同じ乳酸反応で1km4分45秒を維持できれば、LT速度が向上したと考えられます。

研究8

 LT付近の速度や最大乳酸定常状態の速度は、持久走パフォーマンスと強く関連します。12人の活動的な男性を調べた研究では、LT速度と最大乳酸定常状態の速度が2マイル走パフォーマンスの有力な予測因子でした。

 ただし、レース結果はLTだけで決まりません。

  • VO₂max
  • ランニングエコノミー
  • 筋力・パワー
  • 糖質貯蔵と補給
  • 暑熱・脱水への対応
  • ペース配分
  • 筋疲労への耐性
  • 心理的要因
走(かける)
走(かける)

ハーフ・フルマラソンでは、長時間走り続ける能力や補給も重要です。「LTを上げればすべて解決する」とは考えず、持久力を構成する一要素として捉えましょう。

自分のLTを確認する方法

血中乳酸測定を伴う運動負荷試験

 最も直接的な方法は、段階的に走速度を上げながら耳たぶや指先などから採血し、血中乳酸濃度を測る方法です。

 各段階の速度・心拍数・乳酸濃度をグラフにして、乳酸が上がり始める地点や急増する地点を求めます。

 ただし、結果は次の条件に左右されます。

  • 1段階の運動時間
  • 速度の上げ幅
  • 採血のタイミングと部位
  • 前日の運動や疲労
  • 食事と糖質摂取
  • 気温や測定環境
  • LTの算出方法

 異なる施設やプロトコルの数値を単純に比較しない方がよいでしょう。変化を追う場合は、なるべく同じ条件・方法で再検査します。

呼吸・会話・主観的運動強度から推定する

 一般の市民ランナーが乳酸測定器を購入する必要はありません。日々の練習では呼吸、会話、主観的運動強度(RPE)からおおよその強度を管理できます。

 LT2付近の感覚的な目安は次のとおりです。

  • 楽ではないが、すぐに限界になる全力走でもない
  • 一定時間はペースを保てる
  • 単語や短い言葉は出せるが、文章での会話は難しい
  • RPE 10段階で6〜7程度
  • 終了後に「あと数分なら続けられた」と感じる

 これらは推定であり、個人差があります。特に最大心拍数に対する一定割合や「10kmペース」などの固定的な目安は、走力や競技時間によってLTとの関係が変わります。

スマートウォッチのLTは推定値

 一部のスマートウォッチは、心拍数、速度、心拍変動などからLT心拍数やLTペースを推定します。

 採血して乳酸曲線を確認しているわけではないため、表示値は推定です。機種、アルゴリズム、胸部心拍計の有無、走行条件によって結果は変わります。

 単発の数値を絶対視するより、同じ機器・条件で長期的な変化を見る用途に向いています。

LTを高めるランニングトレーニング

 LTを高めるには、LT付近の練習だけでなく、低強度ランで土台を作り、必要に応じて高強度インターバルを組み合わせます。

研究9・10

 継続的な持久トレーニングによって、同じ速度での乳酸濃度が低下したり、乳酸が増え始める速度が上がったりする可能性があります。

 ただし、どの方法が適切かは走歴と現在の練習量によって異なります。

イージーランで有酸素能力の土台を作る

 初心者が最初からテンポ走ばかり行う必要はありません。

 低強度ランを継続すると、筋肉の酸化能力、毛細血管、乳酸を取り込み利用する能力などの持久的な適応が期待できます。疲労を抑えながら走行量を積みやすいことも利点です。

 目安は、会話を続けられるペースです。心拍数やペースが普段より高い日は、暑さ、睡眠不足、疲労の影響も考えて強度を下げます。

テンポ走

 テンポ走は、LT2付近または少し下の強度を連続して走る練習です。

 初心者〜中級者の例は次のとおりです。

  1. 10〜15分の軽いジョギング
  2. LT付近の感覚で15〜20分走る
  3. 10分程度の軽いジョギング
走(かける)
走(かける)

最初は10分程度から始めても構いません。設定ペースよりも、最後までフォームと強度を安定させることを優先します。

 

クルーズインターバル

 LT付近のランニングを短く分割し、間に短いジョギングを入れる方法です。

例:

  • 6分×3本、間は2分ジョギング
  • 8分×3本、間は2分ジョギング
  • 10分×2本、間は2〜3分ジョギング

 

走(かける)
走(かける)

連続したテンポ走よりフォームを保ちやすく、LT付近で走る合計時間を確保できます。

休憩を長く取りすぎたり、1本ごとに全力へ近づけたりすると、練習の目的が変わります。

高強度インターバル

研究11

 3〜5kmレースに近い強度などで短い反復走を行うと、VO₂maxやLT速度の改善につながる場合があります。異なる高強度インターバルを比較した研究でも、6週間後にVO₂max、LT、3000m走などの改善が報告されています。

例:

  • 2〜3分×4〜6本
  • 400〜800m×4〜6本
  • 各反復の間は同程度の時間をゆっくりジョギング
走(かける)
走(かける)

高強度インターバルは負担が大きいため、ランニングを始めたばかりの人は、まず継続的なイージーランと短い流しから始めます。

 

初心者向けの1週間メニュー例

 週3回走る初心者〜初級者で、すでに30分程度の連続ランニングができる場合の例です。

曜日内容強度の目安
イージーラン30〜40分会話できる
10分ジョグ+6分×3本+10分ジョグ反復中はRPE 6〜7、間は2分ジョグ
イージーラン40〜60分会話できる

 ポイント練習は、まず週1回で十分です。4〜6分の反復でもペースが大きく落ちる場合は、設定が速すぎる可能性があります。

 次の週に時間と速度を同時に増やさず、どちらか一方だけを少し調整します。強い筋肉痛や痛み、睡眠の悪化、安静時心拍数の上昇などが続く場合は負荷を下げてください。

乳酸と筋肉痛は別のもの

 運動翌日から現れる筋肉痛は、遅発性筋肉痛(DOMS)と呼ばれます。

 乳酸は運動後に代謝・再利用されるため、翌日まで筋肉にたまり続けて痛みを起こすわけではありません。

研究12

 上り走と下り走を比較した古典的研究では、血中乳酸は上り走で大きく上昇した一方、遅発性筋肉痛は筋肉が引き伸ばされながら力を出す伸張性収縮の多い下り走で強く生じました。乳酸と遅発性筋肉痛は関連しないと結論づけられています。

走(かける)
走(かける)

遅発性筋肉痛には、不慣れな運動や伸張性収縮による筋線維・結合組織への微細な損傷、その後の炎症反応などが関係すると考えられています。

 

 特に次の運動では筋肉痛が起こりやすくなります。

  • 久しぶりのランニング
  • 急な下り坂
  • 普段より長い距離
  • スプリントやジャンプ
  • 筋力トレーニングの開始直後
走(かける)
走(かける)

筋肉痛を「乳酸が残っている」と考えて無理に追い込むのではなく、痛みの程度、関節可動域、走行フォームを確認して練習を調整しましょう。

 

乳酸を早く除去すれば疲労回復も早くなる?

 軽いジョギングなどのアクティブリカバリーは、完全に休むより血中乳酸濃度を早く下げることがあります。

 しかし、血中乳酸が早く下がることと、筋力・持久力・筋損傷・グリコーゲン・神経系などが完全に回復することは同じではありません。

研究13

 少人数の研究では、アクティブリカバリーによって乳酸の低下が速くなっても、その後の筋力や疲労指標に差がみられませんでした。

 クールダウンは、呼吸や心拍数を徐々に落ち着かせる目的で行えばよく、「乳酸をすべて流さなければ疲れが残る」と考える必要はありません。

 回復では次の要素も重要です。

  • 十分な睡眠
  • 糖質とタンパク質を含む食事
  • 発汗量に応じた水分・電解質補給
  • 次の練習までの時間
  • 筋肉痛や局所的な痛みに合わせた負荷調整

ランニングと乳酸に関するよくある質問

乳酸がたまらない走り方はある?

 乳酸は安静時や低強度運動中にも作られるため、「まったく作らない」ことはできませんし、その必要もありません。

 会話できる低強度で走れば、乳酸の生成と利用のバランスが保たれやすく、血中乳酸濃度は大きく上がりにくくなります。

乳酸が多いほどよい練習ができた証拠?

 違います。高い乳酸濃度は高い解糖系負荷を示しますが、練習効果の大きさを直接表すものではありません。

 マラソンの土台作り、回復、フォーム練習などでは低強度が適しています。毎回乳酸が大きく増えるほど追い込むと、疲労やケガのリスクが高まり、継続しにくくなります。

LTペースはハーフマラソンペースと同じ?

 必ずしも同じではありません。

 走力が高くハーフマラソンを1時間前後で走る人では近くなる場合がありますが、完走に2時間以上かかる人がLT付近で走り続けることは困難です。レース距離ではなく、持続可能時間、呼吸、RPE、過去の練習結果から設定します。

乳酸測定器は市民ランナーにも必要?

 多くの市民ランナーには必須ではありません。

 測定値は採血手技、試験紙、汗の混入、測定時刻、運動プロトコルなどの影響を受けます。適切に条件をそろえて解釈できれば有用ですが、普段の練習はペース、心拍数、会話テスト、RPEでも十分に管理できます。

まとめ

 乳酸は、糖質からエネルギーを作る過程で生じ、筋肉や心臓などで再びエネルギー源として利用される物質です。

 記事のポイントをまとめます。

  • 乳酸は単なる老廃物・疲労物質ではない
  • 疲労は代謝、筋収縮、神経系、体温、栄養状態など複数の要因で起こる
  • 乳酸は酸素不足のときだけ作られるわけではない
  • 血中乳酸濃度は生成と利用・除去のバランスで決まる
  • LTは乳酸が上がり始める強度を表すが、定義や算出方法は一つではない
  • 4 mmol/Lは便利な固定値であり、全員共通の境界ではない
  • LTの向上にはイージーランを土台に、テンポ走やクルーズインターバルなどを組み合わせる
  • 翌日の筋肉痛は乳酸が残って起こるものではない

 乳酸を「悪い物質」として避ける必要はありません。一方で、高い乳酸濃度を練習の成功条件にする必要もありません。

走(かける)
走(かける)

低強度ラン、LT付近の練習、高強度インターバルを目的に応じて使い分けることが、ランニング能力を無理なく高める近道です。

 

参考文献

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※本記事は一般的な運動・トレーニング情報です。運動中の胸痛、失神・失神しそうな感覚、通常ではない強い息切れ、動悸などがある場合は運動を中止し、医療機関へ相談してください。

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