有酸素運動 脂肪燃焼の仕組みとは？体脂肪がエネルギーになるメカニズムをわかりやすく解説

１．有酸素運動とは？脂肪燃焼と関係する運動の特徴

有酸素運動の定義

「有酸素運動って、結局どんな運動なの？」と感じる人は多いですよね。一般的には、酸素を取り込みながら、比較的軽めの負荷で続ける運動のことを指すと言われています。たとえば、ウォーキング、ランニング、サイクリング、水泳などが代表例です。こうした運動では、体内の糖質や脂質を酸素とともに使いながらエネルギーをつくるため、脂肪燃焼とも相性がいいと考えられています。息が完全に上がり切るというより、「会話はまあまあできる」くらいの強さをイメージするとわかりやすいでしょう。

引用元：https://medipalette.lotte.co.jp/article/10152

引用元：https://medicommi.jp/100285

引用元：https://www.tyojyu.or.jp/net/kenkou-tyoju/shintai-training/yusanso-undou.html

無酸素運動との違い

一方で、無酸素運動は、短い時間で強い力を出す場面で使われやすい運動と言われています。たとえば、短距離走や高負荷の筋トレがその例です。有酸素運動との大きな違いは、エネルギーをつくるときの酸素の使い方にあります。有酸素運動は酸素を使いながら長く続けやすいのに対して、無酸素運動は瞬発的なパワーを出しやすい反面、長時間は続けにくい傾向があるようです。とはいえ、実際の運動はきっぱり分かれるというより、強度や時間に応じて両方の仕組みが関わると考えられています。

引用元：https://medipalette.lotte.co.jp/article/10152

引用元：https://kennet.mhlw.go.jp/information/information/exercise/s-02-001.html

引用元：https://www.otsuka.co.jp/oxygen-lab/exercise/aerobic-anaerobic.html

有酸素運動で使われるエネルギー（ATP）

ここで出てくるのが、ATP（アデノシン三リン酸）です。少し専門的に見えますが、要するに「筋肉を動かすためのエネルギー通貨」のようなものと言われています。体を動かすときは、このATPが分解され、そのエネルギーが筋収縮に使われる流れです。ただ、ATPは体内に大量にためておけるわけではないため、運動中は糖質や脂肪酸を材料にして、そのつど作り続ける必要があるようです。とくに有酸素運動では、酸素を使いながらミトコンドリアでATPを産生する仕組みが中心になり、運動時間や強度によって糖質と脂質の使われ方が変わるとされています。だからこそ、「有酸素運動は脂肪燃焼と関係が深い」と語られることが多いのです。

引用元：https://medicommi.jp/100285

引用元：https://kennet.mhlw.go.jp/information/information/exercise/s-02-001.html

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#有酸素運動の基本

#無酸素運動との違い

#脂肪燃焼の入口

#ATPの役割

#運動とエネルギー代謝

２．有酸素運動で脂肪が燃える仕組み

体のエネルギー源は糖質と脂肪

「運動すると、体は何を燃料にしているの？」と気になりますよね。まず押さえておきたいのは、体を動かすときの主なエネルギー源は糖質と脂肪だと言われていることです。筋肉はATPというエネルギーを使って動きますが、そのATPをつくる材料として、糖質由来のグルコースや、体に蓄えられた脂肪酸が使われる流れです。つまり、有酸素運動で脂肪燃焼が起こるといっても、最初から脂肪だけが使われるわけではない、という理解が近いでしょう。運動の強さや続けた時間によって、糖質と脂肪の使われ方は変わると考えられています。

運動初期は糖質が使われる理由

では、なぜ運動を始めたばかりのタイミングでは糖質が使われやすいのでしょうか。これは、糖質のほうが比較的すばやくATPをつくりやすいためだと言われています。とくに運動の出だしは、体がすぐにエネルギーを必要とするため、血中グルコースや筋グリコーゲンの利用割合が大きくなりやすいようです。言い換えると、スタート直後は「まず使いやすい燃料から使う」イメージに近いかもしれません。運動強度が高くなるほど糖の寄与が大きくなる、という報告もあり、有酸素運動でも序盤は糖質が重要な役割を担うと言われています。

運動が続くと脂肪がエネルギーとして使われる

一方で、運動をある程度続けていくと、脂肪もエネルギー源として使われやすくなると言われています。medicommiでも、長時間の運動でグリコーゲンが不足してくると、不足分を補うために体脂肪を分解する流れが紹介されています。厚生労働省系のe-ヘルスネットでも、有酸素性エネルギー代謝では体内に貯蔵されていた脂肪酸を分解してATPを産生すると説明されています。よく「有酸素運動は脂肪燃焼向き」と言われるのは、この仕組みが背景にあるためでしょう。ただし、糖質が急にゼロになって脂肪だけに切り替わる、というより、運動時間や強度に応じて割合が変わっていくと見るほうが自然です。

引用元：参考記事（medicommi、e-ヘルスネット、DESCENTE）

脂肪分解（リポリシス）と脂肪酸酸化

ここは少し専門的ですが、流れを知るとかなりわかりやすいです。まず体脂肪は、そのまま筋肉で使われるわけではなく、脂肪分解、いわゆるリポリシスによって脂肪酸などに分けられると言われています。その後、脂肪酸が筋肉へ運ばれ、主にミトコンドリア内で酸素を使いながら代謝され、最終的にATP産生につながるようです。e-ヘルスネットでは、脂肪酸はアセチルCoAにまで代謝され、クエン酸回路や呼吸鎖を通ってATPがつくられると説明されています。つまり、有酸素運動の脂肪燃焼とは、「脂肪を分ける工程」と「脂肪酸を酸化して使う工程」が順番に進む仕組みだと考えられています。

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#運動初期は糖質優位

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#脂肪分解が第一段階

#脂肪酸酸化でATP産生

３．脂肪燃焼が起こるまでの体内プロセス

①脂肪細胞の分解（脂肪分解）

「脂肪って、そのまま燃えるの？」と思うかもしれませんが、実際は少し順番があると言われています。まず体に蓄えられた中性脂肪は、いきなり筋肉で使われるわけではなく、脂肪細胞の中で分解される流れです。これが脂肪分解、いわゆるリポリシスと呼ばれる仕組みだと紹介されています。ここで中性脂肪は脂肪酸とグリセロールに分かれ、次の工程に進みやすい形になるようです。つまり、有酸素運動で脂肪燃焼が起こるまでには、まず「使える形にほどく段階」がある、と考えるとわかりやすいでしょう。

引用元：https://kennet.mhlw.go.jp/information/information/exercise/s-02-001.html

引用元：https://medicommi.jp/100285

②脂肪酸が血液で筋肉へ運ばれる

脂肪分解で生まれた脂肪酸は、その場で全部使われるわけではないと言われています。次に起こるのは、脂肪酸が血液を通って筋肉へ運ばれる流れです。運動中は筋肉がエネルギーを必要とするため、体は必要な場所へ材料を届けようとする、と理解すると自然です。ここで大事なのは、「脂肪が減る」というより、「分解された脂肪酸が運ばれて利用される」という見方でしょう。少し地味な工程ですが、この移動があるからこそ、その後のエネルギー産生につながると考えられています。

引用元：https://kennet.mhlw.go.jp/information/information/exercise/s-02-001.html

引用元：https://medicommi.jp/100285

③ミトコンドリアで脂肪酸がエネルギー化

では、運ばれた脂肪酸はどこで使われるのかというと、主に筋肉細胞のミトコンドリアだと言われています。e-ヘルスネットでは、有酸素性エネルギー代謝は主にミトコンドリア内で行われ、脂肪酸はアセチルCoAにまで代謝されたあと、クエン酸回路や呼吸鎖を通じてATP産生につながると説明されています。少し専門的ですが、要するに、脂肪酸は酸素を使いながらエネルギーへ変わっていくわけです。だからこそ、有酸素運動は脂肪燃焼と結びつけて語られることが多いのでしょう。こうして見ると、脂肪燃焼は一瞬で起こるものではなく、分解・運搬・エネルギー化という段階を踏むと言われています。

引用元：https://kennet.mhlw.go.jp/information/information/exercise/s-02-001.html

引用元：https://medicommi.jp/100285

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#筋肉で使われてATPになる

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５．有酸素運動で脂肪燃焼効率を高める方法

筋トレとの組み合わせ

「脂肪を燃やすなら、有酸素運動だけでいいの？」と疑問に感じる人もいるかもしれません。実は、筋トレと組み合わせる方法が注目されることも多いと言われています。筋トレは筋肉に負荷をかける運動で、主に無酸素運動に分類されますが、筋肉量の維持や増加に関係すると考えられています。筋肉量が増えると、体のエネルギー消費に関係する基礎代謝にも影響する可能性があると紹介されることがあります。たとえば、スクワットや腕立て伏せなどの筋トレを先に行い、そのあとにウォーキングやジョギングなどの有酸素運動を行う方法が紹介されるケースもあります。運動の順番や強度についてはさまざまな考え方がありますが、筋トレと有酸素運動を組み合わせることで、効率よくエネルギー消費を目指す取り組みとして語られることがあるようです。

引用元：https://kennet.mhlw.go.jp/information/information/exercise/s-02-001.html

引用元：https://www.descente.co.jp/media/sports/26344/

引用元：https://medicommi.jp/100285

運動習慣と代謝の関係

脂肪燃焼を考えるとき、単発の運動よりも「運動習慣」が大切だと言われることがあります。というのも、体は運動を継続することでエネルギーの使い方に変化が起こる可能性があるためです。厚生労働省の情報サイトでも、継続的な運動習慣が体力向上や代謝機能の改善につながる可能性があると紹介されています。たとえば、週に数回ウォーキングやジョギングを続けることで、体が運動に慣れ、脂質をエネルギーとして利用する能力が高まる可能性があると言われています。逆に、短期間だけ運動をしても効果を実感しづらい場合があるため、無理のない頻度で続けることが大切と考えられています。大きな負荷をかける必要はなく、日常生活の中に少しずつ運動を取り入れることがポイントと言えるでしょう。

引用元：https://kennet.mhlw.go.jp/information/information/exercise/s-02-001.html

引用元：https://www.tyojyu.or.jp/net/kenkou-tyoju/shintai-training/yusanso-undou.html

引用元：https://medicommi.jp/100285

継続するための運動例

とはいえ、「運動は続かない…」という声はよく聞きますよね。そこで大事なのが、無理なく続けやすい運動を選ぶことだと言われています。たとえば、ウォーキングは特別な設備が必要なく、初心者でも取り組みやすい運動として紹介されることが多いです。また、軽いジョギングやサイクリング、ダンスエクササイズなども、有酸素運動として継続しやすい例として挙げられています。ポイントは、「少し息が上がるけれど会話はできる」くらいの強度で行うことだと言われています。さらに、通勤時に一駅歩く、エレベーターではなく階段を使うなど、日常生活の中で体を動かす機会を増やす方法もあります。こうした小さな積み重ねが、結果として脂肪燃焼につながる可能性があると考えられているようです。

引用元：https://kennet.mhlw.go.jp/information/information/exercise/s-02-001.html

引用元：https://medipalette.lotte.co.jp/article/10152

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