八田研究室(Hatta Lab

乳酸を中心に運動のエネルギー源と利用能力の観点から、運動を考える研究室

 

コロナウィルス関連で、厳しいことが続いています。こんな中でも明るく健康に暮らしていければです。それには運動です。時には乳酸を出して、筋肉に刺激を与えましょう。

 

次回乳酸研究会は202324日(土)午後行います。

内容は決まり次第お知らせします。

開催方法は、駒場での開催(事前申し込みの方のみ参加可能)で、オンラインの同時配信を予定しています。

 

 

最近の本

マラソンのエネルギーマネジメント 少ない糖をうまく使うために

大修館書店

マラソンを走りきる時に最重要課題となる体内の糖が少ない点を克服するために、どうトレーニングし、どう走ったらよいのか、という内容です。マラソンランナーだけでなく応援する方にも。自分でもマラソンの本を書くとは思っていなかったのが率直なところですが、できあがってみると、できてよかったかと思います。

身体運動科学アドバンスト

杏林書院

身体運動科学教室のメンバーがそれぞれの専門分野で主として研究していることをまとめたもの。専門書ですが、広く身体運動科学を学ぶに適しています。

乳酸サイエンス —エネルギー代謝と運動生理学—

市村出版

2009年に出しました「乳酸と運動生理生化学」をベースにして改訂し、乳酸に絞った内容にして新たな知見を加えました。これまでの乳酸の研究を受けて、新たな提言の章を最後に加えました。

運動と疲労の科学 疲労を理解する新たな視点

下光輝一、八田秀雄編

大修館書店

抗疲労研究会として行ってきた疲労についての研究会と、体力医学会で3年行った疲労のシンポジウムをベースに、疲労を捉える新たな視点、疲労のメカニズム、栄養からみた疲労について、まとめました。

乳酸をどう活かすかII

杏林書院 

乳酸研究会の内容をベースにした本「乳酸をどう活かすか」の続編。第4回乳酸研究会以降に発表のあった内容から、競技における血中乳酸濃度の利用に関する内容を中心にしました。長年にわたり測定を行って来られた先生方の内容が充実しています。また最新の乳酸に関する科学的見方も知ることができます。

新版 乳酸を活かしたスポーツトレーニング

講談社 1900

2001年に出した、私には思い出深い、乳酸についての最初の本格的な本を改訂しました。全体の体裁や論調は初版の流れを残しながら、最新の知見を加えました。カラーになり見やすくなりました。

 

研究室連絡先

八田秀雄教授 Prof. Hideo Hatta tel 03-5454-6862, fax 03-5454-4317 E-mail:hatta[@]idaten.c.u-tokyo.ac.jp9号館209

HP http://park.itc.u-tokyo.ac.jp/hatta

 

研究室概要

 われわれの研究室では、運動時の糖代謝を生理学的生化学的に検討しています。中でも乳酸に関する研究が中心です。乳酸は多量に作られれば作業筋内を酸性化させることから、これまでは「疲労物質」というような見方がされ、疲れの素になる老廃物といった程度の理解がされてきました。しかし実際には乳酸は溜まるだけの老廃物ではなく、酸化されて利用できるエネルギー源です。さらに運動時の疲労は乳酸だけでは説明できないのに、疲労=乳酸と極端に誇張されてきました。乳酸ができるということは、脂肪に比べて量に限りある糖が分解されるということです。そこで運動を考える上で乳酸を中心とした糖代謝について検討することは非常に重要です。特に乳酸のトランスポーターMCT (Monocarboxylate Transporter)のタンパク質量とそのトレーニングなどによる変化が乳酸の代謝にどのように関係するのか、それにミトコンドリアとの関係ということから乳酸の代謝を検討するというのが、現時点での主たる研究内容になっています。基本的にはラットやマウスを用いた動物実験を行っています。またJRA競走馬総合研究所と協力して、サラブレッドの乳酸の代謝についても研究をしています。この他牛乳ペプチド、脂肪酸、ビタミンB1、などの摂取と運動時のエネルギー代謝との関連についても実験しています。一方マラソンを中心に長距離走とそのトレーニング効果に関する科学的検討についての研究にも力を入れています。

 そしてそれらに共通しているのは、運動時に最も重要なエネルギー源は糖であるということです。そして糖の貯蔵量は多くはありません。このことが運動と疲労を考える上での、1つのキーポイントとなります。そして糖の利用の過程で乳酸ができますから、糖を多く使うということと乳酸が多くできるということが同様のことなので、使いやすいが量が多くはない糖と、糖からできる乳酸が、エネルギー代謝の調節因子としての役割を持っているという観点で研究しています。マウスが中心ですが、ヒトの中長距離選手の特性に関する研究も多く行なっています。高橋祐美子研究室と共同しています。また寺田研究室とも協力しています。

 

当研究室は定年のため、20253月で終了となります。新たな大学院生の募集は行いません。

 

研究題目

マウスの高強度トレーニングがMCT発現と乳酸の代謝に与える影響

高強度トレーニングがミトコンドリアの発現や機能に与える影響

サラブレッドにおける乳酸の代謝とMCT

運動前や運動後の乳酸摂取による持久的運動の効果

持久的トレーニングの効果を高める方法の検討

カゼインペプチド摂取がトレーニング効果に与える影響

乳酸測定の長距離走を中心とする運動への応用

低酸素トレーニングの効果に関する乳酸の観点からの検討

 

構成メンバー

八田秀雄

松永裕(助教)高橋謙也(助教)竹井尚也(特任研究員)竹村藍(学振研究員)渡邊拓也(D3)王文昕(D2) 高島良平(M1)児山祥(M1)一正太(M1)森田雄貴(M1)稲葉建(M1)

高橋祐美子研究室

共同研究 柿木克之(Blue Wych合同会社)、北岡祐(神奈川大)、星野太佑(電気通信大)、増田紘之(新潟医福大)、田村優樹(日体大)、寺田新研究室

 

 

また大学院生による八田研紹介、最近のニュースなどのページがあります。

 https://www.facebook.com/hatta.lab

 

今後の予定

1123日身体運動シンポジウム

当研究室関係の、高橋祐美子、松永 裕、高橋謙也3先生が発表します。

事前登録は、東大身体運動科学研究室HPまで

 

乳酸研究会

2月に行うことの多い、乳酸を中心に運動の代謝や疲労を考える会

来年2月4日駒場開催(オンライン同時配信予定)で調整中です。

 

前回抄録集PDFでお分けできます。メールsport@arkray.co.jp

またはアークレイ株式会社 050-5527-7701まで

 

 

最近のニュース

2022

 

11

松永助教を筆頭とする、BCAAが脱トレーニング時の機能低下を少し抑制するという論文がFASEB ジャーナルに掲載されました。

 

10

秋入学で稲葉さんがM1に入学しました。

9

体力医学会で競走馬に関するシンポジウムを行いました。学会自体はオンライン改正になりましたが、演者全員競走馬研究所に集まって行い、顔を合わせるよさ、大事さを再認識しました。

8

スポーツ栄養学会で、助教松永さんの発表が優秀発表賞をいただきました。

運動生理学会が行われ、社会人D2渡邉さんの発表が、奨励賞をいただきました。

5

ifia ヘルスフードエキスポでタウリンに関するシンポジウムを行いました

 

4

修士2名(一正太、森田雄貴)が入学しました

 

高橋祐美子准教授が赴任されました。今後共同で研究を進めていきます。

 

高校の保健体育教科書が改定され「新高等保健体育」の中で、乳酸は疲労物質ではないという記述がコラムの形で載りました。

 

3

修士の3人が修了しました(坂口諒、新屋輝長、吉田拓生)

 

教室の新しい教科書「身体運動・健康科学ベーシック」(東大出版会)が発刊されました。これは文字通り、1年生の必修授業で使う教科書です。さらにこの発展編として「身体運動科学アドバンスト」(杏林書院)があります。

2021

9

体力医学会大会がオンラインでありました。

 

運動生理学会がオンラインでありました(82021)。藤井先生の教育講演の座長をしました。高橋謙也助教がポスター発表をしました。

 

ifia HFE ヘルスフードエキスポ(512日 パシフィコ横浜)で運動疲労に関する栄養のシンポジウムを行いました。久しぶりに通常の対面開催シンポジウムでした。

 

高橋祐美子助教がJISSに転出しました。高橋謙也助教が就任しました。

王文昕(D1)、児山祥(M1)が入学しました。

 

博士(竹井、高橋謙也)、修士(近藤、山田)、学士(児山)と論文作成と審査が続き、無事に修了、卒業となりました。

 

M2近藤がニューイヤー駅伝に出場し65位と健闘しました。トラックでも自己新を連発しています。

 

2020

コロナ禍で大きな影響を受けましたが、研究はなんとか継続でき、論文も多くできました。

秋入学で高島君が修士に入学しました。

卒研生の奥永君が卒業しました。新たに修士2人(吉田、新屋)、博士1人(渡邊)の入学がありました。

 

乳酸をトレーニング前に経口投与することで、ミトコンドリアをより増やす効果が得られるという論文が出ました。注射で行った前報とは少し違い、遅筋線維主体の筋で効果が上がりました。Takahashi et al. Nutrients

 

著書

・マラソンのエネルギーマネジメント 少ない糖をうまくつかうために

大修館書店

マラソンの運動生化学的背景、その中心となる身体の少ない糖をどう最後まで持たせればよいのか、について

乳酸サイエンス エネルギー代謝と運動生理学  市村出版 2600

2009年に出しました乳酸と運動生理生化学をベースにして、乳酸に絞った内容にして新たな知見を加えました。これまでの乳酸の研究を受けて、新たな提言の章を最後に加えました。

・乳酸をどう活かすかII 杏林書院 2500

乳酸研究会の内容をベースにした乳酸の本、続編です

・新版 乳酸を活かしたスポーツ・トレーニング 講談社 1900円+税

2001年に出した思い出深い本を、アップデートしました。カラーにして見やすくしました。

・乳酸を使いこなすランニング

大修館書店 1500円+税

短距離走からマラソンまで、ランニング時の乳酸を中心とするエネルギー代謝について解説しました。

・乳酸 運動 疲労 健康との関係は?講談社 1600

一般向けにQ and A方式で、見開き左に回答、右は絵という絵の多い本です。70の質問に答える形で乳酸のことをまとめました。

・運動と疲労の科学 —疲労を理解する新たな視点- 大修館書店 2300

抗疲労研究会として運動と疲労を考える研究会で行ってきた内容を中心に、運動と疲労研究について現時点での状況をまとめました。

 

 

・著書 (分担執筆)

八田秀雄、高強度運動におけるエネルギー代謝、身体運動科学アドバンスト、東京大学大学院総合文化研究科身体運動科学研究室編、29-432020

 

八田秀雄、筋肉を中心とする運動時の疲労、井上和生、山崎英恵編、抗疲労・抗ストレス・睡眠改善食品の開発、シーエムシー出版、3−16,2020

 

八田秀雄、ある物質の蓄積や枯渇で疲労が起こるのか、宮下充正編、疲労と身体運動、杏林書院、50-572018

 

「サラブレッドもヒトも乳酸を使って走っている」東京大学教養学部教養学右報編集委員会変、「東京大学「教養学部報」精選集 「自分が知りたい」ほか教養に関する論考」東大出版会、110-1112016

「スポーツとエネルギー代謝」、村岡功編著、「新スポーツ生理学」、市村出版、62-732015

「乳酸代謝」宮村実晴編、「ニュー運動生理学II」、真興交易医書出版部、45-532014

「運動時の乳酸代謝」、樋口満編著、「スポーツ現場に生かす運動生理・生化学」、市村出版、112-1212011

 

原著論文 Recent Publications 

Matsunaga Y, Takahashi K, Takahashi Y, Hatta H. Effects of glucose ingestion at different frequencies on glycogen recovery in mice during the early hours post exercise. J. Int. Soc. Sports Nutr.

Kenya Takahashi, Yu Kitaoka, Yutaka Matsunaga, Hideo Hatta.  Lactate administration does not affect denervation-induced loss of mitochondrial content and muscle mass in mice.  FEBS Open Bio 11, 2836-2844, doi:10.1002/2211-5463.13293, 2021

Matsunaga, Y., Koyama, S., Takahashi, K., Takahashi, Y., Shinya, T., Yoshida, H., Hatta, H. Effects of post- exercise glucose ingestion at different solution temperatures on glycogen repletion in mice. Physiological Reports, 10, e15041. 2021 https://doi. org/10.14814/phy2.15041, 2021

Yumiko Takahashi, Yutaka Matsunaga, Hiroki Yoshida, Terunaga Shinya, Ryo Sakaguchi, Hideo Hatta. High carbohydrate diet increased glucose transporter protein levels in jejunum but did not lead to enhances post-exercise skeletal muscle glycogen recovery.  Nutrients 2021, 13, 2140. https://doi.org/10.3390/nu13072140, 2021

Yumiko Takahashi, Juli Sarkar, Jumpei Yamada, Yutaka Matsunaga, Yudai Nonaka, Mai Banjo, Ryo Sakaguchi, Terunaga Shinya, Hideo Hatta.  Enhanced skeletal muscle glycogen repletion after endurance exercise is associated with higher plasma insulin and skeletal muscle hexokinase 2 protein levels in mice: comparison of level running and downhill running model.  J Physiol Biochem. 2021 https://doi.org/10.1007/s13105-021-00806-z

Takei, N., Kakinoki, K., Girard, O., & Hatta, H. No influence of acute moderate normobaric hypoxia on performance and blood lactate concentration responses to repeated Wingates. International Journal of Sports Physiology and Performance.16 154-157, 2021

Kenya Takahashi, Yu Kitaoka, Ken Yamamoto, Yutaka Matsunaga, Hideo Hatta. Effect of post-exercise lactate administration on glycogen repletion and signaling activation in different types of mouse skeletal muscle. Current Research in Physiology. 3: 34-43, 2020.

Kohei Seike, Mai Banjo, Suguru Nakano, Yumiko Takahashi, Kenya Takahashi, Shoko Abe, Hideo Hatta.  Effects of acetate administration on endurance training-induced metabolic adaptations in mice fed high fat diet.  J Phys Fitness Sports Med, 9 : 191-198, 2020.

Tsuyoshi Masuda, Toshitada Yoshioka, Tomoyuki Takahashi, Hiroshi Takeda, Hideo Hatta, Kensaku Matsushita, Yasuhiro Tako, Yuichi Takaku, Shunichi Hisamitsu.  Estimation of dietary 14C-dose coefficient using 13C-labelled compound administration analysis.  Scientific Reports,10: 8156, https://doi.org/10.1038/s41598-020-64954-w, 2020

Wenxing Wang, Kazutaka Mukai, Kenya Takahashi, Hajime Ohmura, Toshiyuki Takahashi, Hideo Hatta, Yu Kitaoka.  Short-term hypoxic training increases monocarboxylate transporter 4 and phosphofructokinase activity in Thoroughbreds.  Physiological Reports, 8: e14473, https://doi.org/10.14814/phy2.14473 , 2020

Kitaoka Y, Mukai K, Takahashi K, Ohmura H, Hatta H. Effect of lactate administration on exercise-induced PGC-1α mRNA expression in Thoroughbreds.  Comp Exerc Physiol 16: 253-258, 2020

Takahashi K, Kitaoka Y, Yamamoto K, Matsunaga Y, Hatta H. Lactate administration additively enhances endurance training-induced increase in cytochrome C oxidase activity in mouse soleus muscle.  Nutrients 12, 779; doi:10.3390/nu12030770, 2020

Takei, N., Kakinoki, K., Girard, O., & Hatta, H. Short-erm epeated Wingate raining in ypoxia and ormoxia in printers. Frontiers in Sports and Active Living, 2, 43. https://doi.org/10.3389/fspor.2020.00043, 2020

Naoya Takei, Katsuyuki Kakinoki, Hideo Hatta.  Repeated sprint training in hypoxia delays fatigue during 30-sec all-out sprint and reduced blood lactate concentrations after exercise in trained cyclists : a case study.  J Phys Fitness Sports Med, 9 : 31-35, 2020

Yumiko Takahashi, Shin Terada, Mai Banjo, Kohei Seike, Suguru Nakano, Hideo Hatta.  Effects of β-hydroxybutyrate treatment on glycogen repletion and its related signaling cascades in epitrochlearis muscle during 120 min of postexercise recovery.  Appl Physiol Nutr Matab, 44: 1311-1319, 2019

Yumiko Takahashi, Yutaka Matsunaga, Mai Banjo, Kenya Takahashi, Yosuke Sato, Kohei Seike, Suguru Nakano, Hideo Hatta.  Effects of nutrient intake timing on post-exercise glycogen accumulation and its related signaling pathways in mouse skeletal muscle.  Nutrients, 11, 2555; doi 10.3990/nu 11112555, 2019

Kenya Takahashi, Yu Kitaoka, Yutaka Matsunaga, Hideo Hatta. Effects of lactate administration on mitochondrial enzyme activity and monocarboxylate transporters in mouse skeletal muscle. Physiological Reports, 7. e14224, 2019

 

Yu Kitaoka, Yuki Tamura, Kenya Takahashi, Kohei Takeda, Tohru Takemasa, Hideo Hatta.  Effects of Nrf2 deficiency on mitochondrial oxidative stress in aged skeletal muscle.  Physiological Reports, 7. e13998, 2019

 

Yumiko Takahashi, Kamiyu Hijikata, Kohei Seike, Suguru Nakano, Mai Banjo, Yosuke Sato, Kenya Takahashi, Hideo Hatta. Effects of royal jelly administration on endurance training-induced mitochondrial adaptations in skeletal muscle.  Nutrients, 10,, 1735; doi:10-3390, 2018

Relationship between rate of increase in post-exercise blood lactate concentration and performance of short-term high-intensity exercise in track athletes. Naoya Takei, Kenya Takahashi, Katsuyuki Kakinoki, Hideo Hatta. J Phys Fintess Sports Med, 7, 253-259, 2018.

Comparison between pre-exercise casein peptide and intact casein supplementation on glucose tolerance in mice fed a high-fat diet. Yutaka Matsunaga, Yuki Tamura, Yasuyuki Sakata, Yudai Nonaka, Noriko Saito, Hirohiko Nakamura, Takashi Shimizu, Yasuhiro Takeda, Shin Terada, and Hideo Hatta. Applied Physiol Nutr Metab 43, 355-362, 2018

Yumiko Takahashi, Yutaka Matsunaga, Yuki Tamura, Shin Terada, Hideo Hatta.  Pre-exercise high-fat diet for 3 days affects post-exercise skeletal muscle glycogen repletion. J Nutr Sci Vitaminol 63: 323-330, 2017.

 

Yuki Tamura, Hideo Hatta. Heat stress induces mitochondrial adaptations in skeletal muscle. J Phys Fitness Sports Med 6 : 151-158, 2017

 

Yuki Tamura, Yutaka Matsunaga, Yu Kitaoka, Hideo Hatta.  Effects of heat stress treatment on age-dependent unfolded protein response in different types of skeletal muscle. J Gerontol A Biol Sci Med Sc 72 : 299-308, 2017.

 

Yumiko Takahashi, Hideo Hatta.  Effects of taurine administration on exercise-induced fatigue and recovery.  J Phys Fitness Sports Med 6 : 33-39, 2017

 

Yu Kitaoka, Kohei Takeda, Yuki Tamura, Shin Fujimaki, Tohru Takemasa, Hideo Hatta. Nrf2 deficiency does not affect denervation-induced alterations in mitochondrial fission and fusion proteins in skeletal muscle.  Physiol Reports 4 : e13064, 2016

 

Daisuke Hoshino, Susumu Setogawa, Yu Kitaoka, Hiroyuki Masuda, Yuki Tamura, Hideo Hatta, Dai Yanagihara. Exercise-induced expression of monocarboxylate transporter 2 in the cerebellum and its contribution to motor performance. Neurosci Lett 633 : 1-6, 2016

 

Yumiko Takahashi, Yuki Tamura, Yutaka Matsunaga, Yu Kitaoka, Shin Terada, Hideo Hatta.  Effects of taurine administration on carbohydrate metabolism in skeletal muscle during the post-exercise phase.  J Nutr Sci Vitaminol 62: 258-265, 2016.

Yu Kitaoka, Kohei Takeda, Yuki Tamura, Hideo HATTA. Lactate administration increases mRNA expression of PGC-1α and UCP3 in mouse skeletal muscle. Applied Physiology, Nutrition, and Metabolism, 41:695-698, 2016

 

Daisuke Hoshino, Yu Kitaoka, Hideo Hatta.  High-intensity interval training enhances oxidative capacity and substrate availability in skeletal muscle. J Phys Fitness Sports Med, 5 : 13-23, 2016.

 

Yutaka Matsunaga, Yuki Tamura, Yumiko Takahashi, Hiroyuki Masuda, Daisuke Hoshino, Yu Kitaoka, Noriko Saito, Hirohiko Nakamura, Yasuhiro Takeda, Hideo Hatta.  Pre-exercise casein peptide supplementation enhances endurance training-induced mitochondrial enzyme activity in slow twitch muscle, but not fast twitch muscle of high fat diet-fed mice. J Phys Fitness Sports Med 4 : 377-384, 2015.

 

Daisuke Hoshino, Yuki Tamura, Hiroyuki Masuda, Yutaka Matsunaga, Hideo Hatta. Effects of decreased lactate accumulation after dichloroacetate administration on exercise traininginduced mitochondrial adaptations in mouse skeletal muscle. Physiological Reports, 3, e12555, 1-11, 2015.

 

Yu Kitaoka, Riki Ogasawara, Yuki Tamura, Satoshi Fujita, Hideo Hatta. Effect of electrical stimulation-induced resistance exercise on mitochondrial fission and fusion proteins in rat skeletal muscle. 
 Appl Physiol Nutr Metab 40 : 1137-1142, 2015 

Masuda, H, Masuda T, Hatta H. Effect of thiamin (vitamin B1) on carbohydrate metabolism at rest and during exercise.  J Phys Fitness Sports Med 4 : 337-341, 2015 

Daily heat stress treatment rescues denervation-activated mitochondrial clearance and atrophy in skeletal muscle. Yuki Tamura, Yu Kitaoka, Yutaka Matsunaga, Daisuke Hoshino, Hideo Hatta. J Physiol, 593: 2707-2720, 2015

 

Daisuke Hoshino, Tatsuya Hanawa, Yumiko Takahashi, Hiroyuki Masuda, Mai Kato, Hideo Hatta.  Chronic post-exercise lactate administration with endurance training increases glycogen concentration and monocarboxylate transporter 1 protein in mouse white muscle. J Nutr Sci Vitaminol, 60: 419-425, 2014

 

Yumiko Takahashi, Yutaka Matsunaga, Yuki Tamura, Eiki Urushihara, Shin Terada, Hideo Hatta.  Post-exercise taurine administration enhances glycogen repletion in tibialis anterior muscle.  J Phys Fitness Sports Med, 3 : 531-537 2014

 

Yuki Tamura , Yutaka Matsunaga , Hiroyuki Masuda , Yumiko Takahashi , Yuki Takahashi , Shin Terada , Daisuke Hoshino , Hideo Hatta.  Postexercise whole body heat stress additively enhances endurance training-induced mitochondrial adaptations in mouse skeletal muscle. Am J Physiol - Regul, Integr Comp Physiol. 307, R931-R943, 2014.

Yu Kitaoka, Yukari Endo, Kazutaka Mukai, Hiroko Aida, Atsushi Hiraga, Hideo Hatta.  Muscle glycogen breakdown and lactate metabolism during intensive exercise in Thoroughbred horses.  J Phys Fitness Sports Med, 3 : 451-456, 2014

 

Hyunseok Jee, Takashi Sakurai, Jae-Young Lim, Hideo Hatta.  Changes in alphaBcrystallin, tubulin and MHC isoforms by hindlimb unloading show different expression patterns in various hidlimb muscles.  J Exerc Nutr Biochem, 18: 161-168, 2014

 

Yu Kitaoka, Yumiko Takahashi, Masanao Machida, Kohei Takeda, Tohru Takemasa, Hideo Hatta. Effect of AMPK activation on monocarboxylate transporter (MCT)1 and MCT4 in denervated muscle.  J Physiol Sci 64: 59-64, 2014

 

Yumiko Takahashi, Eiki Urushibata, Hideo Hatta.  Higher voluntary wheel running activity following endurance exercise due to oral taurine administration in mice. J Phys Fitness Sports Med, 2, 373-379, 2013

 

Daisuke Hoshino, Yuko Yoshida, Yu Kitaoka, Hideo Hatta, Arend Bonen. High-intensity interval training increases intrinsic rates of mitochondrial fatty acid oxidation in rat red and white skeletal muscle. Appl Physiol Nutr Metab, 38: 326-323, 2013

 

Yu Kitaoka, Yukari Endo, Kazutaka Mukai, Hiroko Aida, Atsushi Hiraga, Tohru Takemasa, Hideo Hatta.  Effects of acute exercise on monocarboxylate transporters 1 and 4 in untrained and trained Thoroughbreds.  Am J Vet Res, 74, 642-648, 2013

 

Daisuke Hoshino, Yuko Yoshida, Graham Holloway, James Lally, Hideo Hatta, Arend Bonen. Clenbuterol, a β2-adrenergic agonist, reciprocally alters PGC-1 alpha and RIP140 and reduced fatty acid and pyruvate oxidation in rat skeletal muscle.  Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol, 302, R373-R384, 2012

 

Daisuke Hoshino, Yu Kitaoka, Hiroyuki Masuda, Hideo Hatta.  Adaptation of monocarboxylate transporters in skeletal muscle.  Adaptive Medicine, 4, 1-8, 2012

 

Yu Kitaoka, Masanao Machida, Tohru Takemasa, Hideo Hatta, Expression of monocarboxylate transporter (MCT) 1 and MCT4 in overloaded mice plantaris muscle. J Physiol Sci, 61 : 467-472, 2011

 

Yu Kitaoka, Daisuke Hoshino, Kazutaka Mukai, Atsushi Hiraga, Tohru Takemasa, and Hideo Hatta. Effect of growth on  monocarboxylate transporters and indicators of energy metabolism in the gluteus muscle of Thoroughbreds. Am J Vet Resl 72 : 1107-1111, 2011

 

Yu Kitaoka, Hiroyuki Masuda, Kazutaka Mukai, Atsushi Hiraga, Tohru Takemasa, and Hideo Hatta. Effect of training and detraining on monocarboxylate transporter (MCT) 1 and MCT4 in Thoroughbred horses. Exp Physiol ;96 348-355, 2011

 

Hoshino D, Matsumae H, Kato M, Hatta H.  Higher lactate transporter protein and citrate synthase activity following short-term high-intensity repetition training in mice. Int J Sport Health Sci, 8, 43-49, 2010

 

Kitaoka Y, Wakasugi Y, Hoshino D, Mukai K, Hiraga A, Hatta H. Effects of high-intensity training on monocarboxylate transporters in Thoroughbred horses. Comp Exer Physiol, 6, 171-175,  2010

 

Masuda H, Matsumae H, Masuda T, Hatta H.  A thiamin derivative inhibits oxidation of exogenous glucose at rest, but not during exercise.  J Nutr Sci Vitaminol, 56, 9-12, 2010

 

・総説

八田秀雄、長時間運動における疲労とタウリンの可能性、タウリンリサーチ、6:6-9,2020

八田秀雄 低酸素トレーニングと乳酸の代謝、Sports Medicine 224:34-36, 2020

八田秀雄、高橋祐美子、タウリンによる運動後における筋グリコーゲン再合成の促進、タウリンリサーチ 2 : 37-39, 2016

乳酸はエネルギー源で適応を起こすシグナルである。日本スポーツ栄養研究誌、63-92013

運動後の筋肉痛は年と共に遅れて起きるといわれているのは本当ですかClinical Neuroscience, 31(2)249, 2013

 

提言「無酸素」という用語を使うのはやめませんか。

無酸素運動といいますが、体内が無酸素になることはありません。乳酸は無酸素状態でできるものではなく、酸素があってもそれ以上に糖分解が進めばできるものです。このことを糖分解に見合うだけの酸素が足りないからとする見方ができないことはありませんが、それにしても酸素がないのではありません。乳酸ができることは酸素を必要とはしませんが、そのことと酸素があるないとは別の話です。ましてや例えば短距離走や自転車最大パワーのような強度の高い瞬発的な運動であっても、必ず酸素は使われてもいます。本来の無酸素という言葉が意味することと、実際に起きていることとは違っています。Anaerobicという言葉の訳として「無酸素」となったと考えられますが、anaerobicは酸素を使わないというのが本来の意味のはずで、酸素の有無を言っているのではありません。そこで無酸素運動、無酸素的代謝、といった用語を使うのは不適切です。強度の高い運動は、高強度運動といえばよいことです。最大のパワーを自転車で計ったならば、自転車最大パワーといえばよいことです。高強度運動時の肺での酸素摂取量を測定して、それで説明できないエネルギー供給分を無酸素的代謝とするという報告を見ます。しかしスプリント走の様な短時間の高強度運動では、肺での酸素摂取はイコール筋での酸素消費とはいえない状態になっていますから、肺の酸素摂取量だけでは筋での酸素消費は必ずしも明らかではありません。数10秒程度の運動で肺の酸素摂取量が増えずに発揮パワーが上がったとしても、筋での酸素消費は上がっている可能性が十分考えられます。おそらくこれまで考えられている以上に筋肉での酸素消費は速くまた多く進んでいると私は考えています。

 

乳酸=疲労ではない

乳酸ができるということをこれまでは、筋が無酸素状態だからと考え、筋を酸性にして疲労を起こす老廃物である乳酸は、運動後に糖に戻されるという見方でした。しかし実際には、乳酸ができるのは酸素がないからではなく、糖の利用が高まるからです。そして糖の利用過程で一時的にできるのが乳酸ですから、乳酸は老廃物ではなく、エネルギー源です。遅筋線維や心筋で多く酸化されエネルギーになっています。乳酸=糖なのです。そして糖を完全に利用する過程の途中でできるのが乳酸です。疲労ということも乳酸が無関係とは言いませんが、乳酸だけで疲労を説明するのは誤りです。体内には酸性になるのを防ぐ多くの機構があって、乳酸が多く出る400m走の後のような時でも、せいぜいpH6.5くらい、弱酸性になるくらいです。これだけで疲労は説明できません。それ以外に多くの要因が疲労を起こします。中でもリン酸が最近注目されています。疲労というのは様々な状況で様々な原因があって起きている複合的な現象です。運動時の疲労を乳酸だけで説明することがあまりに多すぎたのです。

 

通常の疲労は乳酸とは無関係

通常多くの場合には、運動の疲労というのは長時間にわたって運動をすることによって感じます。マラソンでは筋グリコーゲンが枯渇することが30キロの壁と呼ばれるような後半の速度低下の原因となることはよく知られています。筋グリコーゲンがなくなるということは、筋グリコーゲンから多くできた乳酸もなくなるということです。このように筋グリコーゲンがなくなると乳酸はできにくくなるので、マラソン後半疲労のピークの時には、乳酸はできていません。サッカーなど球技も1-2時間は試合が続いていて、マラソンほどではないものの、ダッシュを繰り返すことで特に速筋線維の多くの筋グリコーゲンが使われます。そこで前半と後半を比較すると、後半の方が筋グリコーゲン濃度が低下し、その結果として血中乳酸濃度も低下します。このように多くの運動時の疲労は、マラソンに限らず長時間にわたって試合なり練習なりを続けたことで感じる一方で、長時間運動を続けたことで、乳酸はよりできないようになっているわけです。乳酸ができることが疲労で、乳酸ができないことが疲労しないことならば、長時間運動では終盤にいけばいくほどより元気になることになってしまいます。したがって運動時の多くの疲労は乳酸が原因ではありません。疲労というのは様々な状況で、様々な原因によって起こるものです。科学が進めば進むほど、疲労の原因がいろいろあることがわかってきて、疲労は簡単にはわからないことがわかってくると思います。

 

いまだに「乳酸がたまった・・・」というコマーシャルやスポーツ放送

乳酸が老廃物ではなく、疲労の原因としても限定的である、ということは次第に広まってきたことと思っています。しかしいろいろな広告や健康情報の中でまだまだこうした過去の見方を引きずっている場合があります。内容の正しさにはかなり厳しいと思われる製薬会社が、乳酸がたまるから疲労といった宣伝をやっている場合もまだ見られます。またスポーツ中継でも「乳酸が溜まって疲労する」といった解説が入ることもあります。

それは乳酸産生ー筋や体内が酸性化ー疲労という図式です。ところが

・乳酸ができれば酸性ということ自体が怪しく、高強度運動で酸性になるのはATPを多く使うこと、解糖系が進むことが大きく関係していると考えられます。

・筋内体内が酸性になると筋収縮が低下というのも、実際はその影響は小さく、さらに酸性の方が神経刺激に対する筋の反応が高くなる=筋力発揮が高まるという研究結果もあり、酸性=疲労とは必ずしもなりません

・乳酸はエネルギー源であり、またカリウムが漏れ出すことによる筋収縮の低下を防ぐ、すなわち疲労を防ぐような働きもある、運動の敵ではなく味方です。

・長時間運動になると、糖を多く使うので、糖が減るので、乳酸も糖からできるのですから、より乳酸ができなくなりながら疲れて行きます。

このように、乳酸ができて疲れるは否定されます。

 

このことに限らず、世の健康やからだの情報には、断定的なおかしなものが多くあります。イメージ先行で、科学的事実が2の次になっています。メディアの情報をそのまま鵜呑みにはせず、取捨選択することやまたその能力のことを「メディアリテラシー」といいます。これは本当に大事なことと思います。

 

健康情報では、何か悪者をしたて、それを退治する正義の味方を仕立てるのがよくみられることです。しかしある1つのものがいつも悪者で、あるものがいつも正義の味方といったことはありません。状況によって、その量や場面であるものが悪者にもなればいいものにもなるのが生体ではないでしょうか。

 

乳酸は日常生活で多く溜まることはありません。また全力ダッシュであれば乳酸が蓄積はしますが、その疲労であっても乳酸以外の多くの要因で起きています。代謝が上がった運動時の疲労と、運動もしないで座っているだけの日常の疲労では違う要因が関係しているのは、当たり前のことです。そして疲労の原因といっても、それは簡単にいえることではありません。しかしそれでは話が面白くないので、原因を乳酸にしてしまい、乳酸さえ対処すれば疲労回復としてきたのがこれまである、という例がまだまだあります。

 

乳酸があった方がトレーニング効果が高い

われわれは乳酸を与えると、その乳酸を利用するので、糖が保存されて、マラソンなどの長時間運動ではよいことがあることを明らかにしてきました。そこでさらに持久的トレーニングを行うときに乳酸を飲ませながらやってみると、さらに乳酸の利用能力が上がるのではないかという実験をやってみました。そうしたところ、これは予想外であったのですが、乳酸を飲ませながらトレーニングしたマウスの方が飲ませないマウスよりも元気がよく、結果としてミトコンドリアが多く増えて、トレーニング効果が高いという結果が得られました。これは乳酸が豊富にあることそのものが、よい結果をもたらす可能性、また運動前に糖を補給してトレーニングすることがよい可能性もあります。糖は運動で最も重要なエネルギーであると同時に、脳や神経の唯一のエネルギーです。したがって糖を利用しやすくすることが、疲労の軽減につながるのではないかと考えています。疲労というのはさまざまな状況で様々な原因がありますが、マラソンのようにいずれ糖がなくなってくるような条件でなければ、糖の利用を高めることが筋肉だけでなく脳や神経にとって好ましく、そのことが疲労軽減に関係すると考えています。

 

乳酸は無酸素状態だからではなく、糖分解の高進でできる

乳酸ができるから無酸素運動とは言えません。無酸素運動の代表の様にこれまでスプリントは考えられ、スプリント中の酸素摂取の役割が過小評価されています。実際には100mでも全体の2-3割、400m走になるとほぼ半分は酸素を摂取したエネルギー産生で行われています。その際には乳酸が使われています。乳酸ができることで、エネルギーは出せますが、その量はスプリントを走りきるにはとても足りません。スプリントのエネルギー供給でもっとも重要なのは酸素の利用です。これまで乳酸耐性という言葉で、乳酸に対処するといったイメージでスプリントトレーニングが語られすぎてきています。もちろん乳酸が出ることで筋内が弱酸性になることも影響はしますが、スプリントトレーニングはより酸素を使えるようにミトコンドリアを増やすということが、もっと認識されてよいのではないでしょうか。無酸素運動と呼ばれた運動は、基本は有酸素運動であり、それにプラスしてその時には酸素をエネルギー産生が加わるということです。

 

体内にはATPの貯め、ということは酸素の貯めとも見なせるクレアチンリン酸があります。その量は10秒程度持つくらいの量です。また実際に体内には、若干酸素が貯められています。これらを合計すると、酸素摂取量に換算して2リットル程度になります。これが、走る際に酸素摂取量に加算されて、ラストスパートの速度上昇を生み出すのではないかという考えです。つまりラストスパートを効かせるためには、最初からあまりがんがん行かないで、ぎりぎりの余裕を持って行くということです。それを最後まで温存しておくことが、酸素の貯めを残すことです。そうしないとクレアチンリン酸が減り、リン酸が溜まって、力が出なくなり、スパートが効かない、ということになると考えています。もちろんスパートが効くためには、トップスピードの高さが必要です。そのトップスピードを最後まで温存するということです。

 

200+100は乳酸耐性の練習ではない

最近200+100のように、一度200m走って90秒なり休んでまた100m走るという練習がよく見受けられます。この練習は+100mが感覚的には苦しい中での練習なので、スプリント後半の能力に働きかけると思いこんでやっているのでしょう。しかし実は筋肉内は+100mの時には感覚とは違ってきつくなっていません。最初走ってから90秒なり休む間に、クレアチンリン酸が再合成されます。それによって+100mではそのクレアチンリン酸を使えるからです。ところが最初に走った際にできる二酸化炭素は遅れて出てきますから、呼吸は荒くなっていて、感覚的にはきつくなっています。さらに最初の200mでできた乳酸が遅れて血液に出てくるので、血中乳酸濃度も高くなります。それでスプリント=乳酸耐性、それには乳酸が多くできる中で走ると思いこんでの練習と思いますが、実際には感覚のきつさと筋のきつさとに差が出てきてしまっています。スプリント後半の状況では、本来クレアチンリン酸がなくリン酸が蓄積して筋がうまく働けない状況になっているのに、+100mの局面ではクレアチンリン酸がありリン酸が減っている状況になってしまっています。つまり意図されたスプリント後半での能力アップにはなりません。後半のトレーニングをしたいならば途中で休みを入れないで200mなり300mなりを走り続けることです。こうした誤解が出てくるのは、スプリントの疲労は乳酸が原因、そこでスプリントトレーニングは乳酸が蓄積している中でも運動できるような乳酸耐性を獲得することが主目的としてしまうからと思われます。実際にはスプリントの疲労に乳酸が無関係ではありませんが、他の多くの要因によって起きています。特に最近はリン酸が注目されています。またスプリントは乳酸ができるから無酸素運動と誤解してしまい、乳酸耐性の獲得が主目的と考えてしまうために、200mの後血中乳酸濃度はむしろ運動後の方が上がってきますから、それでその中で100m走れば、乳酸蓄積している中での運動だから乳酸耐性によいと短絡的に考えてしまうと思われます。筋の中ではエネルギー供給源となるクレアチンリン酸が再合成されていることなど考えないわけです。