肌肉由胺基酸構成 | 支鏈胺基酸和必需胺基酸的功能和分解機制

【摘要影片】透過插圖學習建構健康身體所必需的「肌肉」基礎知識

肌肉由胺基酸組成－必需胺基酸和支鏈胺基酸（BCAA）。

我們的身體和胺基酸之間有什麼關係？你知道人體是由什麼組成的嗎？

構成身體的成分—水和蛋白質

如圖1所示，我們的身體60%由水組成，20%由蛋白質組成，剩下的20%由脂質、碳水化合物、礦物質等組成。如果排除佔60%的水，剩下的一半就是蛋白質。這種蛋白質僅由 20 種不同的氨基酸結合在一起組成。換句話說，「人體的一半是由胺基酸構成的」。

肌肉對於鍛鍊非常重要，它主要也是由蛋白質組成的。這20種胺基酸分為必需胺基酸（人體無法自行製造，必須從食物中取得）和非必需胺基酸（人體可以自行製造）。特別是在必需胺基酸中，肌肉中含有大量運動員所熟知的BCAA（支鏈胺基酸），據說它們佔肌肉中所含必需胺基酸的約40％。

透過肌力訓練促進肌肉纖維生長

肌力訓練對於提升運動能力至關重要。當你訓練你的肌肉時，它們會變得更大、更強壯。當我們在顯微鏡下觀察肌肉時，我們發現它們是由稱為肌纖維的細長細胞束組成的。當你訓練時，你的肌肉會變得更大，主要是因為每根肌肉纖維都會變得更粗。

圖 1

肌肉與胺基酸補充 | 每日蛋白質攝取量很重要

我們感覺不到，但事實上，身體裡新的蛋白質不斷產生，舊的蛋白質不斷分解；也就是說，它們不斷被取代。如圖 2 所示，一個體重 60 公斤的平均成年人每天會分解約 1 克蛋白質。並且新產生了相同數量的蛋白質。^1）。這種平衡是透過消耗每天所需的蛋白質來維持的，因此從飲食中獲得足夠的蛋白質非常重要。

圖 2

當您透過飲食攝取蛋白質時，它會分解成氨基酸，被您的身體吸收，並透過血液分佈到全身。這些分佈在全身的胺基酸每天都會被身體各部位用來生產蛋白質。您可能感覺不到，但您的身體每天都會釋放一定量的蛋白質（氨基酸）。換句話說，為了維持體內蛋白質的平衡，你每天需要攝取與流失相同量的蛋白質。同樣，肌肉中所含的蛋白質每天都會一點一點地被替換，據說其中一半會在大約六個月內被替換。這意味著你的肌肉每年都會被完全取代。

運動員的蛋白質攝取量需求

近期美國運動醫學學院（ACSM）²⁾國際奧委會公告³⁾建議運動員每天每公斤體重攝取1至1.2克蛋白質（2.0公斤體重每天攝取60至1克）。成年人每天平均蛋白質攝取量為每體重72-120公克。⁴⁾。建議運動員攝取的蛋白質是一般人的1.3到1.9倍。

換句話說，運動員在日常飲食中攝取大量蛋白質對於維持足夠的肌肉質量非常重要。

1）寺田新運動營養。東京大學出版社，第120-121,2017頁，XNUMX年
2) Thomas DT，Med Sci Sports Exerc 2016；48（3）：543-68。
3）國際奧林匹克委員會。運動員營養。 2012 年。
4）日本人膳食參考攝取量（2015年版）

運動過程中肌肉分解－胺基酸被用來供能。

胺基酸作為能量的利用－由於碳水化合物減少，消耗量增加

為了運動，你的肌肉需要消耗能量。這種能量主要由碳水化合物和脂質產生，但氨基酸（蛋白質）也以相同的方式使用。

雖然根據鍛鍊者的不同而有所差異，但據說人體所消耗的總能量的 4% 至 10% 是由氨基酸產生的。⁵⁾。然而，如果在肌肉中可儲存的碳水化合物（肝醣）量較低的情況下繼續鍛煉，您的身體將開始使用更多的蛋白質和氨基酸來產生能量（圖 3）。因此，您會注意到使用後產生的灰狀物質（稱為尿素氮）的數量增加。也就是說，你體內想要維持的蛋白質會被分解，並且被當作能量來源，所以你需要小心。

運動強度和持續時間導致胺基酸減少－支鏈胺基酸（BCAA）減少

數據顯示，運動強度越大或運動時間越長，身體消耗的胺基酸就越多。^6）7）還有（圖4）。你會發現，運動的強度越大、時間越長，消耗的胺基酸就越多。

圖 3

圖 4

此外，運動會導致肌肉中某些類型的氨基酸減少。其中之一就是運動員所熟知的 BCAA。^{8） 9） 10） 11）}。在運動過程中，胺基酸，尤其是 BCAA，被用作能量來源並會流失。 （圖5）

圖 5

正如我們目前所解釋的，肌肉中不斷產生新的蛋白質，同時舊蛋白質也被分解。然而，在運動過程中，產生的新蛋白質較少，分解的蛋白質較多。^12）。這就是為什麼當你運動時，更多的肌肉蛋白質會被分解。也就是說，當你運動的時候，你的肌肉量會一點一點的減少，身體狀況也會變差。

5) Lemon PW，J Appl Physiol Respir Environ Exerc Physiol 1980；48(4)：624-9。
6)Haralambie G，Berg A，Eur J Appl Physiol Occup Physiol 1976；36：39-48
7) DJ Millward，Proc Nutr Soc.1994；53（1）：223-40
8) Gibala MJ，運動醫學 2007； 37：337-340
9) Van Hall G, 生理學雜誌1996；494 (Pt 3):899-905。
10) Rush JW, J Appl Physiol 1995;78(6):2193-200.
11) Shimomura Y, J Nutr 2006;136（1 增刊）：250S-3S。
12) AJ Rose，《應用生理學雜誌》，2009年

關於肌肉和胺基酸的要點

總結以上內容，（圖6）

・肌肉由氨基酸（=蛋白質）組成。
-肌肉蛋白質不斷被替換！
-這就是為什麼每天攝取蛋白質（氨基酸）非常重要。
-當你更努力、更長時間地運動時，肌肉中的胺基酸也會被用作能量來源。
當你運動時，產生的新肌肉蛋白質會減少，而分解的蛋白質會增加。
結果導致肌肉量在運動過程中逐漸流失，造成肌肉失去狀態。

圖 6

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<主管>杉田正明

現職：日本體育大學體育學部教授。哲學博士
他身為日本奧林匹克委員會、日本田徑聯合會等組織的研究人員，30年來一直提供醫療和科學研究支持，為提高日本的國際競爭力做出貢獻。他在 2010 年國際足總世界盃以及倫敦和里約熱內盧奧運會上為許多運動員提供了科學支持，包括競走和馬拉松代表。目前，我們正積極籌備東京奧運。