「筋トレの前に炭水化物（糖質）を摂取するとトレーニングのパフォーマンスが向上する」
多くのメディアや動画などで筋トレの前には炭水化物（糖質）を摂取しようと推奨されています。なぜ、推奨されているのかというと、筋トレのエネルギー源が主に「筋グリコーゲン」だからです。
おにぎりやパン、パスタなどの炭水化物を摂取すると、含まれている糖質が小腸で単糖類（グルコースなど）にまで分解され吸収されます。吸収されたグルコースは、門脈を経て肝臓に運ばれます。肝臓でグルコースはグリコーゲンとして貯蔵されるとともに、血液中に放出されます。
血液中にグルコースが放出されると、血液中の糖の濃度が上昇します（これを計測したものが血糖値になります）。血糖の濃度が上昇すると膵臓からインスリンが分泌され、グルコースは筋細胞内に取り込まれます。
取り込まれたグルコースは、連結されて筋グリコーゲンとして筋肉に貯蔵されます。なぜ、グルコースのままではなく、グリコーゲンとして貯蔵されるのかというと、そのほうが筋細胞内に多くの糖を貯蔵できるからです（浸透圧の影響を小さくできる）。
この「筋グリコーゲン」が筋トレの主なエネルギー源になります。
筋トレのような高強度運動時に活用されるエネルギー代謝は、酸素を利用してATPを作りだす有酸素性代謝よりも酸素を利用せずにATPを作りだす無酸素性代謝が最適になります。
無酸素性代謝には「クレアチンリン酸系」と「解糖系」のふたつの仕組みがあります。
クレアチンリン酸系は、クレアチンリン酸をクレアチンとリン酸に分解するときに発生するエネルギーを使ってATPを再合成します。この仕組みは、大きな筋収縮を生じさせることができますが、エネルギーの供給時間が7〜8秒と短いことが特徴です。
解糖系は、筋肉にある筋グリコーゲンを分解することによってATPを再合成する仕組みです。糖を分解してエネルギーをつくることから解糖系といわれています。クレアチンリン酸系ほど大きな筋収縮を発揮することはできませんが、エネルギーの供給時間は30秒ほどと長くなります。
筋トレではこの2つのエネルギー代謝の仕組みが用いられ、その多くが筋グリコーゲンを分解してエネルギーを作り出す解糖系が活用されます。
しかし、筋トレ中に筋グリコーゲンが枯渇すると、筋小胞体からカルシウムイオン（Ca2+）の放出が妨げられ、筋収縮が持続できなくなり、トレーニングのパフォーマンスが低下してしまいます。
そのため、「筋トレの前に炭水化物（糖質）を摂取して、エネルギー源を補給しておこう！」と言われているのです。
しかしながら、近年、この定説を覆す研究結果が報告されるようになりました。
「ある条件を超えなければ、筋トレ前に炭水化物や糖質の摂取は必要ない」
では、ある条件とは何なのでしょうか？
今回は、筋トレ前の炭水化物の摂取についての最新の研究報告をご紹介しましょう。
Table of contents
- ◆ 「50分未満」のトレーニングでは炭水化物の摂取は必要ない！
- ◆ 総セット数が「10セット未満」では炭水化物の摂取は必要ない！
- ◆ 筋トレで筋グリコーゲンが枯渇しない理由
- ◆ 筋トレの科学シリーズ
- ◆ 参考文献
◆ 「50分未満」のトレーニングでは炭水化物の摂取は必要ない！
2019年、コースタル・キャロライナ大学のCholewaらは、これまでに報告された筋トレ前の炭水化物（糖質）の摂取が与えるトレーニング・パフォーマンスへの影響について検証した研究結果についてこう述べています。
「その研究結果は矛盾するものだった」
トレーニング経験のある20歳前半の男性を対象に、トレーニング前に炭水化物を摂取させ、高強度（最大筋力の85%）の負荷で1セット5回のスクワットを疲労困憊になるまで行わせる研究報告では、炭水化物を摂取しても総負荷量の増加は示されませんでした（Kulik JR, 2008）。
Fig.1：Kulik JR, 2008より筆者作成
他の研究報告（Conley M, 1995、Vincent K, 1993）においても同様の結果が報告されており、炭水化物の摂取が高強度トレーニングのパフォーマンスを向上させないことが示唆さました。
これに対して、トレーニング経験のある20歳前後の男性を対象に、トレーニング前に炭水化物を摂取させた研究報告では、ベンチプレスやベントオーバーロー、アームカールなどの最終セットにおける回数が増加し、各種トレーニングを合計した総回数の有意な増加が示されています（Krings BM, 2016）。
Fig.2：Krings BM, 2016より筆者作成
同様の結果は、他の研究報告（Haff GG,1999、 2001）でも示されており、炭水化物の摂取がトレーニングのパフォーマンスを向上させることが示唆されています。
このように、これまでに報告された研究結果には矛盾が生じていたのです。では、なぜ、このような矛盾が生じているのでしょうか？
Cholewaらは、これらの報告をまとめて分析した結果、この矛盾は「トレーニング時間」によって紐解けることを示唆しました。
炭水化物を摂取することによってパフォーマンスが向上した研究報告を調べてみると、トレーニング時間が50分以上かかっていました。これに対して、パフォーマンスが向上しなかった研究では、トレーニング時間が40分に満たなかったのです。また、トレーニング時間に応じて、トレーニング強度や総負荷量にも傾向があることがわかりました。
そして、こう結論づけています。
「トレーニング時間が50分以上と長く、中強度のトレーニングで総負荷量を高め、筋肥大を目的とした場合は、トレーニング前に炭水化物（糖質）を摂取するとパフォーマンスが向上する可能性がある」
筋トレ前の炭水化物（糖質）の摂取による効果の有無について、Cholewaらはトレーニング時間が基準になることを示唆したのです。
そして、2022年に報告された最新のシステマティックレビューでは、もうひとつの条件が示されました。
◆ 総セット数が「10セット未満」では炭水化物の摂取は必要ない！
2022年、ISRFFNのHenselmansらは、これまでに報告された19の研究結果をもとに、筋トレ前の炭水化物の摂取がパフォーマンスにあたえる影響について解析したシステマティックレビューを報告しました。
19件の研究報告を解析した結果、筋トレ前の炭水化物の摂取はトレーニングのパフォーマンスを向上させないという研究結果が11件認められ、向上させるという研究結果が8件認められました。
この結果から、やはり筋トレ前の炭水化物の摂取による効果には矛盾が示されたのです。
そこで、Henselmansらは効果が認められた研究報告、認められなかった研究報告の双方の内容を解析して、この矛盾を紐解こうとしました。
その結果、ある総セット数を基準にして、筋トレ前の炭水化物の摂取がトレーニングのパフォーマンスを向上させることが示唆されました。
その総セット数が「10セット」だったのです。
総セット数が10セット未満の場合は、筋トレ前に炭水化物を摂取しても効果はありませんが、10セットを超える場合は、パフォーマンスを向上させる効果が認められたのです。
このように、トレーニング時間や総セット数によって効果の有無が分かれる理由について、Henselmansらはこう推察しています。
「トレーニング時間や量がそこまで多くない場合、筋トレによって筋グリコーゲンが枯渇するほど消費しない可能性がある」
◆ 筋トレで筋グリコーゲンが枯渇しない理由
では、その理由を見ていきましょう。
Henselmansらは、その理由のひとつに筋トレで行われる「ネガティブ動作」を挙げています。
アームカールをしている場面をイメージしてみましょう。
上腕二頭筋は肘を曲げるときに収縮します。また、肘を伸ばすときにもブレーキをかけるように収縮します。肘を曲げるときの筋収縮を求心性収縮（短縮性収縮）といい、このような動作を「ポジティブ動作」といいます。逆に、肘を伸ばすときの筋収縮を遠心性収縮（伸長性収縮）といい、このような動作を「ネガティブ動作」といいます。
スクワットのときの大腿四頭筋では、膝を曲げる動作は大腿四頭筋がブレーキをかけるように収縮しながら伸ばされるネガティブ動作になり、膝を伸ばす動作は大腿四頭筋が縮むように収縮するポジティブ動作になります。
このようにトレーニングには、ポジティブ動作とネガティブ動作が含まれています。
では、これらの動作（筋収縮）は、どのようなメカニズムで生じているのでしょうか？
ポジティブ動作で行われる筋肉の求心性収縮は、筋タンパク質であるアクチンとミオシンといった2つのフィラメントによって生じます。アームカールで肘を曲げるように脳から指令がでると、ミオシンフィラメントの頭部がATPをエネルギーにしてアクチンフィラメントをたぐり寄せることによって筋繊維が縮み、求心性収縮が生じて肘が曲がります。
これに対して、ネガティブ動作では筋肉が伸ばされるにつれて、ミオシンとアクチンの重なり合う部分が少なくなります。そこで、代わりに遠心性収縮力を発揮するのがチチン（タイチン）です。
チチンは自然界で知られている最大のタンパク質とされています。その能力は伸ばされたら縮む「スプリング能力」であり、バネの役割を担っています。ネガティブ動作による遠心性収縮では、このチチンの受動的な緊張によって、ブレーキとなる筋収縮力が生じるのです（Douglas J, 2017）。
そして重要なことは、遠心性収縮では「ほとんどATPを使わない可能性がある」ということです。ATPを使わずにチチンの受動的な緊張によって筋収縮力を発揮するため、ネガテイブ動作では解糖系による筋グリコーゲンの消費が少なくて済むのです。
筋トレは、ATPを必要とするポジティブ動作と、ATPを必要としないネガティブ動作の組み合わせです。そのため、Henselmansらは、想定されるよりも解糖系による筋グリコーゲンの消費が多くないと推察しているのです。
また、Henselmansらは、筋トレではそこまで筋グリコーゲンを消費しないもうひとつの理由として「セット間のインターバル」を挙げています。
筋トレによる筋肥大の効果を最大にするセット間のインターバル時間は、高強度のトレーニングでは2分以上、低強度のトレーニングでは1〜2分間が最適とされています。そのため、トレーニング時間の半分以上はインターバルでの休憩時間に当てられることになります。
『筋トレの効果を最大にするセット間の休憩時間を知っておこう（2017年9月版）』
では、インターバルでのエネルギー代謝はどのように行われるのかというと、トレーニング時の無酸素性代謝であるクレアチンリン酸系と解糖系に対して、休憩時には酸素を使用する有酸素性代謝によってATPが再合成されます。インターバルでの息切れは、多くの酸素を取り込んでATPを再合成するために行われているのです。
ここからわかることは、トレーニングのトータルの時間において、解糖系によるエネルギー代謝が占める時間の割合はそこまで多くないことから、筋グリコーゲンの消費も多くない可能性があるということです。
筋グリコーゲンの枯渇によるトレーニングのパフォーマンスの低下は、一般的にベースラインから40%以上の消費が必要とされています（Ørtenblad N, 2011）。
これに対して、スウェーデン大学の研究では、ボディビルダーを対象に大腿四頭筋の収縮を促すトレーニング（フロントスクワット、バックスクワット、レッグプレス、レッグエクステンション）をそれぞれ6〜12RM行い、セット間のインターバルを1分間とり、30分間行わせた結果、大腿四頭筋の筋グリコーゲンの消費割合は28%に留まったことを報告しています（Essén-Gustavsson B, 1990）。
これらの知見からHenselmansらは、ネガティブ動作のメカニズム、セット間のインターバルで行われる有酸素性代謝によるエネルギー消費を考慮すると、トレーニング時間・量がそれほど多くない筋トレでは、筋グリコーゲンが枯渇するまで消費されない可能性があると推察しているのです（Henselmans M, 2022）。
筋トレ前の炭水化物（糖質）の摂取は必要あるのか？という議論について、現時点でのエビデンスではトレーニング時間が50分未満、総セット数が10セット未満であれば摂取の必要はなく、これらの時間・量を超えるようであれば摂取したほうがトレーニグパフォーマンスが向上する可能性があるとしています。
これらの知見をもとに、その日のトレーニングメニューから時間と量を勘案して、トレーニング前の炭水化物（糖質）の摂取の必要性を判断すると良いでしょう。
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◆ 筋トレの科学シリーズ
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シリーズ③：筋トレの効果を最大にするタンパク質の摂取タイミングを知っておこう
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シリーズ⑤：筋トレの効果を最大にする就寝前のプロテイン摂取を知っておこう
シリーズ⑥：筋トレの効果を最大にする就寝前のプロテイン摂取の方法論
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シリーズ⑧：筋トレの効果を最大にする運動強度（負荷）の実践論
シリーズ⑨：筋トレの効果を最大にするセット数について知っておこう
シリーズ⑩：筋トレの効果を最大にするセット間の休憩時間について知っておこう
シリーズ⑪：筋トレの効果を最大にするトレーニングの頻度について知っておこう
シリーズ⑫：筋トレの効果を最大にするタンパク質の品質について知っておこう
シリーズ⑬：筋トレの効果を最大にするロイシンについて知っておこう
シリーズ⑭：筋トレの効果を最大にするタンパク質の摂取方法まとめ
シリーズ⑮：筋トレの効果を最大にするベータアラニンについて知っておこう
シリーズ⑯：いつまでも若々しい筋肉を維持するためには筋トレだけじゃ不十分？
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シリーズ⑱：筋トレとアルコール摂取の残酷な真実
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シリーズ⑳：長生きの秘訣は筋トレにある
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シリーズ㉒：筋トレが不安を解消するエビデンス
シリーズ㉓：筋肉量を維持しながらダイエットする方法論
シリーズ㉔：プロテインの摂取はトレーニング前と後のどちらが効果的？
シリーズ㉕：筋トレの前にストレッチングをしてはいけない理由
シリーズ㉖：筋トレの効果を最大にするウォームアップの方法を知っておこう
シリーズ㉗：筋トレの効果を最大にするセット間の休憩時間を知っておこう（2017年9月版）
シリーズ㉘：BCAAが筋肉痛を回復させるエビデンス
シリーズ㉙：筋トレの効果を最大にするタマゴの正しい食べ方
シリーズ㉚：筋トレが睡眠の質を高める〜世界初のエビデンスが明らかに
シリーズ㉛：筋肉の大きさから筋トレをデザインしよう
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シリーズ㉝：筋トレの効果を高める最新の3つの考え方〜Schoenfeld氏のインタビューより
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シリーズ㊳：筋トレとアルコールの残酷な真実（続編）
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シリーズ52：筋トレ後のタンパク質の摂取は「24時間」を意識するべき理由
シリーズ53：筋トレが高血圧を改善させる〜その科学的根拠を知っていこう
シリーズ54：ケガなどで筋トレできないときほどタンパク質を摂取するべきか？
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シリーズ56：筋トレを続ける技術〜意志力をマネジメントしよう
シリーズ57：筋トレ後にプロテインを飲んですぐに仰向けに寝てはいけない理由
シリーズ58：筋トレは朝やるべきか、夕方やるべきか問題
シリーズ59：筋トレの効果を最大にする食品やプロテインの選ぶポイントを知っておこう
シリーズ60：ベンチプレスをするなら大胸筋損傷について知っておこう
シリーズ61：筋トレの効果を最大にするタンパク質の摂取パターンを知っておこう（2018年4月版）
シリーズ62：筋トレ後のタンパク質摂取に炭水化物（糖質）は必要ない？
シリーズ63：ホエイ・プロテインと筋トレ、ダイエット、健康についての最新のエビデンスまとめ
シリーズ64：筋トレの効果を最大にする「牛乳」の選び方を知っておこう
シリーズ65：そもそもプロテインの摂取は筋トレの効果を高めるのか？
シリーズ66：筋力を簡単にアップさせる方法～筋力と神経の関係を知っておこう
シリーズ67：筋力増強と筋肥大の効果を最大にするトレーニング強度の最新エビデンス
シリーズ68：筋トレは疲労困憊まで追い込むべきか？〜最新のエビデンスを知っていこう
シリーズ69：筋トレで疲労困憊まで追い込んではいけない理由（筋力増強編）
シリーズ70：筋トレで筋肥大の効果を最大にする「運動のスピード」を知っておこう
シリーズ71：筋トレで筋力増強の効果を最大にする「運動のスピード」を知っておこう
シリーズ72：ネガティブトレーニングは筋肥大に効果的なのか？〜最新エビデンスを知っておこう
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シリーズ74：プロテインは腎臓にダメージを与える？〜ハーバード大学の見解と最新エビデンス
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シリーズ136：筋トレによる筋肥大の効果を最大化する「最適なエネルギー摂取量」を知っておこう！
シリーズ137：筋トレで減量が辛いときには「ダイエットブレイク」を取り入れてみよう！
シリーズ138：筋トレ前の炭水化物（糖質）の摂取は必要ない？【2022年版】
◆ 参考文献
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