細胞間を移動する乳酸の役割とは？

こんにちは！
トレーナー育成講師の井上裕司です。

― 身体を巡るエネルギーのバトン：知られざる「細胞間乳酸シャトル」の仕組み ―

「乳酸」と聞くと、「疲労のもと」といったネガティブなイメージを持たれる方がまだ多いかもしれません。しかし、現代の運動生理学において、乳酸は「組織間を繋ぐ非常に効率の良いエネルギー源」として再定義されています。

今回は、乳酸が筋肉の間をどう移動し、どのように活用されているのか、その驚くべきリサイクルシステムについて解説します。

■ 役割の異なる2つの酵素：LDHの型を知る

乳酸の産生と再利用をコントロールしているのが、「乳酸脱水素酵素（LDH）」です。この酵素には、主に以下の2つの型（アイソザイム）が存在します。

• M型（Muscle型 / LDH-5）： 主に速筋（瞬発的な筋肉）に多く存在。糖を素早く分解し、ピルビン酸から乳酸を作る反応を得意とします。
• H型（Heart型 / LDH-1）： 主に心筋や遅筋（持久的な筋肉）に多く存在。乳酸をピルビン酸に戻し、ミトコンドリアで燃やす反応を促進します。

■ 乳酸は「一方通行」ではない

高強度の運動を行うと、速筋の中で糖（筋グリコーゲン）が激しく分解され、大量の乳酸が生まれます。
しかし、この反応は一方通行ではありません。LDHは可逆的な酵素であり、細胞内の環境（濃度バランス）に応じて、「ピルビン酸 ⇄ 乳酸」のどちらの方向にも働きます。

つまり、作られた乳酸は即座に「エネルギーの候補」として待機している状態なのです。

■ 組織を越えた連携：細胞間乳酸シャトル

ここからが乳酸の真骨頂です。
速筋（糖を消費する場所）で作られた乳酸は、そのまま放置されるのではなく、血液に乗って他の場所へと運ばれます。

1. 速筋（Source：供給源）： ミトコンドリアが少なく、使い切れない乳酸を外へ放出する。
2. 移動： 血液の流れに乗り、全身を巡る。
3. 遅筋・心筋（Sink：吸収先）： ミトコンドリアが豊富なこれらの組織が、運ばれてきた乳酸を積極的に取り込む。
4. 再利用： H型LDHの働きで乳酸をピルビン酸に戻し、クエン酸回路で大量のATP（エネルギー）を作り出す。

このように、ある場所で作られたエネルギーの余剰分を、別の場所で有効活用する仕組みを 🔄「細胞間乳酸シャトル」と呼びます。

■ 乳酸は「全身のネットワーク」を支える燃料

乳酸は筋肉間だけでなく、肝臓に運ばれて再び糖に戻されたり（コリ回路）、脳に運ばれて神経細胞のエネルギー源になったりもします。
もはや乳酸は、特定の部位の疲労物質ではなく、全身のコンディションを最適化するための「共通通貨」といっても過言ではありません。

■ まとめ：乳酸を味方につける

• 乳酸は、「作られる場所（速筋）」と「使われる場所（遅筋・心筋）」が分かれている。
• このバトンタッチ（細胞間乳酸シャトル）により、私たちは高い強度で運動を続けることができる。
• 乳酸を効率よく再利用できる能力こそが、持久力やリカバリー能力の正体である。

次に運動をして「乳酸が溜まってきた」と感じたときは、あなたの心臓や遅筋がその乳酸を燃料にして、力強くあなたを支えていることを思い出してください。

※本記事は、新R25に掲載された実績を持ち、トレーナー養成スクールの講師としても活動する井上裕司が監修しています。
健康・栄養・トレーニングに関する一般的な情報提供を目的としており、医療上の診断や治療を目的としたものではありません。
体調や症状に不安がある方は、必ず医師や専門の医療機関にご相談ください。

📚 引用・参考文献

1. Brooks, G. A. (1986).The lactate shuttle during exercise and recovery. Medicine and Science in Sports and Exercise, 18(3), 360-368.
   • （「細胞間乳酸シャトル」の概念を世界で初めて明確に提唱した画期的な論文）
2. Brooks, G. A. (2000).Intra- and extra-cellular lactate shuttles. Medicine and Science in Sports and Exercise, 32(4), 790-799.
   • （細胞内・細胞外の両方のシャトル機構について詳述したレビュー）
3. Gladden, L. B. (2004).Lactate metabolism: a new paradigm for the third millennium. The Journal of Physiology, 558(1), 5-30.
   • （21世紀における乳酸代謝のパラダイムシフトを整理した重要論文）
4. Hatta, H. (2015).Lactate and Exercise Physiology. (八田秀雄 著『乳酸と運動生理学』)
   • （LDHのアイソザイム分布と、骨格筋における乳酸輸送の局在に関する日本での標準的テキスト）
5. Ferguson, B. S., et al. (2018).Lactate metabolism: historical context, prior misinterpretations, and current understanding. European Journal of Applied Physiology, 118(4), 691-728.
   • （乳酸にまつわる歴史的な誤解と、最新の代謝知見を網羅的にまとめた解説）