【H型とM型】乳酸とピルビン酸の間を行き来する酵素の話

こんにちは！
トレーナー育成講師の井上裕司です。

「乳酸がたまる」と聞くと、なんとなく疲労や運動後のだるさをイメージする方も多いかもしれません。
でも実は、乳酸はただの“疲労物質”ではありません。
今回は、その乳酸を作ったり、再利用したりする酵素の仕組みについてご紹介します。

ピルビン酸 → 乳酸への変換に必要な酵素

乳酸を作るには、まずピルビン酸という物質を作るところから始まります。
このピルビン酸を乳酸に変換するときに働くのが、

✅ 乳酸脱水素酵素（LDH：Lactate Dehydrogenase）です。

この酵素は、なんと4本の“腕”を持っていて、それぞれが「H型」または「M型」のどちらかで構成されています。

H型とM型の違い

・H型（Heart）：心筋に多く存在し、乳酸 → ピルビン酸へ戻す（＝酸化）方向の反応が得意。

・M型（Muscle）：骨格筋（特に速筋）に多く、ピルビン酸 → 乳酸へ変える反応が得意。

この2つが4本の腕として組み合わさり、以下の5タイプのLDHができます：

H₄M₀

H₃M₁

H₂M₂

H₁M₃

H₀M₄

たとえば、H₄は乳酸をピルビン酸に戻す能力が高く、H₀M₄は逆に乳酸を作る能力に長けています。

骨格筋と心筋で異なる酵素のタイプ

・速筋（瞬発系の筋肉） → M型が多く、乳酸を作りやすい

・遅筋（持久系の筋肉） → H型が多く、乳酸を再利用しやすい

・心筋（心臓） → H型が豊富で、ミトコンドリアも多く、乳酸を効率的に酸化してエネルギー化する

なぜ乳酸がすぐできるのか？

ピルビン酸が分解されるとき、その場は「細胞質」と呼ばれる場所です。
ミトコンドリアへ入って酸化されるにはひと手間かかるため、すぐには移動できません。

しかも、細胞質にはLDH（乳酸脱水素酵素）がたくさん存在しており、
ピルビン酸はそのまま乳酸になってしまうほうが“楽”なのです。

つまり、「乳酸になるのが当たり前」なのは、この流れによるものなんですね。

心筋や遅筋は乳酸をエネルギーとして再利用する

心筋や遅筋には、

・ミトコンドリアが多い

・H型LDHが多い

・乳酸を取り込む“乳酸輸送体（MCT1）”が豊富

といった特徴があり、乳酸をピルビン酸に戻して酸化させ、エネルギーに再利用する能力が高いです。

つまり、速筋で作られた乳酸は、
→ 血液を通じて遅筋や心筋に運ばれ、
→ ピルビン酸に変換され、
→ ミトコンドリアで燃やされてエネルギーになる、という流れです。

まとめ

・乳酸脱水素酵素（LDH）はH型とM型があり、組み合わせによって性質が変わる

・骨格筋（速筋）では乳酸が作られやすいが、心筋や遅筋では乳酸を再利用しやすい

・ピルビン酸は細胞質で乳酸になりやすく、再利用されるにはミトコンドリアに運ばれる必要がある

・遅筋や心筋は乳酸をうまく取り込んでエネルギー源として再利用している

「乳酸＝悪者」ではなく、「乳酸＝エネルギーの中継役」としての役割が見えてきますね。

※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。