運動をすると脂肪が燃焼されてエネルギーになる・・・などという話を聞きます。

エネルギーって何ですか? 物質ですか? 熱ですか?
その物質やら熱やらが、筋肉にどのような影響を及ぼして、
「走る」「物を動かす」といった物理現象に繋がるのでしょうか?

どなたか分かりやすくお教えください。
宜しくお願いします。

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A 回答 (2件)

こんにちは。



簡単に分かりやすく説明しますね。


まず、人間を動かすエネルギーというものは、
具体的にはATP(エーティーピー)というものです。

例えば走るとすると足の筋肉が伸びたり縮んだりするわけですよね?それは分かりますよね?
そのときに、ATPが筋肉の伸び縮みをするのに使われます。
それで、走れるわけです。
ATPは筋肉に蓄えられています。

でも、実際には筋肉にはATPはごく少量しか蓄えられていません。
筋肉内には、クレアチンリン酸という高いエネルギーの物質があって、
ATPの分解で出来たADP(エーディーピー)は、クレアチンリン酸からリン酸おいう物質を受け取って、ATPに戻るのです。
だから、ATPはごく少量でよくて、要するにATPを使いまわしてるのです。
ここの説明は、ちょっと難しいかもしれませんね。

そのATPがADPになる過程でうまれた化学エネルギーで、
アクチンフィラメント(筋肉の繊維と思ってください。)とミオシンフィラメント(これも同様)がギュッと引っ張り合い、
筋肉がちぢみます。
これを「滑り説」と言います。
ウィキペディアか何かで調べてみるとよくわかると思います。

とまぁ、簡単に説明するとこんな感じです。
お役に立てると嬉しいです。
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脂肪や糖分、タンパク質が主な人間のエネルギー源です。



簡略化して説明します。
食事をとると、人間の体は食べ物の中のこれらの物質を胃腸から吸収し、体内に蓄えます。
食べ過ぎると贅肉がついて太りますよね。この贅肉が蓄えた脂肪です。
糖分は肝臓や筋肉の中にグリコーゲンという物質に変えて蓄えます。
タンパク質は、各種内臓や筋肉などを作るための材料として使われますが、余ったタンパク質は脂肪に作り替えて蓄えます。


筋肉への働きは以下の通りです。

まず、脂肪や糖分が、各筋肉細胞の中で酸素と結びつくことで分解されます。この分解の反応は燃焼と似ているため、燃焼という言葉が使われています。
脂肪が分解されると熱や電気などが発生します。この熱や電気を利用してATPという物質を合成します。

筋肉にはATPを燃料として強力な力で縮む性質をもった糸がたくさん束ねられています。この糸を筋セン維と言います。
この糸が縮むことで筋肉が縮み、筋肉がくっついている骨を引っ張って動かします。
いわゆる力こぶ、というものがありますね。
筋肉に思い切り力を込めると、筋セン維が過剰に縮みます。すると筋セン維同士が重なり合い、筋肉が厚くなり、膨らみます。これが力こぶ。
力を抜くと、筋セン維が縮む反応は解除され、ゆるみます。
このように、筋肉が縮むことで筋肉がくっついている骨を引っ張り、テコの原理を利用して各関節が曲がり、あるいは伸びて、人の体は動きます。
筋肉は引っ張ることはできますが押すことはできません。なので、一つの関節には複数の筋肉が働いて曲げ伸ばしします。
二の腕の力こぶを作る筋肉は肘を曲げる働きをします。一方、この筋肉の反対側についている筋肉は肘を伸ばす働きをします。
全ての関節には伸ばす筋肉と曲げる筋肉がくっついています。

No1様も説明しておられますが、実際にはもっと複雑なシステムが存在しております。ですが非常に大雑把に説明すると、このようになります。

もしまだ不明な点があれば補足にお書きください。また説明します。
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Q人間の(動物の)体温(熱エネルギー)は、何によって作られているのですか?

素朴な疑問です。 人間をはじめとする動物の体温は、熱エネルギーといえると思います。動物は、食物と酸素の反応をもって、熱エネルギーに変換しているのだと思いますが、具体的には、どのような反応なのでしょうか? (摩擦熱ではないし、化学反応による発熱?)
こんな素朴な疑問に、どなたか、お答えをお願いします。

Aベストアンサー

具体的な数値は失念しましたが、基礎的な体温維持ということで言えば
ヒト(哺乳類)での場合、肝臓が結構重要な働きをしていたはずです。
ご存知のように肝臓は人体の化学工場にたとえられるように、ひっきりなしに様々な物質の合成や分解を行っています。個々の反応はそれほど大きな反応熱を出すものではありませんが、これらの累積で結果的に結構な量の熱エネルギーが放出され、これが血液にのって全身に広がっています。もちろんこれらの反応を行うために、先の方がおっしゃっているようなミトコンドリアによるATP生産も他の臓器以上に盛んに行われていますのでこれらの相乗効果の結果ですが、いずれにしても化学反応による発熱ですね。
実際にラットを生きた状態で開腹したもの(ちゃんと麻酔をかけてます)をサーモで見たりすると肝臓と心臓と腸の一部は、少し温度が高くなっています。肝臓はかなりボリュームがあるので、体温の熱源になっているというのも納得できます。腸の一部についてはなぜ温度が高いのかわかりません、せっせと蠕動運動運動した直後なのか、中で発酵でも進んでいるのでしょうか。


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