2008年8月、北京で開催された第29回オリンピック大会で、中国人女性選手の刘春红は挺挙で158キログラムの重量を挙げ、世界記録を更新しました。これは、1本の手で中程度の体重の男性を持ち上げるのと同じくらいの力です。人間の筋肉はなぜこれほど強いのでしょうか。電気モーターが電力によって回転するように、人間の筋肉も「高エネルギー化合物」ATPによって動きます。そしてATPを生み出す「燃料」は主にブドウ糖です。動物は主に食物のデンプン(ブドウ糖の多糖類)からブドウ糖を得ています。
あなたはおそらく、脂肪の「燃焼値」は39キロジュール/グラムなのに、ブドウ糖は17キロジュール/グラムなので、なぜ脂肪を主な「燃料」として使わないのかと疑問に思うかもしれません。それは、地球上の生命は水の中で発生したため、すべての生命は水を化学反応の媒体として利用しているためです。脂肪はエネルギーがたっぷりと含まれていますが、水に溶けにくく、血液中に運ばれたり、細胞に取り込まれたりするのが面倒で遅く、細胞の迅速なエネルギー需要を満たすことはできません。そのため、筋肉が強く収縮しない場合にのみ使用されます。
一方、ブドウ糖は水に非常に溶けやすく、細胞に取り込むのにエネルギーを消費する必要はありません。そして単細胞生物から、ブドウ糖は生命がエネルギーを得るための主要な「燃料」となっており、非常に効果的なブドウ糖酸化の「化学反応チェーン」が発達しています。この「チェーン」を通して、ブドウ糖は水と二酸化炭素に酸化され、放出されたエネルギーはATPの合成に使用されます。その効率は非常に高く、1分子のブドウ糖で32分子のATPが生成され、エネルギー変換効率は自動車のエンジンに匹敵します。人間の体もこの「反応チェーン」を「継承」しており、それは「ミトコンドリア」と呼ばれる細胞器官の中で発生しているため、ミトコンドリアは細胞の「パワーハウス」と呼ばれています。
しかし、この供給メカニズムだけでは安全ではありません。緊急時に筋肉が長時間にわたって高強度の活動をする場合、血液中のブドウ糖が供給されない可能性があります。そこで誰かは、血液中のブドウ糖の濃度を上げれば、細胞への供給は十分になるのではないかと考えるかもしれません。しかし、ブドウ糖は「甘くて素敵」なことをするだけでなく、「悪い習慣」もあります。ブドウ糖はタンパク質の側鎖にあるアミノ基(-NH2)と結合し、タンパク質の正常な機能を妨げます。血液中のブドウ糖濃度が高すぎると、一連の有害な影響が発生し、糖尿病が発症する原因となります。そのため、血液中のブドウ糖濃度は約5ミリモル、つまり血液1リットルあたり約90ミリグラムのブドウ糖に抑えなければなりません。しかし、血液中のブドウ糖濃度を上げることはできませんが、人間の体は「賢明」で、いくつもの「予備手段」を備えています。
1つ目は、筋肉への血液流量を増やすことです。激しい運動中、筋肉を流れる血液量は通常の20倍以上になることがあります。血液中のブドウ糖濃度は上がっていませんが、大量の血液の「訪問」によってより多くのブドウ糖が供給され、筋肉への酸素供給も増え、ブドウ糖が十分に「燃焼」されます。
2つ目は、通常の時にブドウ糖を糖原として保存し、緊急時に血液中に戻すことです。しかし、筋肉細胞は肝細胞ほど「無私無利」ではありません。筋肉細胞はブドウ糖を「取り込むだけ」で、筋糖原は自分自身の使用のためにのみ使用されます。緊急時に筋糖原が大量に必要になる場合、それらの筋糖原は「乳酸発酵」のステップを経てATPを合成しながら乳酸に変換されます。そのため、激しい運動後に人は筋肉が痛くなるのです。乳酸が筋肉に蓄積されるためです。
第三に、ATPをクレアチンリン酸に変換するのは、人民币を「外貨」に両替して保管し、必要なときに戻すのと同じです。筋肉細胞がこれらの「準備」をしておけば、エネルギー不足の問題は発生しにくくなります。

