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なぜ筋肉をつけるにはタンパク質(アミノ酸)の摂取が必要なの?【論文・エビデンス】

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筋肉をつけるには、適切な筋トレを行ない、適切な栄養と休息が必要だといわれます。

でもよくよく考えてみると、そもそも

「なぜ筋肉をつけるには『筋トレ』が必要なの?」

「なぜ筋肉をつけるには『栄養』が必要なの?」

「なぜ筋肉をつけるには『休息』が必要なの?」

ということを一つ一つかみ砕いて理解しないと、より効果的な筋トレができないと思いました。

そこで、今回は「なぜ筋肉をつけるには適切な栄養が必要なのか」について調べてみたいと思います。

では、最初にどこから手をつけてみたらよいかと考えてみたところ、まずは基礎となる前提として「筋肉が大きくなるメカニズム」について調べてみることにしました。




【目次】

■筋肥大(筋肉が大きくなる)のメカニズム

筋肉はそもそも皮膚、血管、髪の毛などと同じで「たんぱく質」でできています。

たんぱく質は合成と分解を繰り返しており、合成が勝ると筋肉は肥大し、分解が高まると萎縮していきます。

合成>分解 → 筋肉が大きくなる(筋肥大)

合成<分解 → 筋肉が小さくなる

そう、この関係はまるで、お金における貯金と借金の関係のようですね。

収入>支出 → 貯金が増える

収入<支出 → 借金が増える

入ってくるお金よりも出ていくお金が多ければプラス(貯金)になり、入ってくるお金よりも出ていくお金が少なければマイナス(借金)になるように、タンパク質合成速度がたんぱく質分解速度を上回ると筋量が増加し、反対になると筋量が減少していきます。

極端に言えば、筋肉のもととなるたんぱく質をとらなければ、筋量は減少していくわけですから、空腹時にはたんぱく質の合成のほうが少なくなり、マイナスとなってしまうというわけです。

「やっぱり筋肉を大きくする、筋肉をつけるためにはタンパク質が必要なんだな」という感じがしてきましたよね。

では、次に食べ物に含まれるタンパク質はどのように分解され、どのように体で使われるのかについて調べてみたいと思います。

【参考リンク】




■食べ物に含まれるタンパク質はどのように分解され、どのように体で使われるの?

簡単に言うと、食べ物(たんぱく質)は、胃→十二指腸→小腸と送られていく間にアミノ酸やペプチドに分解され、小腸の細胞に吸収され、血液に取り込まれて、全身の細胞に運ばれていき、各細胞でアミノ酸やペプチドを材料に新たなたんぱく質が合成されます。

より詳しくまとめると次の通りです。

1)食べ物は胃に送られて、消化酵素ペプシン(たんぱく質はアミノ酸が鎖のようにつながった構造をしており、ペプシンはその鎖を切断する力があります。)が含まれる胃液と混ざり合い、たんぱく質は分解されます。

2)十二指腸に送られ、膵臓から十二指腸に分泌されたたんぱく質を分解する消化酵素を含む膵液と混ざり合い、さらにたんぱく質が分解されます。

3)小腸に送られ、たんぱく質分解酵素であるペプチダーゼによって、アミノ酸とペプチドに分解され、小腸の細胞に吸収され、血液の流れに乗って、全身の細胞に送られます。

食べ物に含まれるたんぱく質がどのように分解されて、どのように体で使われるかという流れはわかりました。

では、次に、より効果的に筋肉をつけることに役立つ栄養に関する情報がないかを調べてみます。

【参考リンク】

■アミノ酸の量が多いほど筋たんぱく質の合成が刺激される

筋肉とたんぱく質(アミノ酸)
筋肉とたんぱく質(アミノ酸)

血液中から筋細胞に取り込まれたアミノ酸はいったん遊離アミノ酸プールに取り込まれ、必要とされるときに筋たんぱく質合成に利用されます。

<勝手な解釈中>

そうなんです!

アミノ酸はすぐに使われるんじゃなくて、いったん「遊離アミノ酸プール」という貯蔵庫に預けられるんですね。

遊離とは結合していないという意味です。

アミノ酸がもし貯蔵されることがなければ、必要とされるときにアミノ酸がないということが起こりうるわけですから、そのために体の中にアミノ酸プールが存在するということではないでしょうか?

<!勝手な解釈中>

アミノ酸摂取による筋タンパク質合成刺激には「用量依存効果」があります。

こんな風に書かれると難しいですが、用量依存効果とは、アミノ酸の量が多いほど筋たんぱく質の合成が刺激されるというものです。

このことが筋肉をつけるためにはタンパク質(アミノ酸)を摂取する必要がある理由であるわけです。

また、運動直後のタンパク質摂取は、後で摂取した場合よりもより同化する可能性があることが示唆されています。

また、高齢者においても、多量のアミノ酸を摂取した場合は若年者と同等のタンパク同化作用を得ることができますが、タンパク同化作用が最も高いとされる分岐鎖アミノ酸(BCAA:Branched Chain Amino Acids)のロイシンに対する感受性が高齢者では低下していることから、比較的少量のアミノ酸を摂取した場合、十分なタンパク同化作用が得られず、そのような食生活が長期的に続くと「サルコペニア」を引き起こす要因となる可能性が考えられます。

【補足】

※分岐鎖アミノ酸(BCAA)とは、具体的に言えば、必須アミノ酸のバリン、ロイシン、イソロイシンのこと。特に、ロイシンはmTORC1と呼ばれるタンパク質合成系の酵素を介してタンパク質の合成を促進し、分解を抑制するのに重要であると考えられています。

※サルコペニア(加齢性筋肉減弱現象)とは、筋肉が減り筋力が衰えた状態のことです。

近年中高年を中心に増加しているサルコペニアは、寝たきりや認知症を引き起こす原因とされ、健康寿命を縮める一因となっています。

最近は若い人にもサルコペニア予備軍が増えていて、無理なダイエットによる栄養の偏りなどが原因と考えられるそうです。

サルコペニアとは|サルコペニアの定義・予防・対策

Moore DRらの論文によれば、骨格筋量を維持するには、筋原繊維タンパク質合成(MPS)の適切なタンパク質摂取媒介刺激が必要なのですが、加齢によってたんぱく質への感受性が低くなってくるため、筋肉量を維持・増強するためには、たんぱく質の摂取量を増やす必要があります。

つまり、高齢者が筋肉量を維持してサルコペニアを予防するためには、たんぱく質の摂取量を増やした方がよいというわけです。

名古屋大学らの共同研究によれば、分岐鎖アミノ酸(BCAA)不足は筋原線維タンパク質の低下を招くことが分かり、BCAAを摂取し体内のBCAA量を維持すれば、加齢などによる筋力の低下を予防する効果が期待されます。




■まとめ

つまり、なぜ筋肉をつけるには適切な栄養が必要なのか?という疑問に対しては、

〇筋肉はたんぱく質でできていて、たんぱく質は合成と分解を繰り返しており、合成が勝ると筋肉は肥大し、分解が高まると萎縮する。

〇アミノ酸の量が多いほど筋たんぱく質の合成が刺激される。

〇運動直後のタンパク質摂取は、後で摂取した場合よりもより同化する可能性がある。

〇タンパク同化作用が最も高いとされる分岐鎖アミノ酸のロイシンに対する感受性が高齢者では低下していることから、高齢者は筋肉量を維持・増強するためには、たんぱく質の摂取量を増やす必要がある。

という答えになります。

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腸管からの尿酸排出を担う「ABCG2」の機能が低下し尿酸値が上昇する|尿酸値は小腸障害のマーカーになる|防衛医大など




■腸管からの尿酸排出を担う「ABCG2」の機能が低下し尿酸値が上昇する|尿酸値は小腸障害のマーカーになる|防衛医大など

ExeterUniMedSch April2013-3

by University of Exeter(画像:Creative Commons)

尿酸値は小腸障害のマーカーになる 防衛医大などが発見

(2016/9/2、マイナビニュース)

体内の尿酸は約3分の2が腎臓から、残りは腸から排出される。尿酸は産生と排出のバランスが保たれているので、健常者では一定の範囲の値をとる。しかしこのバランスが崩れ尿酸排出機能が低下すると高尿酸血症になる。また、急性腸炎などの消化器疾患では高尿酸血症を伴うことがあるが、脱水が原因と考えられてきた。松尾講師らはこれまでの研究で、ABCG2が尿酸排出を担い、その遺伝子に変異があるとABCG2機能が低下して高尿酸血症を発症する危険性が高まることなどを明らかにしている。

<中略>

これらの研究の結果、腸管の炎症により小腸などが障害を受けるとABCG2機能が低下して尿酸の排出に支障をきたして尿酸値を上昇させることが分かった

痛風の原因となる高尿酸血症の約3割は、腸管の排出機能が低下して引き起こされるで紹介した東京大、東京薬科大などの研究チームによれば、痛風の原因となる高尿酸血症の約3割は、腸管(小腸)の排出機能が低下して引き起こされることがわかっていましたが、防衛医科大学校分子生体制御学講座の松尾洋孝講師、崎山真幸医官らの研究グループによれば、腸管の炎症により小腸などが障害を受けると、腸管からの尿酸排出を担っているタンパク質「ABCG2」の機能が低下すると、尿酸の排出に支障をきたすことで、尿酸値が上昇することがわかったそうです。

つまり、尿酸値を測定することが、小腸などの障害を示すサインとして使える可能性があるということです。

■ABCG2 トランスポーターとは?

尿酸値は小腸障害のマーカーとなる~腸管からの尿酸排泄メカニズムをヒトで初めて解明~

(2016/8/24、防衛医科大学校)

※ABCG2 トランスポーター
トランスポーター(輸送体)とは、細胞膜などの生体膜に存在し、膜の外と中の物質(栄養分、薬物、毒物など)の輸送を担うタンパク質の総称です。濃度勾配に逆らった物質の移動や、親油性が低く生体膜を受動的に通過できない物質の移動は、トランスポーターを介した能動的輸送により行われます。ABCG2 トランスポーターは、小腸・腎臓をはじめとする多くの組織に発現しています。多数の薬物や尿酸を細胞内から細胞外へ排出することが知られています。
なお、ABCG2 は「ATP–binding cassette (ABC) transporter, subfamily G, member 2」の略称です。

→ 痛風とは|痛風の症状・原因・発作・食事・予防 について詳しくはこちら







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痛風の原因となる高尿酸血症の約3割は、腸管の排出機能が低下して引き起こされる

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Naked Feet

by Nicola Romagna(画像:Creative Commons)

痛風の発症、腸管の排出機能低下も影響

(2012/4/4、読売新聞)

痛風の原因となる高尿酸血症の約3割は、腸管(小腸)の排出機能が低下して引き起こされることを東京大、東京薬科大などの研究チームが突き止めた。

<中略>

高尿酸血症は現在、腎臓の尿酸排出能力が低下する「排泄(はいせつ)低下型」と、体内で尿酸を多く作り過ぎる「産生過剰型」に分類されており、その混合型も多い。

今回の結果で、産生過剰型の多くは尿酸を作り過ぎるわけではなく、腸管の機能低下が原因と考えられるという。

東京大、東京薬科大などの研究チームによれば、痛風の原因となる高尿酸血症の約3割は、腸管(小腸)の排出機能が低下して引き起こされることがわかったそうです。

今回の発見は、「痛風の治療といえば腎臓」というこれまでの考えを覆すものであり、新しい治療法(薬)が期待できるかもしれません。

【関連記事】

痛風は、血液中の尿酸が過剰になり、結晶化して関節にたまり炎症を起こす疾患。

尿酸は、プリン体という物質が主に肝臓で分解されてできる。

この結晶を異物として排除しようと体が闘い始めるために、親指の付け根やかかと、くるぶしなど足の関節を中心に、激しい痛みの発作が起こる。

進行すると、痛風結節というこぶができ、骨を変形させて身体の動きが不自由になったりする。

腎臓の機能低下、動脈硬化などを進行させることもある。

糖尿病や脳血管障害などの生活習慣病を合併しやすいので、注意が必要だ。

患者はほとんどが男性で、現在約九十万人。

二十年前の約三倍に増えた。

発症年齢のピークは、五十代から三十代へ年齢層が下がっている。

「食生活の変化が背景にあると考えられている」と大山医師。

痛風の原因は、七、八割は遺伝的な体質によるが、残り二、三割は食生活が影響している。

尿酸の排せつ機能が低かったり、過剰に生産するなど、もともと痛風になりやすい遺伝的な体質をもった人が、尿酸を増やす食事をとるようになったために発症年齢が下がってきたという。

尿酸値7mg超/dl → 痛風予備軍 なのだそうです。

尿酸値が6mg/dlになると、症状がなくても食事に注意する必要が出てくるそうです。

尿をアルカリ化する食品、例えば、野菜や海藻、酢の物がよいようです。

また、水分も十分にとったほうがよいそうです。

体重が増えると尿酸値も上昇しやすくなるので、軽い運動やストレス解消など生活習慣の改善にも努めたい。

腎臓結石(尿路結石)の症状・予防

尿酸の元であるプリン体を多量に含むレバーや牛肉を摂り過ぎると、高尿酸血症となり、痛風の原因となると同時に尿酸結石の原因となります。







【関連記事】

ロキソニン、重大な副作用の項目に「小腸・大腸の狭窄・閉塞」を追記

blessed be these tiny little pills!

by sunshinecity(画像:Creative Commons)




ロキソニン、重大な副作用に大腸閉塞など-使用上の注意に追記

(2016/3/23、医療介護CBニュース)

医薬品医療機器総合機構(PMDA)は22日、消炎や鎮痛などの効能・効果がある「ロキソプロフェンナトリウム水和物」(商品名・ロキソニン錠60mg、同細粒10%、ロキソプロフェンナトリウム内服液60mgなど)の使用上の注意について、厚生労働省が「重大な副作用」の項目に「小腸・大腸の狭窄・閉塞」を追記するよう指示を出したと発表した。

関節リウマチや変形性関節症腰痛、歯痛などの症状に対し、消炎や鎮痛などの効能・効果があるロキソニンの使用上の注意に対して、厚生労働省が重大な副作用の項目に「小腸・大腸の狭窄・閉塞」を追記するよう指示を出したそうです。

頭痛(偏頭痛)や生理痛で悩んでいる人には心配なニュースといえそうです。

【追記(2016/3/24)】

ロキソニンに「重大な副作用」 実際のリスクは? 厚労省に聞いた

(2016/3/24、Buzzfeed Japan)

同課の担当者によると、「重大な副作用」は、医薬品分野の専門用語。「もし症状が起こったら、健康に重大な影響がある副作用」という意味で、症状が軽い副作用と区別するために使う言葉だという。

「重大な副作用」という意味は、吐き気・嘔吐、腹痛、腹部膨満などの症状があらわれたら、医師に診てもらう必要があるという意味で、副作用が起きる確率が高いことを示しているわけではないそうです。







【関連記事】

腸もみダイエットとは

gooキーワードセンターの注目ワード(2009/3/14)に「腸もみダイエット」というキーワードがあり、興味がありましたので、調べてみました。

「腸もみダイエット」で検索すると、YouTubeに腸もみダイエットに関する動画がありましたので、ご紹介します。

1分でくびれる! 腸もみダイエット (砂沢佚枝さんが解説しています)

1分おなかをマッサージするだけで、簡単にくびれができる!デート・勝負前に超効果的

腸をもんでやせるという新しいダイエット「腸もみダイエット」。

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お医者さんも公認!読者モデルも実践中!のブレイク寸前の話題のダイエット。

動画からポイントをまとめてみました。

■腸もみとは?

腸もみは、以下のような効果があるそうです。

■腸もみ3つのポイント

  1. 小腸
  2. 大腸
  3. 胃と肝臓

*おなかの症状・タイプによって、どこをマッサージするかが変わってくるそうです。

【例】

●小腸

小腸6点押し:むくみが気になる人は、小腸をもむのが効果的なのだとか

●大腸

水分代謝を向上させ、便秘解消に効果的。

腸もみは寝る前のリラックスタイムにやるのが効果的なのだそうですが、いつでもどこでも気軽に行なってよいようです。

動画には、詳しいやり方は紹介されていませんでしたが、興味が出てくる内容です。

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