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低温ジム「BRRRN」|コンセプトの原点|どんなトレーニングメニュー?|7~16℃の低温下でトレーニングをするとカロリーも体脂肪も減る!




【目次】

■低温ジム「BRRRN」のコンセプトの原点

BRRRN
BRRRN

参考画像:Keep It Cool Week: The BRRRN Workout|YouTubeスクリーンショット

日経トレンディ(2018年12月号)で紹介されている「低温ジムのBRRRN(バーン)」が気になったので調べてみました。

「BRRRN(バーン)」のコンセプトの原点は、冷たいビール冷蔵庫です。

パーソナル・トレーナーを務めていたジムは、あるクライアントが暑い環境でのトレーニングについて不満を持っていて、冬の寒い季節にはより多くのカロリーを燃焼させ、より生産的なトレーニングを受けているといったそうです。

夏が一年で最もダイエットしにくいのはナゼ?その理由とは?によれば、夏は気温が高いため、体温維持のために力を使う必要がないため、基礎代謝が低いのだそうです。

また、汗をかきやすいのは、人間の体が環境(気温など)に対応して、体を冷やすために汗をかきやすい体にしているためであって、決して代謝が良くなっているわけでもありません。

ジミーは冷たい気候でのエクササイズの利点についてリサーチを始め、その後、ジョニーと出会い、低温でエクササイズをすることの利点について圧倒的な量のエビデンスがあることを発見します。

そして、二人は摂氏約3℃(華氏38℉)の冷たいビール冷蔵庫の中で最初の冷たい気候でのトレーニングを始めます。

これが「BRRRN」の始まりです。

■「BRRRN」ではどんなトレーニング(メニュー)をするの?

「BRRRN(バーン)」では、摂氏約7℃(華氏45℉)から摂氏約18℃(華氏64℉)のスタジオ内で、ヨガ・スライドボード(スケート選手の動作を行なうトレーニング)・バトルロープ(太めのロープを使ったトレーニング)のトレーニングを行ないます。

BRRRN(バーン)」によれば、フロー(摂氏約16℃(華氏60℉))で50分のヨガ、スライド(摂氏約13℃(華氏55℉))でスライドボードを使った有酸素運動、ヒット(摂氏約7℃(華氏45℉))でダンベル・サーキットトレーニングとバトルロープを使ったトレーニングを行ないます。




■低温下でトレーニングをするとカロリーも体脂肪も減る!?

痩せる脂肪!褐色脂肪組織BAT(褐色脂肪細胞・ベージュ脂肪細胞)を活性化させる方法・食べ物【美と若さの新常識~カラダのヒミツ~】【たけしの家庭の医学】で解説を行った新潟大学の清水准教授によれば、寒冷刺激、つまり身体を冷やすことによって、褐色脂肪細胞とベージュ脂肪細胞を合わせた「褐色脂肪」が活性化するのだそうです。

褐色脂肪細胞には熱を生み出す「ヒーター」としての役割を持っており、寒さを感じると褐色脂肪細胞は体温を上げるために熱を作ります。

北海道大学の実験によれば、継続的に寒冷刺激を与えることによって、褐色脂肪組織が増え、エネルギー消費能力が高まり、体脂肪も減ることがわかりました。

→ 脂肪燃焼体質を作るには寒さの感知とエピゲノムの変化が重要|ベージュ脂肪細胞に誘導することで肥満や2型糖尿病、生活習慣病の治療や予防につながる期待【論文・エビデンス】 についてくわしくはこちら

BRRRNのサイトでは低温環境下で軽度の寒さストレスをかけることと運動を組み合わせることにより、効果的にカロリーを燃焼したり、健康上の利点があることについての論文・エビデンスがまとめられています。

【参考リンク・論文・エビデンス】

■まとめ

日本でも「低温ジム」をコンセプトにしたジムが登場するのではないでしょうか?

すでにあるかもしれませんが、しっかりと論文・エビデンスをそろえたうえでジムを作るというのが今っぽいですね!







脂肪燃焼体質を作るには寒さの感知とエピゲノムの変化が重要|ベージュ脂肪細胞に誘導することで肥満や2型糖尿病、生活習慣病の治療や予防につながる期待【論文・エビデンス】




■脂肪燃焼体質を作るには寒さの感知とエピゲノムの変化が重要|ベージュ脂肪細胞に誘導することで肥満や2型糖尿病、生活習慣病の治療や予防につながる期待

恒温動物には、寒冷環境に適応するしくみ(持続的な寒さに対し、体には脂肪を燃焼し、熱を産生し、体温を維持するしくみ)が備わっています。

急激に環境の温度が低下すると交感神経系が活性化し、褐色脂肪細胞で脂肪が燃焼され、熱が産生されます。

白色脂肪組織は、エネルギーを脂肪として貯める役割を持っていますが、熱産生能を有しておらず、熱産生に関与する遺伝子も発現していないそうです。

しかし、寒冷環境が長期に持続すると、白色脂肪組織でも、脂肪燃焼と熱産生に関わる遺伝子が誘導され、寒冷環境に個体が耐えられるよう適応していくそうです。

細胞には、「エピゲノム」というゲノムの後天的な調節機構が備わっており、エピゲノムのしくみにより細胞の種類ごとに働く遺伝子(活動中)と働かない遺伝子(休止中)が明確に決められています。

エピゲノムとは、後天的なゲノム(生命の設計図)への化学修飾のことで、すべてのゲノム遺伝情報のうち、実際に働く領域(活動中)と働かない領域(休止中)、すなわち RNA として転写される領域と転写されない領域があり、これらは後天的にゲノムにほどこされる化学修飾によって決められています。

環境の変化に個体が適応するために、エピゲノムは環境によって様々に変化し、遺伝子の発現を調節し、細胞の形質を変化させているのです。

つまり、さまざまな環境の変化に適応できるのは「エピゲノム」のおかげというわけです。

→ エピジェネティクスとは?意味|簡単にわかりやすくまとめました【入門編】 について詳しくはこちら

それでは、恒温動物が長期の寒冷刺激を受けると、どのようにして遺伝子に寒冷環境に適応した体質への変化を促すのでしょうか?

脂肪燃焼体質を作るには、寒さの感知とエピゲノムの変化が重要 エピゲノム(遺伝子の後天的修飾)を介した寒冷環境への適応機構の解明

(2018/4/20、東北大学プレスリリース)

今回の研究から、寒冷環境への適応のしくみについて、(1)恒温動物が寒さに直面すると、褐色脂肪組織の JMJD1A が寒さを感知することで急速な熱産生を行い、(2)寒さが長期に持続すると白色脂肪組織の JMJD1A が寒さをエピゲノムに伝え、脂肪を燃焼し熱を産生する「誘導型」のベージュ脂肪細胞を新たにつくる、ということがわかりました。

また、白色脂肪組織のベージュ化では、寒さの感知による JMJD1A のリン酸化(第一段階)、ヒストン脱メチル化によるエピゲノムの変化(第二段階)、という機構を介して、「休止中」の脂肪燃焼と熱産生に関わる遺伝子を「活動中」にし、慢性的な寒さに適応することが初めて明らかとなりました。

東京大学先端科学技術研究センター/東北大学大学院医学系研究科の酒井寿郎教授、群馬大学生体調節研究所の稲垣毅教授、学術振興会特別研究員の阿部陽平、東京大学大学院薬学系研究科大学院生の藤原庸佑および東京大学大学院医学系研究科大学院生の高橋宙大らの研究グループは、遺伝子がエピゲノムによって通常は「休止中」となっている「白色脂肪組織(脂肪の蓄積を行なう)」に着目し、慢性の寒冷刺激による脂肪組織のベージュ化過程におけるエピゲノム解析を行なったところ、寒冷刺激を受けるとアドレナリン作用によってヒストン脱メチル化酵素 JMJD1A(エネルギー消費、性決定、腫瘍形成、低酸素による応答など、環境変化に多様に応答して機能する)がリン酸化され、寒冷刺激が持続すると必要な機能を獲得した JMJD1A がエピゲノム変化を介して「休止中」だった脂肪燃焼と熱産生に関わる遺伝子群を「活動中」にし、遺伝子を発現させて、ベージュ化を誘導し、寒冷環境に慢性的に適応する仕組みがあることが分かりました。

■エピゲノム変化と細胞の質の変化がもたらす寒い環境への慢性的な適応のしくみ

図:エピゲノム変化と細胞の質の変化がもたらす寒い環境への慢性的な適応のしくみ|東北大学
図:エピゲノム変化と細胞の質の変化がもたらす寒い環境への慢性的な適応のしくみ|東北大学

参考画像:脂肪燃焼体質を作るには、寒さの感知とエピゲノムの変化が重要 エピゲノム(遺伝子の後天的修飾)を介した寒冷環境への適応機構の解明(2018/4/20、東北大学プレスリリース)|スクリーンショット

個体が急激に寒さにさらされると、褐色脂肪細胞で熱産生遺伝子の発現が急上昇し、熱産生容量が急速に増加する。

→ この寒さが慢性的に持続すると、白色脂肪組織に熱産生遺伝子が発現し、熱産生能を獲得し、慢性的な寒さに適応する。

急性の寒冷刺激では、褐色脂肪組織の JMJD1A がリン酸化され、「ほどけたクロマチン構造」を持つ「活動中」の状態にある熱産生遺伝子の高次構造を変化させ、転写を 急速に誘導します。

クロマチン:ゲノム DNA はヒストンに巻き付いて存在する。クロマチンとはこのヌクレオソームと呼ばれる最小単位は繊維状につながった構造体。クロマチンは何重にも巻いた複雑な構造をとってクロモソーム(染色体)として核内にとして収まっている。クロマチン繊維が構造的にほどけている領域は遺伝子が活発にはたらく領域(活動中)で、凝集している領域は遺伝子がはたらかない領域(休止中)となる。クロマチンの一部にメチル化酵素によって「休止中を示すメチル化標識」がつけられると、凝集したクロマチン繊維となり遺伝子がはたらかない領域になる。一方、この「休止中を示すメチル化標識」が脱メチル化酵素によってはずされますと、ほどけたクロマチン繊維となり、遺伝子が活発にはたらく領域となる。

エピジェネティクスとは?意味|簡単にわかりやすくまとめました【入門編】によれば、人間の体には50兆個ほどの細胞が体にあり、その全部に1.8メートルのDNAが「ヒストン(Histone)」と呼ばれるタンパク質の集合に巻き付ける方法で、40万分の1サイズの細胞の核に納められているいるそうです。

ヒストンは「分子の糸巻き」に例えられ、細胞の中にはヒストンが約3千万個入っているそうです。

ヒストンにDNAが巻き付いたものは「クロマチン(Chromatin)」と呼ばれるそうです。

遺伝子がクロマチン構造の中に固くぎゅっとしまっているときには遺伝子がそこにあるにもかかわらず遺伝子は解読できない状態にあるのですが、ここでエピジェネティクスが関係します。

エピジェネティック・マーク(Epigenetic Marks)はクロマチン上に存在する小さな科学的符号で構造を締めるか緩めるかというクロマチンへの命令を補助するもので、それらの命令は細胞がどのようにDNAに書かれた細胞の働きや分化に関する情報である遺伝コードを読み取るかに影響します。

例えば、クロマチンの凝縮を促進するエピジェネティック・マークがあると、潜在的遺伝子は妨害され、細胞は遺伝情報の解読ができない、つまり、遺伝子をオフにするのです。

クロマチンの脱凝縮(緩めること)を促進するエピジェネティック・マークがあると、細胞内で遺伝子への到達しやすさが増す、つまり、遺伝子読解をオンにするのです。

「凝集」した「休止中」の状態にある皮下白色脂肪組織の熱産生遺伝子が JMJD1A のリン酸化とヒストン脱メチル化活性によって「休止中」のヘテロクロマチンから、「活動中」のほどけた構造をもつユークロマチンへと変化し、これによって白色脂肪組織がベージュ脂肪細胞へと形質が変えることで、個体が慢性的な寒冷環境に適応するします。

■まとめ

今回の研究結果により、ベージュ脂肪細胞は、熱産生のために糖や脂肪を活発に消費することから、肥満2型糖尿病などの生活習慣病に対する治療法や予防法への応用が期待されます。

→ 痩せる脂肪!褐色脂肪組織BAT(褐色脂肪細胞・ベージュ脂肪細胞)を活性化させる方法・食べ物【美と若さの新常識~カラダのヒミツ~】【たけしの家庭の医学】 について詳しくはこちら







【参考リンク(論文・エビデンス)】

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ダイエット > 痩せる脂肪!褐色脂肪(褐色脂肪細胞・ベージュ脂肪細胞)を活性化させる方法・食べ物【美と若さの新常識~カラダのヒミツ~】|6月20日




【目次】

■痩せる脂肪!褐色脂肪(褐色脂肪細胞・ベージュ脂肪細胞)を活性化させる方法・食べ物【美と若さの新常識~カラダのヒミツ~】

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by The Yoga People(画像:Creative Commons)

2018年6月20日放送の「美と若さの新常識~カラダのヒミツ~」(NHK総合)では「発見!“痩せる脂肪”の極意」を取り上げます。

※2018年4月3日にBSプレミアムで放送されています。

2018年6月26日放送の「たけしの家庭の医学」では「BAT」という細胞を刺激して内臓脂肪を燃やす方法を紹介します。

今回のポイントは脂肪の中には「良い脂肪=”痩せる脂肪”」があるということです。

脂肪といえば「太る」ことをイメージする人が多いと思いますが、脂肪の中には太る原因になる脂肪だけでなく、やせることにつながる「よい脂肪」があります。

清水逸平新潟大学特任准教授によれば、「肥満」「糖尿病」や健康寿命を延ばすことに効果的だということが分かってきているそうです。

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それでは、「良い脂肪」とはどんな脂肪なのでしょうか?

このブログでも取り上げてきましたが、脂肪細胞には余分なカロリーを蓄える「白色脂肪細胞」と余分なカロリーを燃焼させる「褐色脂肪細胞」があります。

白色脂肪組織 (White Adipose Tissue, WAT):脂肪を貯めこむ

褐色脂肪組織 (Brown Adipose Tissue, BAT):脂肪を分解し熱を産生することで体温を保持するとともに、全身のエネルギー調節に関わる

褐色脂肪細胞には熱を生み出す「ヒーター」としての役割を持っており、寒さを感じると褐色脂肪細胞は体温を上げるために熱を作ります。

それでも足りなくなってくると、白色脂肪細胞を使って熱を作り出すため、やせることにつながるのです。

「それなら褐色脂肪細胞を増やすことができないの?」と思ったあなた!

残念ながら、斉藤昌之北海道大学名誉教授によれば、褐色脂肪細胞は増やすことは難しいそうです。

しかし、2012年に「第3の脂肪」が褐色脂肪細胞と同じ働きをしてくれるということがわかったそうです。

その第三の脂肪とは「ベージュ脂肪細胞」!

新潟大学の清水准教授によれば、寒冷刺激、つまり身体を冷やすことによって、褐色脂肪細胞とベージュ脂肪細胞を合わせた「褐色脂肪」が活性化するのだそうです。

番組では専門家監修のもと熱中症対策に使われるアイスベルト(保冷剤が入っていて首元を冷やす)を使って実験(2時間が限度)を行ない、痩せ体質に近づく可能性があることがわかりましたが、冷やすことで反対に体への悪影響を及ぼすことがあるため、あまりお勧めできないようです。

#26 寒さの刺激で肥満予防、道拓く

(2013/11/29、北海道大学)

今回の実験で、たしかに継続的な寒冷刺激により体脂肪が減りました。でも減った量は、わずか0.7kg. そのための寒冷刺激は、1日に2時間、室温17℃の所でじっと過ごすことを、6週間つづけるというものです。

北海道大学の実験によれば、継続的に寒冷刺激を与えることによって、褐色脂肪組織が増え、エネルギー消費能力が高まり、体脂肪も減ることがわかりましたが、現実的には難しいですよね。

ただ、胸元・首元の開いた服を着たり、水泳のような体を冷やす環境での運動などによっても寒冷刺激はできるそうなので試してみても良いかもしれません。




■褐色脂肪は食べ物でも活性化できる!

皮膚表面にある温度センサー「トリップチャネル(Transient Receptor Potential(TRP))」が温度に反応すると、その信号が脳に伝えられ、褐色脂肪を活性化させるのですが、このトリップチャネルは口の中や胃、腸管にも存在し、食べ物によってトリップチャネルを刺激することができるそうです。

●DHA・EPA

【参考リンク】

魚油摂取は交感神経を介して、「脂肪燃焼細胞」を増やす-「魚油」の効果で体脂肪燃焼を促す新メカニズムを解明

(2015/12/18、京都大学)

摂取した魚油は、消化管の感覚神経に存在するイオンチャネル(TRPV1)に作用し、交感神経の穏やかな活性化をもたらす。その結果、脂肪組織でのノルアドレナリンの放出が増加し、脂肪細胞の褐色化が引き起こされる。脂肪細胞の褐色化により褐色様脂肪細胞(ベージュ細胞)が増加し、エネルギー(体脂肪)の消費が促進される。

河田照雄 農学研究科教授、後藤剛 准教授らの研究グループが行なった動物実験によれば、魚油(主成分はEPA、DHA)の摂取が「褐色脂肪細胞」の増加を促進し、体脂肪の減少や体温上昇をもたらすことが分かったそうです。

褐色脂肪を刺激するトリップチャネルには3種類あるそうです。

●トリップV1(TRPV1)を刺激する食品

  • 唐辛子(カプサイシン)
  • 黒コショウ
  • 生姜
  • 青魚(DHA・EPA
  • 緑茶(カテキン)

DHA・EPA|DHA・EPAの効果・効能・食品・摂取量 について詳しくはこちら。

【関連記事】

●トリップM8(TRPM8)を刺激する食品

  • ミント(メントール)
  • ペパーミント(メンチル乳酸)

●トリップA1(TRPA1)を刺激する食品

  • 玉ねぎ
  • にんにく
  • 和からし
  • わさび
  • シナモン
  • 緑茶

後藤准教授によれば、マウスの実験からは、1つのトリップチャネルだけよりも複数のトリップチャネルを活性化させるような刺激が、より効果的であるといわれているそうですので、褐色脂肪を活性化させるためにも、これらの食品を組み合わせた料理を食べることがおすすめなのだそうです。







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