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マウス副畢丸脂肪組織の脂肪分解能に及ぼすトレー ニングの影響 1. トレーニング強度の違いについて
著者 中谷 昭, 中牟田 正幸
雑誌名 奈良教育大学紀要. 自然科学
巻 32
号 2
ページ 79‑84
発行年 1983‑11‑25
その他のタイトル Effects of Training on Lipolysis of Epididymal Adipose Tissue in Mice −1. Difference in
Training Intensity−
URL http://hdl.handle.net/10105/2277
マウス副畢丸脂肪組織の脂肪分解能 に及ぼすトレーニングの影響
‑1.トレーニング強度の違いについて‑
中 谷 昭･中牟田正幸
(奈良教育大学生理学及び衛生学教室) (昭和58年4月30ヨ受理)
Effects of Training on Lipolysis of Epididymal Adipose Tissue in Mice
‑1. Difference in Training Intensity‑
Akira Nakatani and Masayuki Nakamuta
(Laboratory of Physiology and Hygiene, Nara University of Education, Nara, Japan) (Received April 30, 1983)
Summary
Experiments were undertaken to investigate effects of physical training with di斤erent intensity on lipolysis of epididymal adipose tissue in male mice. The animals were divided into four groups: control, mildly, moderately and exhaustively trained groups.
Results obtained were as follows.
The body weight did not show a signi丘cant change at the terminaiton of physical training for ten weeks in four groups as described above. However, the weight of epididymal adipose tissue was signi丘cantly less in moderately trained group than in control, mildly and exhaustively trained ones. Plasma triglyceride level was significantly lower in two groups moderately trained than in the control ones. Although basal lipolysis did not show any effect with various training, norepinephrine‑stimulated lipolysis was markedly accelerated in moderately trained group.
緒 言
脂肪組織はエネルギー源の貯蔵所として重要な役割を果している.長時間の運動時にはカテ コールアミン,グルカゴン, ACTHなどのホルモンの作用により,貯蔵していた中性脂肪が 分解され,脂肪組織から遊離脂肪酸(FFA)が血液中へ放出され,このFFAが骨格筋におい てエネルギー源として利用される.持久的トレーニングは骨格筋における脂質の酸化能力を増 大すると言われているが7,175 脂肪組織における脂肪を分解･放出する能力(脂肪分解能)は
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持久的なトレーニングにより増大するという報告1,2,3,6,16,20と,変らないとするもの12,15,193と があり,その結果は必ずしも一致していない.このように脂肪分解能の結果が一致しない原因 の一つとして,用いられたトレーニングの種類や強度･頻度･時間などのトレーニング条件が 同一でないということが考えられる.また,これまでトレーニング条件の違いが脂肪分解能に 及ぼす影響について系統的に研究した報告もほとんどみられない.本研究はトレーニング条件
の違い,特に運動強度の違いが脂肪分解能にどのような影響をもたらすかについて検討した.
実 験 方 法
実験動物として5過令の雄マウス(JCL‑ICR) 40匹を用い,これをA:対照群, B:軽運動 群, C:中等皮運動群及びD:激運動群の4つのグループに分けた.これらの運動群に対し, 動物用トレッドミルを用い,週5日の頻度で10週間のトレーニングを行った.トレーニング強 度は, 1週目は各運動群とも10m/分の速度で10分間のランニングを行い,以後毎週速度と時
間を増し, 7週目には軽運動群は10m/分,中等度運動群は20m/分の速度でそれぞれ20分間 のランニングを行い,激運動群は20m/分の速度で10間のランニング後,さらに2分毎に2m/
分ずつ速度を増し,約20分でexhaustionに達するようにした.以後トレーニング終了まで同 一強度のランニングを行った.なお,実験期間中飼料(CE‑2:日本クレア製)及び水は自由
に摂取できるようにした.
採血は,トレーニング終了後48時間おいてエーテル麻酔下頚動脈を切断することにより行っ た.血液は遠心分離し血祭を得た後,中性脂肪量の測定に用いた.副畢丸脂肪組織は採血後直 ちに摘出し,室温のKrebs‑Ringer重炭酸緩衝液で数回洗源した後,水分をとり重量を測定し た.脂肪分解能は約50mgの脂肪組織をノルエピネフリンを添加(10〃g/ml)した2mlの4%
アルブミン(牛血清アルブミン; fraction V) Krebs‑Ringer重炭酸緩衝液で37‑C2時間振達し, 振壇後緩衝液中に放出されたグリセロール量を測定することにより求めた.同時にノルエピネ フリンを添加しない時(Basal)の脂肪分解能も測定した.血祭中性脂肪量及び脂肪組織より放 出されたグリセロール量はGP0‑や‑クロルフェノール発色法(和光純薬製キット)を用いて測 定した.
結 果
表1はトレーニング終了時の各群の体重及び副畢丸脂肪組織重量を示したものである.体重 は中等皮運動群が大きく,激運動群が小さな値を示したが,各群問の差はわずかであり,有意 差は認められなかった.これに対し,副宰丸脂肪組織重量はトレーニングによる低下がみられ,
中等度運動群と対照群との問には有意差(P<0.001)が認められた.
Ellはトレーニング強度の違いによる血祭中性脂肪量の変動を示したものである.対照群 180土24mg/dlに対し,軽運動群では198土45mg/dlとやや高い値を示したが,中等皮運動群 は132士17mg/dl,激運動群は128士20mg/dlと著しい低下がみられ,後者2群と前者2群の 間には有意差(P<0.001)が認められた.
図2は各群の副軍丸脂肪組織の脂肪分解能を単位湿重量当たりで表わしたものである.ノル
Table 1. Body weight and epididymal fat pad weight of control and trained groups
Body Weight Adipose Tissue Weight
g mg
A Control 42.0±0.3 B Mildly Trained 41.9±2.0 C Moderately Trained 43. 1±2.5 D Exhaustively Trained 40. 3±2. 6
338± 105 306±80 209± 64***
294±96
Values are means ± SD.
*** Significantly dinerent from control (P<0. 001)
HuE:表○○表 ド r
A B C D Fig. 1. Effects of physical training on
plasma triglyceride. A : control group, B : mildly trained group, C: moderately trained group, D : exhaustively trained group.
Vertical bars represent SD. ***
P<0. 001
A B C D Fig. 2. E任ects of physical training on basal and
norepinephrine‑stimulated lipolysis of epi‑
didymal adipose tissue in mice. Lipolysis is expressedon a permg wet weight. See
Fig. 1. for symbols. **P<0.01
エピネフリンを添加しない時の脂肪分解能は,中等度運動群が低く,激運動群が高い値を示し たが,各群間に有意差は認められなかった.ノルエピネフリンを添加した時の脂肪分解能は対 照群0.743土0.120/zg glycerol/mg/2hrに対し,軽運動群はほぼ同じ値を示し,中等皮運動群
は1. 149ア0.288,ug glycerol/mg/2hrと約54%の増大を,また激運動群は0.865土0.352/上g glycerol/mg/2hrと約16%の増大を示した.中等皮運動群と対照群及び軽運動群の問に有意 差(P<0.01)が認められた.
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考 察
持久的運動による長期のトレーニングは体重の低下をもたらし,この体重の低下が主に脂肪 組織の減少であることはよく知られているi,サ.6.is.ib.i63 Askew et al.サはラットを用い12週間 の激しいトレーニングで平均体重がsedentaryコントロール群の370gに対し,トレーニング 群では283gと約25%低下したことを報告している.このとき,副畢丸脂肪組織重量は,コン トロール群2.4gに対しトレーニング群1‑1gと50%以上の低下を示した.これに対し,今回 の平均体重は激運動群でわずかな低下を示したが,各群ほぼ同じ値でトレーニングによる影響 がみられなかった(表1).しかし,副軍丸脂肪組織重量はトレーニングによる低下がみられ, 特に,中等度運動群は低下が著しかった.このように脂肪組織重量の低下に伴い体重減少がみ
られなかったのは,逆に筋肉などの除脂肪体重の増加があったためと考えられる.
本実験において,中等度運動群と激運動群に血祭中性脂肪量の低下がみられた(図1).こ の結果はこれまでの多くの報告と一致する4,9.12,10. Lehtonen and Viikan125は鍛練者と一般 人の血中中性脂肪量を測定し,鍛練者では中性脂肪量が低く,肥満度との間に正の相関がみら れることから,トレーニングによる血中中性脂肪量の減少は体脂肪量の減少によるものである と報告している.また,トレーニングは筋肉におけるリポ蛋白リパーゼ活性を高め,筋肉への 中性脂肪取り込みを元進する7,173ことから,血渠中性脂肪量の低下は,体脂肪減少に伴う血中
‑の中性脂肪の放出減少と,筋肉‑の取り込み増大によるものと考えられる.
持久的運動中の主なエネルギー源は血中FFAであり17}9 カテコールアミンなどの脂肪動員 ホルモンにより脂肪組織から放出される24¥ トレーニングは筋肉におけるFFAのturnover rateを増大する7,173とともに,脂肪組織における脂肪分解能を増大するといわれている1,2,3,6,
".*サ.ササ. Williams and Bishop213はラットを用い, 14週間のトレーニングでエピネフリンによ る脂肪分解能が増大することを示した.本実験においては,軽運動群にトレーニング効果がみ られなかったが,中等皮運動群及び激運動群に脂肪分解能の増大がみられた.喜多ら10)は,強 度の異なる運動を行ったときの運動終了時の血中FFAを測定し,軽運動では安静時よりわず かな増加を示し,中等度運動では大きな増加を示したが,逆に激運動では中等度運動より増加 が抑制されることを報告している.血液中のFFAレベルは脂肪組織からの脂肪動員を示すも のであり,喜多らとほぼ同じ強度の運動を用いた今回のトレーニングにおいては,毎日の運動 中喜多らとほぼ同様の脂肪動員があり,これが長期間繰り返された結果,トレーニング強度に よる脂肪分解能の増大に差が認められたものと思われる.トレーニングによる脂肪分解能の増 大は脂肪動員ホルモンに対する受容器の数やその親和性の増大,あるいはアデニールシクラー ゼ系の酵素活性の増大などが原因と考えられる. Williams and Bishop215は脂肪分解能の増大 はアデニールシクラーゼ活性の増大によるものであると述べている.一方, Bukowieckietal.63 は受容器の親和性やアデニールシクラーゼ活性の変化ではなく,蛋白キナーゼーリパーゼ系の 酵素活性の変化によるものであるとしているが,メカニズムは十分明らかにされていない.
ところで McGarr et al.135, Oscai et al.15〕及びShepherd et al.1Mは単位湿重量当たりの 脂肪分解能はトレーニングにより増大するが,細胞当りの脂肪分解能には変化がみられなかっ たことを報告している.彼らはこのことについて,トレーニングにより細胞の大きさが小さく
なるため,同一湿重量当りの脂肪細胞数がトレーニング群で多く,単位湿重量当りで表わした 場合にみかけ上脂肪分解能が増大すると述べている.本研究においては,脂肪細胞の大きさや 数を測定しなかったため,細胞当りの脂肪分解能は明らかではない.今後,脂肪細胞数や大き さを同時に測定し,細胞当りについも脂肪分解能に変化がみられるかどうか検討する必要があ る.
摘 要
マウスに対し,週当たり5日の割合で10週間にわたり各種強度のトレーニングを行った際, 副軍丸脂肪組織の脂肪分解能にどのような影響があるかについて検討した.結果は以下のとお
りである.
1)トレーニングによる体重の違いはみられなかったが,副畢丸脂肪組織重量は中等皮運動 群において,非運動群と比べ有意(P<0.001)に減少した.
2)軽運動群の血渠中性脂肪量はトレーニングにより変らなかったが,中等度運動群及び激 運動群では有意(P<0.001)に減少した.
3)ノルエピネフリンを添加しない脂肪分解能にはトレーニングによる影響がみられなかっ たが.ノルエピネフリンによるものでは中等皮運動群及び激運動群,特に前者において著しい 促進(P<0.01)がみられた.
なお,本論文の要旨は,日本体育学会第33回大会において発表した
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