一過性の持久性遊泳運動が血清Triacylglycerol濃 度に及ぼす影響
著者 山本 章, 稲垣 正男
雑誌名 静岡大学教育学部研究報告. 自然科学篇
巻 35
ページ 77‑84
発行年 1985‑03‑19
出版者 静岡大学教育学部
URL http://doi.org/10.14945/00008368
一過性の持久性遊泳運動が
血清Triacylglycero1濃度に及ぼす影響
Effect of A Single Exposure to Prolonged Swimming Exercise on Serum Triacylglycerol Concentration in Rats
山本 章・稲垣正男*
Akira YAMAMOTO and Masao INAGAKI
(昭和59年10月11日受理)
Abstract
The purpose of this study was to investigate the effect of a single exposure to prolonged swimming exercise on serum triacylglycerol(TG)level in rats. Rats of exercised group were subjected to a single bout of swimming exercise of 2hs duration. Senlm TG levels were measured at the time just before and after the swimming exercise in rats of both exercised and control group. After a week, in experiment 1, hepatic−intestinal TG s㏄retion rates were measured in rats of both groups, using Triton WR−1339 methodology. In experiment 2,TG removal rates were measured in rats of both groups, using Intralipid methodology.
The results were as follows;
1.In experiments l and 2, serum TG levels decreased by a single exposure to prolonged swimming exercise. But the difference of serum TG levels between the exercised and control rats was not significant.
2.Hepatic−intestinal TG secretion rates were significantly lower in the exercised rats than in the control rats.
3.TG removal rates were not significantly higher in the exercised rats than in the control
rats.
These results suggest that a single exposure to prolonged swimming exercise may decrease serum TG level, with reduced hepatic−intestinal TG secretion rate.
緒 言
運動不足や血中中性脂肪(TG)濃度が異常に高いと,成人病の一っである虚血性心疾患にか かる危険性が高くなることが報告されている1) −3)。そこで,ジョギングや水泳などの持久性運動 が健康づくりのための運動として盛んに行われている。また,長期間の持久性運動トレーニン グが血中TG濃度を減少させることが,ヒ、ト4)5)や実験動物6)7)を用いた研究で報告されている。
X静岡大学大学院教育学研究科
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しかし,一過性の持久性運動が血中TG濃度へ及ぼす影響については一定の所見がえられてお
らず,血中TG濃度を減少させたという報告8)一一1°)と減少させなかったという報告ll)12)とがある。
血中TG濃度の調節は,肝臓および小腸から血中へのVLDL−TGおよびChylomicron
−TGの分泌と,末梢体組織の毛細血管壁に局在するリポタンパク質lipase(LPL)による血 中からのTGの除去とによっている。そして,長期間の持久性運動トレーニングによる血中TG 濃度の減少効果は,肝臓および小腸から血中へのTG分泌の抑制 3)〜16),あるいは末梢体組織,
特に骨格筋17)一一19)や脂肪組織19)2°)による血中からのTG除去作用の充進によって説明されてい る。しかし,一過性の持久性運動による血中TG濃度の変化にっいては,肝臓および小腸から 血中へのTG分泌からの検討は見当たらず,多くは骨格筋によるTG除去作用から説明され ている 8)21)22)。しかも,血中からのTG除去作用は,骨格筋だけでなく,他の末梢体組織,例 えば,脂肪組織や心筋,腎臓等にもあり,骨格筋と脂肪組織でのTG除去作用は,生理的条件 下で拮抗関係にあるとの報告23)もある。従って,血中からのTG除去については,末梢体組織 全体でのTG除去作用を検討することが重要であろう。
そこで,本研究では,一過性の持久性遊泳運動による血中TG濃度の変化を調べ,さらに,
Triton法13)による肝臓および小腸からの血中へのTG分泌速度と, Intralipid法24)による血中 から末梢体組織へのTG除去速度を測定し,検討を加えた。
その結果,血中TG濃度は,一過性の持久性遊泳運動によって有意には減少しなかったが,
肝臓および小腸から血中へのTG分泌速度は著しく抑えられたこと,血中から末梢体組織への TG除去速度は有意に増加しなかったことが明らかにされた。
対象および方法
1.実験動物と飼育条件
生後5週令のSlc:Sprague−Dawley系雄ラット10匹(静岡県実験動物農業協同組合)を1 ケージに1匹ずつ飼育した。始めの10日間はad lib.で給餌し,7週令より08−09時と20−21 時の1日2回のmeal feedingで制限給餌した。飼料は粉末飼料CE−7(日本クレア株式会 社)を用いた。飲水は24時間自由に摂取させた。飼育室は08−20時を明期,20−08時を暗期と する12時間の明暗サイクルとし,温度は約25℃,湿度は約50%であった。
上記の条件下で3日間飼育後,運動群(5匹)と対照群(5匹)に,両群の平均体重が等し くなるように分けた。実験日には,20−21時の給餌を行わず,運動群には21−23時の2時間,
水温約30℃,水深約40cm,直径約35cmのポリバケツの中で遊泳運動を行わせた。対照群は,
この間,ケージ内に戻され,遊泳運動を負荷されなかった。
採血は,両群とも,遊泳運動開始直前の21時と直後の23時に温浴した尾静脈より行った。採 取した血液は冷蔵庫内に約1時間放置後,4℃,3000rpmで15分間遠心し,血清を分離した。
血清はTG濃度の分析に供せらせるまで,−20℃の冷凍庫内に保存された。
同様の条件下でさらに1週間飼育後,実験1ではTG分泌速度を,実験2ではTG除去速
度を測定した。
2.肝臓および小腸から血中へのTG分泌速度の測定
実験日には20−21時の給餌を行わず,21時に尾静脈より採血し,30%Triton WR−13390.9%
NaC1溶液を,体重kgあたり2.Oml,尾静脈より投与した。投与後,運動群には21−23時に2 時間の遊泳運動を行わせ,対照群には,この間,遊泳運動を負荷しなかった。Triton投右2時
間後の23時に,両群とも断頭により屠殺し,体幹血液を採取した。採取した血液は血清を分離 し,TGの分析に供された。
Triton WR−1339は末梢体組織の毛細血管壁に局在するLPLのTG分解・取り込み作用 を80〜90%阻害し,肝臓および小腸から分泌されたTGがTriton投与後3時間まで直線的に 血中に蓄積すると報告25)されている。
TG分泌速度は,以下の式により求めた。
TG分泌速度(mg/hr/rat)=(TG、2。−TG。)/2×100×PVE
TGI2。およびTG。はTriton投与2時間後と投与直前の血清TG濃度(mg/100ml)を示す。
PVE(ml)は血漿量を示し, Bagdadeら26)によるSD系ラットの式より算出した。
PVE(ml)=0.0276×Body weight(9)十3.380 3.末梢体組織による血中からのTG除去速度の測定
実験日には20−21時の給餌を行わず,運動群は遊泳運動開始後1時間30分から1時間45分の 間に,対照群は運動群と同時刻に,10%Intralipid溶液(大豆油109,卵黄レシチン1.29,グリ セロール2.5g)を,体重kgあたり2.5ml,尾静脈より投与した。そして,投与5分後と10分後 に,尾静脈より採血した。採取した血液は血清を分離し,TGの分析に供された。
Intralipid法によるTG除去速度は内因性TGの除去速度を反映することがCarlsonと
R6ssner24)により報告されている。
TG除去速度は,以下の式により求めた。
TG除去速度(mg/hr/rat)=(TG。5−TG1。)/60×5×100×PVE
TG。5およびTG、。はIntralipid投与5分後と10分後の血清TG濃度(mg/100m1)を示す。
血清TG濃度の分析はFletcher法27)によった。
統計的処理はStudentのt−testによった。
結果および考察
1.遊泳運動による血清TG濃度の変化
Table 1.は運動群と対照群の体重を示したものであり,両群間で有意差は認められなかっ
た。
Table 1. Body weight of exercised and control group.
Body weight(g)
Group Experiment 1 Experiment 2
Initial a TGSR b Initial TGRR C
Exercised group Control group
181.2±2.2d 178.0±3.3
197.6±5.0 199.6±3.5
171.1±3.8 172.2±5.4
206.7±12.7 210.2± 6.0 a・b・c@Body weight was measured at the time of measurement of serum TG leve1, TG secretion rate and TG removal rate, respectively.
d Values are means±SE of 5 rats.
Table 2.は運動群と対照群の各採血時点での血清TG濃度を示したものである。遊泳運動 前後の2時点での血清TG濃度は,運動群と対照群との間で,いずれも有意差が認められな かった。遊泳運動前後の時点での血清TG濃度の変化は,運動群が対照群に比べて大きく,実 験2では,約2倍減少したが,有意差は認められなかった(P<0.25)。
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Table 2. Effect of a single exposure to swimming exercise on serum TG level.
Serum TG(mg/100 m1) Before After Change
Experiment 1.
Exercised group Control group Experiment 2.
Exercised group Control group
197.1±12.5a 199.0±10.2
253.8±16.0 232.1± 7.2
163.0±11.8 171.6±24.0
191.9±10.3 200.1±16.1
一34.2±20.9
−27.4±32.6
一61.9± 8.3
−31.8±18.2 a Values are means±SE of 5 rats.
Frδbergll)は,トレーニングを行っていないラットに一過性の持久性トレッドミル走運動を 行わせた時の血漿TG濃度は,運動群と対照群で有意差が認められなかったが,9週間の走運 動トレーニングを行ったラットに一過性の持久性トレッドミル走運動を行わせた時には,血漿 TG濃度は,運動群が対照群ならびにトレーニングを行った対照群に比べ,有意に減少したと 報告28)している。そして,トレーニングが運動中の血中TGの代謝に影響を与え,血中TGの 除去に重要な働きをしている末梢体組織のLPL活性を上昇させるのではないかと指摘してい
る。今回,運動群と対照群で血中TG濃度の変化に有意差が認められなかった理由の一っに,
非トレーニングラットを用いたことがあるかもしれない。
2.肝臓および小腸から血中へのTG分泌速度
Table 3.に示したように, Triton投与前の血清TG濃度は,運動群と対照群との間で,有 意差が認められなかったが,投与2時間後の血清TG濃度は,運動群が対照群に比べ,有意に 低かった(P<0.001)。TG蓄積量, TG分泌速度も,運動群が対照群に比べ,有意に低かっ た(P〈0.001)。
Table 3. Effect 6f a single exposure to swimming exercise on TG secretion rate.
Serum TG(mg/100 ml) TGSR(mg/hr/rat)
TGo TG 120 accumulated TG
Exercised group Control group
150.2±6.la 738.8± 56.8b 588.6±62.3b l47.3±9.3 1341.9±102.4 1194.6±93.2
25.9±2.5b 53.2±4.4
1識認;。㍗㌫謡。三蒜1輪m。。n,。。1.9r。up.
SimonelliとEaton13)は,肥満とやせのZuckerラットに3週間の回転ケージ内での自発ラ ンニング運動を行わせたところ,いずれのラットでも,肝臓および小腸から血中へのTG分泌 速度は,運動群で対照群より有意に低かったと報告している。Tanら14)は,糖尿病と正常のSD
ラットに10週間のトレッドミル走トレーニングを行わせたところ,いずれのラットでも,肝臓 および小腸から血中へのTG分泌速度は,運動群で対照群より有意に低かったが,骨格筋,脂 肪組織そして心臓のLPL活性は,両群間で有意差を認めなかったと報告している。また,
Zavaroniら15)は,高炭水化物食を給餌したラットに自発ランニング運動トレーニングを行った ところ,肝臓からのTG分泌速度は,運動群で対照群より有意に低かったが,脂肪組織のLPL 活性は両群間で差を認めず,トレーニングは肝臓から血中へのTG分泌速度を抑えるこ、とで,
高炭水化物による高TG効果を抑えたと報告している。 Suzukiら16)も,ほぼ同様の報告をし ている。今回の結果は,一過性の持久性運動も持久性運動トレーニングと同じように,肝臓お
よび小腸,特に,肝臓から血中へのTG分泌速度を抑えることを明らかにした点で興味深い。
3.末梢体組織による血中からのTG除去速度
TabIe 4.に示したように, Intralipid投与5分後と10分後の血清TG濃度は,運動群と対照 群との間で,有意差が認められなかった。投与5分後から10分後にかけての血清TG濃度の変 化は,運動群が対照群に比べ約1.5倍減少したが,両群間で有意差は認められなかった(P<0.10)。
TG除去速度も運動群が対照群に比べ高い傾向にあったが,両群間で有意差は認められなかっ
た(P<0.25)。
Table 4. Effect of a single exposure to swimming exercise on TG removal rate.
Serum TG(mg/100 ml) TGRR(mg/hr/rat)
TGo5 TG、。 Change Exercised group(3)a 229.9±21.9b
Control group (5) 194.1± 5.9
162.0±9.8 151.2±5.6
一67.9±12.5
−42.9± 3.8
57.5±9.oc 46.7±3.9
ぼ㍑e「aご蒜,±SE.
c Significantly different(p〈0.25)from control group.
Lithellら29)は,空腹時のヒトの血清TG濃度とTG除去速度,骨格筋LPL活性,そして脂 肪組織LPL活性との関係を調べ,血清TG除去速度と骨格筋LPL活性との間には有意な相 関がみられたが,脂肪組織LPL活性との間には有意な相関がみられなかったと報告している。
Linderら23)は,ラットで,空腹時と摂食後の末梢体組織によるChylomicron−TGの取りこみ を調べ,空腹時には骨格筋での取りこみが高いが,摂食後には脂肪組織での取りこみが高かっ た報告し,生理的条件の違いで,血中TGの除去に重要な役割りをはたす組織が異なる可能性 を示唆している。
また,持久性運動トレーニングは,骨格筋17)19)や脂肪組織19)2°)LPL活性を上昇させたという 報告と,それらを上昇させなかった3°)31)という報告とがある。一過性の持久性運動は,骨格筋で のTGの取りこみを増加させ18)2 )22),脂肪組織での取りこみはむしろ低下させた21)と報告され ている。
今回,TG除去速度に運動群と対照群との間で有意差が認められなかったのは,末梢体組織 全体でのTG除去速度を測定したことによるのかもしれない。
以上のことから,一過性の持久性運動は血清TG濃度を減少させる傾向にあり,これは,血 中からのTG除去速度の上昇によるよりは,むしろ肝臓および小腸から血中へのTG分泌速度 の抑制によっていることが明らかにされた。今後の課題は,各末梢体組織でのTGの取りこみ について検討することである。
要 約
本研究は,一過性の持久性遊泳運動が血清TG濃度に及ぼす影響を, SD系雄ラットを用い て検討したものである。実験1では,12時間の絶食後,運動群に21時より2時間の遊泳運動を 行わせ,運動前後の血清TG濃度を対照群と比較した。さらに,1週間後に,同様の方法で,
肝臓および小腸から血中へのTG分泌速度をTriton法で測定し,両群間で比較した。実験2 では,遊泳運動前後の血清TG濃度を両群間で比較し,1週間後に,末梢体組織による血中か
らのTG除去速度をIntralipid法で測定し,両群間で比較した。
82 山本 章・稲垣正男
結果は以下の通りである。
1.実験1,2で,一過性の持久性運動は血清TG濃度を減少させた。しかし,運動群と対 照群で有意差は認められなかった。
2.肝臓および小腸からのTG分泌速度は,運動群が対照群に比べ,有意に低かった。
3.末梢体組織によるTG除去速度は,運動群が照群に比べ高かったが,有意差は認められ
なかった。
以上の結果から,一過性の持久性遊泳運動は,主に,肝臓および小腸からのTG分泌速度を 抑制することで,血清TG濃度を減少させることが示唆された。
本研究の概要は,東海体育学会第31回大会(愛知教育大学)にて発表した。
本稿を終えるにあたって,多大なるご協力をいただいた本学部生の土居宣子さん(現在,清 水市立駒越小学校勤務)に謹んでお礼申し上げます。
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