著者 中牟田 正幸, 中谷 昭

奈良教育大学学術リポジトリNEAR

マウスの血液性状に及ぼす鍛練の影響 4. 発育期マ ウスの鍛練直後における血漿中総蛋白量,中性脂肪 量,遊離脂肪酸量,総コレステロール量,血糖量,乳酸 量及び非蛋白窒素量の鍛練強度の違いによる変動

著者 中牟田 正幸, 中谷 昭

雑誌名 奈良教育大学紀要. 自然科学

巻 29

号 2

ページ 103‑111

発行年 1980‑11‑25

その他のタイトル Effects of Physical Training on Blood Properties in Mice 4. Changes in total

protein, triglyceride, free fatty acid, total

cholesterol, blood sugar, lactic acid and

non‑protein nitrogen levels of plasma

immediately after physical training of

different intensites in young male mice

URL http://hdl.handle.net/10105/2418

V & 氷 河 大 学ft: '蝣'亡:・Tiご!)さ一 都ご'.蝣(r｢'蝣蝣 Xi紬55こiAL Bull. Nara Univ. Edじc, Vol.29, No.t (Nat.). lb80

マウスの血液性状に及ぼす鍛練の影響

4.発育期マウスの鍛練直後における血菜申総蛋白量,中性脂肪 童,遊離脂肪酸量,総コレステロール童,血糖量,乳酸童及び 非蛋白窒素量の鍛練強度の違いによる変動

申牟田正幸･中谷 昭

(奈良教育大学生理学及び衛生学教室) (昭和55年4月30日受理)

EHects of Physical Training on Blood Properties in Mice

4. Changes in total protein, triglyceride, free fatty acid, total cholesterol, blood sugar, lactic acid and non‑protein nitrogen levels of plasma immediately after physical training of diHerent intensites in young male mice

Masayuki NAKAMUTA and Akira NAKATANI

(Laboratory of Physiology and Hygiene, Nara University of Education, Nara, Japan) (Received April 30, 1980)

Summary

The experiments were undertaken to compare the changes in total protein, triglyceride, free fatty acid, total cholesterol, blood sugar, lactic acid and non‑protein nitrogen levels of plasma between the exhaustively and moderately trained groups of mice which were loaded on the treadmill at the rate of 5 days per week for 10 weeks. Results obtained were as follows.

1) Though there was no significant difference in total protein level between the moderately trained and the untrained groups, it was signifi‑

cantly lower in the exhaustively trained group than in the moderately trained group.

2) Triglyceride, free fatty acid, total cholesterol and blood sugar levels

l03

104 申年田正幸･中谷 昭

were significantly lower in the exhaustively trained group than in the moderately trained group.

3) Lactic acid level was significantly lower in the exhaustively trained group than in the untrained group, but there was no significant difference between the exhaustively and the moderately trained groups.

4) Non‑protein nitrogen level was significantly higher in the exhaus‑

tively trained group than in the moderately trained group.

From results mentioned above, it was found that total protein, triglycer‑

ide, free fatty acid, total cholesterol and blood sugar levels decreased, while non‑protein nitrogen level increased with the increasing of training intensity when the frequency and duration of training were controlled.

緒      言

ききに,著者ら2,3,4)はマウスを対象とし,過当たり5日の割合で10週間にわたる中等度鍛練 を行ったところ,その終了時点において,総血祭蛋白量は鍛練によって変動しなかったが,血祭 申中性脂肪量,遊離脂肪酸量,総コレステロール量,血糖量及び乳酸量は減少し,これに反して 非蛋白窒素量は増加することを報告した.

一般に鍛練処方の条件としては,第3報において述べたように,鍛練強度,鍛練期間及び鍛練 頻度の三つがあげられる.したがって,鍛練処方にあたっては,これら三条件のうちの一つを対 象とするか,あるいはその組合せをとりあげて行われることが多い.

本研究ではマウスを対象とし,鍛練頻度(過当たり5日)と鍛練期間(10週間)を規制した場 合,鍛練強度(激運動)の違いによって,上述の血液諸成分が従来行ってきた中等度鍛練群のも のと比較し,どのように変動するかを追究した.

村料と 方法 1)供試動物

供試動物として4週令の雄マウス(ICR‑JCL系) 150匹を用い,非鍛練群と鍛練群の2群に分 け, 14週令に至る10週間にわたり同一条件下で飼育した.なお,飼料(日本クレアの固形飼料CE

‑2)と水は白山に給与した.

2)運動負荷法

運動負荷としては,動物用treadmillを用い,過当たり5日の割合で14週令に至る10週間にわ

たって激運動(マウスが all‑out もしくはそれに近い状態になるまでの運動)を行った.すなわ

ち,負荷開始の第1週目は,中等度鍛練群の場合と同様に treadmill上での走行に馴れさせる

意味を含み,マウスの状態をみながら10m/分の速度で10分間の走行を行った.第2過日以降は

走行の速度と時間を週毎に増加し,いわゆる漸増負荷法をとった.その負荷法は次のとおりであ

る.第2過日は10m/分の速度で10分間,第3週目は13m/分の速度で10分間,第4週目は15m

マウスの血液性状に及ぼす鍛練の影響 105

/分の速度で10分間,第5過日は15m/分の速度で15分間,第6週目は18m/分の速度で20分間, 第7週目は20m/分の速度で20分間,第8週目は22m/分の速度で20分間,第9週目は23m/分 の速度で23分間及び第10週目は25m/分の速度で25分間の負荷を行い,その後,各過とも1分毎 に1m/分宛速度を増h, 5分間前後でall‑out もしくはそれに近い状態になるようにした.

3)採血と試料

採血は10週間の鍛練終了is後において行った.血液はマウスの頚動脈を切断し, 6‑8匹分の ものが1sample になるように採取した.これらの血液は遠心分離し血柴を得て試料とした.な お,非鍛練のマウスについても同様に採血した.

4)定 量 法

血液成分の定量にあたって,総蛋白量はBiuret法,中性脂肪墓は内藤らの方法,遊離脂肪酸 量は Duncombe法,総コレステロ‑ル塁は柳沢法,血糖執ま Blood Sugar‑GOD‑Perid‑Test 汰,乳酸量はLactate‑UV‑Test法及び非蛋白窒素量はKjeldahトNessler法を採用した.

結果 と考察

激鍛練群と中等度鍛練群の血柴中総蛋白室,中性脂肪蛍,遊離脂肪酸量,総コレステロール量, 血糖量,乳酸量及び非蛋白窒素嚢は衰1‑7及び図1‑7に示すとおりである.ただし,中等度 鍛練群のdataは第1報(乳酸量を除く) ,第2報及び第3報において報告2,3,4)したものであ る.なお,以下, ( )内の数字は非鍛練群の絶対量を100とした場合の激鍛練群の指数を示すも のである.

1)総血祭蛋白量の変動

激鍛練群と中等度鍛練群の総血祭蛋白萱は表1及び図1に示すとおりである.表及び図に示す ように,中等度鍛練群の給血梁蛋白量は非鍛練群のものと比較して有意差がなく,鍛練による影 響がなかった.しかし,本実験における激鍛練群の総血祭蛋白量は非鍛練群では 7.0±0.1g/dl であるのに対し,激鍛練群では6.1±0.2g/dl (87.1)の値となり,両群間には有意差(P<0.001) があり,鍛練により明らかに減少した.したがって,給血渠蛋白量に鍛練による影響が現われる ためには,鍛練頻度が週当たり5日及び鍛練期間が10週間の場合,鍛練強度が all‑out もしくは

Table 1. Changes in total plasma protein level immediately after 10 weeks moderate and exhaustive physical training at the rate of 5 days per week (g/dl)

Group    1  2  3  4  5  6  7  8  9 10  M±SD Index

M

Untrained 6.9 6.8 7.3 7.3 6.9 6.5 6.7 6.7 7.4 6.7 6.9±0.3 100.0 Trained   6.5 7.0 7.1 6.7 7.8 7.2 6.9 6.9 6.9 6.9 7.0±0.3 101.4

Untrained 7.0 6.9 6.9 7.0 7.2 7.0 7.0 6.9 6.8 7.2 7.0±0. 100.0

***

Trained   6.2 6.1 6.2 6.4 6.0 5.8 6.0 6.1 6.4 6.0 6.1±0.2  87.1 M : Moderately E : Exhaustively       *** P<0.001

106 中卒田正幸･中谷 昭

U Mt Et Fig. 1. Changes in total plasma protein level (in‑

dex) due to the intensity of physical training Ut : Untrained group

Mt : Moderately trained group Et : Exhaustively trained group

それに近い状態になるような激運動を必要と することが分った.

鍛練が総血祭蛋白量に及ぼす影響について は,生山ら1)及び芝山ら5)がヒトにおいて長 期間の中等度鍛練を行ったところ,ほとんど 変動がなかったことを報告している.また, 著者らもマウスにおいて中等皮鍛練を行った

ところ,同様の結果を得た.しかし,本実験 の結果のように,マウスに対し激鍛練を負荷 するときは,総血柴蛋白鼻が明らかに減少す

ることが確かめられた.

吉村らは運動と蛋白代謝に関する一連の研 究において,運動を継続して鍛練を行うと運 動適応として骨格筋肥大などが起こり,この 場合体内の蛋白需要が著しく増大し,貯蔵蛋 白である血祭(血清)蛋白が筋運動に利用さ れると述べている.この事実からして,著者 らはとくに鍛練強度が激しい場合には蛋白代 謝の元進が著しくなり,その結果,血祭蛋白

の減少をみるのでないかと推察した. bfzがって,鍛練による総血祭蛋自重の減少には,鍛棟窮 度及び鍛練期間も関与するものの,これらの条件を規制すると,鍛練強度が増大するほどその程 度が大きくなることが分った.

2)中性脂肪量の変動

激鍛練群と中等度鍛練群の中性脂肪量は表2及び図2に示すとおりである.表及び図に示すよ うに,中等度鍛練群の中性脂肪量は非鍛練群のものと比較して有意差(P<0.001)があり,鍛練 によって明らかに減少した.いま,激鍛練群の中性脂肪量についてみると,非鍛練群では, 246.8

±5.2mg/dlであるのに対し,激鍛練群では188.0±10.9mg/dl (76.1)の値となり,両群間には 有意差(P<0.001)があって,鍛練による影響を認めた.つぎに,激鍛練群と中等度鍛練群の中

Table 2. Changes in triglyceride level of plasma immediately after 10 weeks moderate and exhaustive physical training at the rate of 5 days per week (mg/dl)

Group    1  2  3  4  5  6  7  8  9 10  M ±SD Index

M

Untrained 265 255 265 260 255 265 255 250 260 255 258.5±5.0 100.0

***

Trained   225 232 237 228 225 232 223 230 235 225 229.2±4.5   5.7

Untrained 250 241 237 245 245 247 250 257 246 250 246.8±5.2 100.0

**●

Trained  190 176 202 190 190 185 204 198 172 173 188.0±10.9 76.1

M : Moderately E : Exhaustively       榊 P<0.001

マウスの血液性状に及ぼす鍛練の影響

ut Mt Et Fig. 2. Changes in triglyceride level (index) of

plasma due to the intensity of physical train‑

ing

Ut : Untrained group

Mt : Moderately trained group Et : Exhaustively trained group

ut Mt Et Fig. 3. Changes in free fatty acid level (index)

of plasma due to the intensity of physical training

Ut : Untrained group

Mt : Moderately trained group Et : Exhaustively trained group

107

性脂肪量を比較すると,両鍛練群間にも有意 差(P<0.001)があり,鍛練強度が増大する

ほど減少の程度が大きかった.

なお,鍛練による中性脂肪量の変動に関す るこれまでの研究並びに中性脂肪塁が鍛練に よって減少する機序については,第1報,第 2報及び第3報において詳細に述べたので, 本文では割愛することにした.

3)遊離脂肪酸量の変動

激鍛練群と中等度鍛練群の遊離脂肪酸量は 表3及び図3に示すとおりである.表及び図 に示すように,中等度鍛練群の遊離脂肪酸量 は非鍛練群のものと比較して有意差(P<

0.001)があり,鍛練によって明らかに減少し た.いま,激鍛練群の遊離脂肪酸量について みると,非鍛練群では346.3±23.1〃′Eq/dlで あるのに対し,激鍛練群では229.1±21.8〃ノEq /dl(66.2)の値となり,両群間には有意差(P

<0.001)があって,鍛練による影響を認めた.

つぎに,激鍛練群と中等度鍛練群の遊離脂肪 酸嶺を比較すると,両鍛練群間にも有意差(P

<0.001)があり,鍛練強度が増大するほど 減少の程度が大きかった.

なお,鍛練による遊離脂肪戯量の変動に関 するこれまでの研究並びに遊離脂肪酸塁が鍛 練によって減少する機序については,第1 戟,第2報及び第3報において詳細に述べた ので,本文では割愛することにした.

4)総コレステロール量の変動

激鍛練群と中等度鍛練群の総コレステロー ル量は表4及び図4に示すとおりである.義 及び図に示すように,中等度鍛練群の総コレ ステロール量は非鍛練群のものと比較して有 意差(P<0.001)があり,鍛練によって明ら かに減少した.いま,激鍛練群の総コレステ ロール量についてみると,非鍛練群では147.5

±4.4mg/dlであるのに対し,激鍛練群では 108.5±10.6mg/dl (73‑6)の値となり,両群

108 中卒田正幸･中谷 昭

Table 3. Changes in free fatty acid level of plasma immediately after 10 weeks moderate and exhaustive physical training at the rate of 5 days per week (〃Eq!dl)

Group    1  2  3  4  5  6  7  8  9  10  M±SD Index

M

Untrained 308 323 347 377 354 370 354 339 347 377 349.6±21.3 100.0

***

Trained   254 308 300 310 310 323 308 300 339 308 306.0±20.5 87.5

Untrained 336 323 341 328 336 336 391 391 336 345 346.3±23.1 100.0

*詛*

Trained  246 222 209 221 209 205 209 254 270 246 229.1±21.8 66.2

M : Moderately E : Exhaustively      *** P<0.001 Table 4. Changes in total cholesterol level of plasma immediately after 10 weeks moderate

and exhaustive physical training at the rate of 5 days per week (mg/dl)

Group    1  2  3  4  5  6  7  8  9  10  M ±SD Index

M

Untrained 162 155 145 155 138 155 145 140 160 155 151.0±7.9 100.0

:zz2

Trained  135 130 123 125 130 127 120 125 133 125 127.3±4.4  84.3

Untrained 156 154 139 157 138 159 134 135 154 149 147.5±4.4 100.0

iJI3

Trained lOO 125 102 106  74 122  99 102 122 113 108.5±10.6 73.6

M : Moderately E : Exhaustively       *** P<0.001

ut Mt Et Fig. 4. Changes in total cholesterol level (index)

of plasma due to the intensity of physical training

Ut : Untrained group

Mt : Moderately trained group Et : Exhaustively trained group

間には有意差(P<0.001)があって,鍛練に よる影響を認めた.つぎに,激鍛練群と中等 度鍛練群の総コレステロール量を比較する と,両鍛練群間にも有意差(P<0.001)があ って,鍛練強度が増大するほど減少の程度が 大きかった.

なお,鍛練による総コレステロール量の変 動に関するこれまでの研究並びに総コレステ ロール量が鍛練によって減少する機序につい ては,第1報,第2報及び第3報において詳 細に述べたので,本文では割愛することにし た.

5)血糖量の変動

激鍛練群と中等度鍛練群の血糖最は表5及 び図5に示すとおりである.表及び図に示す ように,中等度鍛練群の血糖量は非鍛練群の ものと比較して有意差(P<0.001)があり, 鍛練によって明らかに減少した.いま,激鍛

マウスの血液性状に及ぼす鍛練の影響

Table 5. Changes in blood sugar level of plasma immediately after 10 weeks moderate and exhaustive physical training at the rate of 5 days per week (mg/dl)

109

Group    1  2  3  4  5  6  7  8  9 10  M±SD Index

M

Untrained 176 186 188 165 173 186 182 176 178 186 179.6±7.0 100.0

***

Trained  147 156 160 150 152 156 146 153 155 148 152.3±4.3  84.i

Untrained 174 167 176 180 170 190 176 175 177 177 176.2±5.8 100.0

**●

Trained  140 150 157 135 124 155 132 148 149 135 142.5±10.3 80.9

M : Moderately E : Exhaustively      *** P<0.001

Ut Mt Et

Fig. 5. Changes in blood [sugar level (index) of plasma due to the intensity of physical train‑

ing

Ut : Untrained group

Mt : Moderately trained group Et : Exhaustively trained group

練群の血糖量についてみると,非鍛練群では 176.2±5.8mg/dlであるのに対し,激鍛練群 では142.5±10.3mg/dl (80‑9)の値となり, 両群間には有意差(P<0.001)があって,鍛 練による影響を認めた.つぎに,激鍛練群と 中等度鍛練群の血糖量を比較すると,両鍛練 群間にも有意差(P<0.05)があって,鍛練強 度が増大するほど減少の程度が大きかった･

なお,鍛練による血糖量の変動に関するこ れまでの研究並びに血糖量が鍛練によって減 少する機序については,第1報,第2報及び 第3報において詳細に述べたので,本文では 割愛することにした.

6)乳酸量の変動

激鍛練群と中等度鍛練群の乳酸量は表6及 び図6に示すとおりである.表及び図に示す ように,中等度鍛練群の乳酸量は非鍛練群の ものと比較して有意差(P<0.001)があり,

Table 6. Changes in lactic acid level of plasma immediately after 10 weeks moderate and exhaustive physical training at the rate of 5 days per week (mg!dl) Group    1  2  3  4  5  6  7  8  9  10  M±SD Index

M

Untrained 33.6 46.6 44.0 43.2 38.4 42.4 40.8 41.6 44.0 42.4 41.7±3.4 100.0

eix;

Trained   33.0 33.8 33.0 38.3 38.3 33.8 29.3 33.8 36.8 33.8 34.4±2.6  82.5

Untrained 39.0 41.8 42.8 42.3 43.4 40.3 47.2 42.7 42.3 41.1 42.3±2.1 100.0

**●

Trained   41.3 38.8 35.5 37.4 34.3 32.6 34.0 35.8 34.8 35.4 36.0±2.4 M : Moderately E : Exhaustively       *** P<0.001

85.1

中卒田正幸･中谷 昭

Ut Mt Et Fur. 6. Changes in lactic acid level (index) of

plasma due to the intensity of physical train‑

ing

Ut : Untrained group

Mt : Moderately trained group Et : Exhaustively trained group

Ut Mt Et

･¥g. 7. Changes in non‑protein nitrogen level (in‑

dex) of plasma due to the intensity of physical training

Ut : Untrained group

Mt : Moderately trained group Et : Exhaustively trained group

鍛練によって明らかに減少した.いま,激鍛 練群の乳酸量についてみると,非鍛練群では 42.3±2.1mg/dlであるのに対し,激鍛練群で は36.0±2.4mg/dl (85‑1)の値となり,両群 間には有意差(P<0.001)があって,鍛練に よる影響を認めた.つぎに,激鍛練群と中等 度鍛練群の乳酸量を比較すると,両鍛練群間 には有意差がなく,鍛練強度による影響がな

か5ffl｡

なお,鍛練による乳酸量の変動に関するこ れまでの研究並びに乳酸量が鍛練によって減 少する機序については,第1報,第2報及び 第3報において詳細に述べたので,本文では 割愛することにした.

7)非蛋白窒素量の変動

激鍛練群と中等度鍛練群の非蛋白窒素量は 表7及び図7に示すとおりである.表及び図 に示すように,中等度鍛練群の非蛋白窒素量 は非鍛練群のものと比較して有意差(P<

0.001)があり,鍛練によって明らかに増加し た.いま,激鍛練群の非蛋白窒素量について みると,非鍛練群では48.5±5.3mg/dlであ るのに対し,激鍛練群では65.0±7.2mg/dI ( 134.0)の値となり,両群間には有意差(P<

0.001)があって,鍛練による影響を認めた.

つぎに,激鍛練群と中等度鍛練群の非蛋白窒 素量を比較すると,両鍛練群間にも有意差 (P<0.001)があって,鍛練強度が増大するほ ど増加の程度が大きかった.

なお,鍛練による非蛋白窒素量の変動に関 するこれまでの研究並びに非蛋白窒素嶺が鍛 練によって増加する機序については,第1

戟,第2報及び第3報において詳細に述べた

ので,本文では割愛することにした.

マウスの血液性状に及ぼす鍛練の影響 ¹¹¹

Table 7. Changes in non‑protein nitrogen level of plasma immediately after 10 weeks moderate and exhaustive physical training at the rate of 5 days per week (mg/dl)

Group    1  2  3  4  5  6  7  8  9 10  M±SD Index

M

Untrained 44.0 44.0 46.0 44.0 52.0 50.0 52.0 53.0 54.0 50.0 48.9±3.8 100.0

***

Trained  56.0 66.0 62.0 52.0 52.0 58.0 57.0 62.0 55.0 56.0 57.6±4.3 117.8

Untrained 42.0 43.5 56.3 46.3 53.8 43.5 42.3 51.0 55.0 51.5 48.5±5.3 100.0

ilX;

Tramed   72.5 58.8 65.0 72.0 72.0 55.0 51.0 68.5 66.3 68.8 65.0±7.2 134.0

M : Moderately E : Exhaustively       … P<0.001

摘     要

発育期マウスを対象とし,動物用treadmillを用い,週当たり5日の割合で10週間にわたる激 鍛練(alトout もしくはそれに近い状態になるような激運動)を行った場合,その終了時点にお

いて,血祭中総蛋白量,中性脂肪鼻,遊離脂肪酸星,総コレステロール量,血糖量,乳酸量及び 非蛋白窒素童が鍛練強度の違いによってどのように変動するかを知るため,本実験を行った.そ の結果は次のとおりである.

1)中等度鍛練群の総血栗蛋白壇は非鍛練群のものと比較してほとんど変わりないが,激鍛練 群のものでは有意に減少し,鍛練による去択掬;あった.

2)激鍛練群の中性脂肪量,遊離脂肪髄童,総コレステロール垂及び血糖量は中等度鍛練群の ものと比較して有意に減少し,鍛練強度が増大するほど減少の程度が大きかった.

3)激鍛練群の乳酸嚢は非鍛練群のものと比較して有意に減少するが,中等度鍛練群との間に は有意差がなかった.

4)激鍛練群の非蛋白窒素星は中等度鍛練群のものと比較して有意に増加し,鍛練強度が増大 するほど増加の程度が大きかった.

以上の事実からして,鍛練の頻度と期間が規制された場合,鍛練強度が増大するほど,総血柴 蛋白遵,中性脂肪量,遊離脂肪酸蛍,総コレステロール童及び血糖量の減少の程度が,また非蛋

白窒素量の増加の程度が大きかった.

本研究の要旨は昭和54年第34回日本体力医学会大会において発表した.なお,実験に当た[)多 数の専攻学生の協力を得た.ここに深く謝意を豪する.

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1)生山 匡･荒尾 孝･小山内 博.第31回日本体力医学会大会予稿築. 142, 1976.

2)中年田正幸･中谷 昭.奈良教育大学紀要. 27 (2), 143‑151, 1978.

3)申牟FB正幸･中谷 昭.奈良教育大学紀要. 28 (2), 112‑121, 1979.

4)申平田正幸･中谷 昭.奈良教育大学紀要. 29 (2), 91‑101, 1980.

5)芝山秀太郎･江橋 博.日本生理学雑誌. 39 (8,9), 1977.