糖尿病・健康寿命延伸における運動の意義と理学療法士への期待

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(1)理学療法学第 47 巻第 2 号 199 ∼ 糖尿病・健康寿命延伸における運動の意義と理学療法士への期待 203 頁（2020 年）. 199. 理学療法トピックスシリーズ「糖尿病重症化予防と理学療法」. 連載第 7 回糖尿病・健康寿命延伸における運動の意義と. 理学療法士への期待＊田村好史 1）2）. はじめに. すると，しっかりと運動した人の方が脳卒中のリスクが 1）低下していることが示されている。近年では，認知症. 糖尿病における理学療法を考えるうえで，キーワードと. の予防には中年くらいから定期的な運動が必要である可. なるのは，超高齢化社会と健康寿命であろう。高齢化社会. 能性も示されつつある。40 歳程度の体力レベルが低いメ. はこの先も続き，医療的な取り組みも大きな変革が必要と. タボリックシンドロームとなっている男性では，無症状. なってきている。特に，健康寿命の延伸を考えた場合，要. でも，すでに大脳白質の変性が生じていることが明らか. 介護となる疾患を予防するという取り組みが必要である。. 2）となってきた。また，疫学研究においても中年で週 2. しかし，今後の健康寿命の延伸には，運動療法の見地から. 回以上運動していた人は，運動していない人と比較し高. は，医療的な取り組みが確立していない部分があり，課題. 3）齢での認知症リスクが 50 ∼ 60% 程度低下していた。. を多く残している。そこで，本総説では，現状の運動療法. これらのことは，認知症の予防に対しても中年期からの. の意義や，今後の在り方，さらには残された課題と想定さ. 定期的な運動が重要であることが示唆される。実際に，. れる理学療法の役割について論じていく。. 現在のガイドラインにおいても軽度認知機能障害の人へ. 健康寿命と運動と脳機能健康寿命を延伸するには，要介護となる高齢者を減らすことが求められる。要介護となるおもな原因は，男性では脳卒中，認知症，衰弱が挙げられ，女性では認知. 定期的な運動が進められている。これらをまとめると，おもに有酸素運動が代謝的な改善をもたらし，脳卒中や認知症の予防に貢献していることを示唆している。. 運動と体重の変化と予後. 症，骨折・転倒，老衰，関節疾患が多い（図 1）。つまり，. 運動が様々な健康効果をもたらすことは明らかとなっ. 男性と女性では要介護となる原因が違うため，それぞれ. てきているが，その役割については未だに十分認識され. の対策が必要と考えられる。. ているとは言い難い。たとえば，糖尿病でいえば，食事. 現在の疾病予防対策としては，メタボリックシンド. 療法と運動療法は両方とも糖尿病患者における血糖コン. ロームを対象とした介入が進められているが，これらの. トロールを改善する。HbA1c が改善すれば糖尿病にお. 要介護となる疾患のすべてをカバーする，というよりは，. ける三大合併症の発症を抑制することができる。しかし. 脳血管疾患に対する対策という位置づけと考えられる。. ながら，それが食事療法で下げられた場合と運動療法で. その点において，メタボリックシンドロームに対する介. 下げられた場合では，臨床的な効果には差がでる可能性. 入はどちらかというと男性寄りの視点といえる。実際に，. が高い。たとえば，運動は HbA1c など疾患のコントロー. 糖尿病は脳卒中のリスクとなっているが，それに対する. ル状態が改善しなくとも様々な健康効果をもたらす可能. 食事や運動療法などによる介入したデータについて解析. 性が疫学研究によって示されてきている。つまり，運動は「しているか」「していないか」「どれくらいやってい. ＊. The Significance of Exercise in Treating Diabetes and Extending Healthy Life Expectancy and Expectations for Physiotherapists 1）順天堂大学大学院代謝内分泌内科学・スポートロジーセンター（〒 113‒8421 東京都文京区本郷 2‒1‒1） Yoshifumi Tamura, MD, PhD: Department of Metabolism & Endocrinology, Sportology Center, Juntendo University Graduate School of Medicine 2）順天堂大学国際教養学部グローバルヘルスサービス領域 Department of Global Health Service, Faculty of International Liberal Arts, Juntendo University キーワード：糖尿病，運動療法，骨格筋. るか」ということが予後などと関連しており，手元にある数値が改善されたかどうか，体重が減ったかどうかとは独立して，健康状態をよくする効果があると考えられている。このことは，タバコを吸うことのリスクと類似している。たとえば，喫煙が肺がんや心血管疾患のリスクになることは明確であるが，運動不足も同様に様々な疾患リスクを増加させる。これとは逆に，運動している.

(2) 200. 理学療法学第 47 巻第 2 号. 図 1 我が国における要介護になるおもな原因. ことが，非喫煙状態と似ていることがいえる。つまり，. ことがすでに明らかとなっている。たとえば，血糖値や. 疾患の改善に捉われると，運動不足を見落とし，新たな. 血圧，脂質代謝異常，心血管イベントだけでなく，骨粗. リスクをつくりだしてしまう可能性がある。食事療法を. 鬆症，うつ病，ガンについても予防効果が期待されてい. 一生懸命やっていれば，血糖コントロールはある程度改. る。現在，我が国における糖尿病患者の死因はガンが. 善されるであろう。それは三大合併症を予防する意味で. 増えてきており，今後注目されるべきエビデンスである. は，重要な要素であるが，様々な予後を改善する，健康. と考える。これ以外にもフィットネスレベルが低いとそ. 寿命を延伸するという知見からは不十分である。. の後の医療費が高くなることも示されている. 運動が寿命に関連するかどうかを検証するには，疫学的な方法でないと難しいが，疫学的な研究では交絡があ. 6）. 7）. 。. 脂肪筋・脂肪肝と食事・運動療法. るため，常にその解釈に注意が必要である。実際に，肥. このように，運動には体重の変化とは独立してなんら. 満が様々な疾患のリスクとなっていることが知られてい. かの健康効果をもたらす可能性が示唆されたが，そのメ. るが，肥満者では運動不足の人が多く含まれているた. カニズムは十分解明されていない。しかし，近年，異所. め，運動をしていないことが悪いのか，運動しない結果. 性脂肪の測定が可能となり，その重要性が指摘されてき. として生じた肥満が悪いのか，どちらが直接的な病気の. ている。異所性脂肪とは，脂肪組織以外の異所，特に肝臓，. 4）. 発症リスクであるかが長年議論されている。この点に. 骨格筋の細胞内に溜まる脂肪とここでは定義する。近年，. 関して，近年の疫学研究は「フィットネスレベル」が直. proton magnetic resonance spectroscopy（以下， H-MRS）. 接的な疾患発症や予後規定因子ではないかということを. 法で細胞内脂質量（異所性脂肪）の測定が可能になった. 示唆している。そのひとつの研究として，14,345 名の男. ことがブレークスルーとなり，一般的に肥満に伴って発. 5）. 1. 。この研究で. 生すると考えられていたインスリン抵抗性が，痩せてい. は，トレッドミルによる最大酸素摂取量とともに BMI. ても骨格筋細胞内脂質（以下，脂肪筋）や脂肪肝の蓄積. を平均 6.3 年のインターバルで 2 回測定し，被験者を. がある場合でもそれぞれの臓器にそれが生じることが明. BMI が増加，減少，安定，フィットネスレベルも増加，. らかとなってきた。脂肪筋はおもに中性脂肪として存在. 減少，安定の 3 × 3 の 9 グループに分けて，その後平均. するが，その中間代謝産物である，diacylglycerol（DAG）. 11.4 年の観察期間を設けて，各グループの総死亡率など. はインスリンシグナル伝達を阻害し，インスリン抵抗性. を観察した。その結果，総死亡率は BMI の増加とは関. 8）が発生すると仮説が立てられている。. 連せず，フィットネスレベルの低下していた 3 群で有意. 我々はこの点に関して，2 型糖尿病における食事，運. に増加したことが示された。同様の調査結果は複数報告. 動療法の脂肪筋，脂肪肝に対する意義について検討した。. 性の総死亡率を調査した観察研究がある. されているが. 4）. ，これらの研究は観察研究であるため，. 2 週間の糖尿病教育入院となった 2 型糖尿病患者 14 名. 因果関係までは明らかにされていない。つまり，体重が. を食事療法単独または，食事＋運動療法により加療を行. 増えていったとしても体力が維持または増加していれば. 1 う 2 群に分け，入院前後に H-MRS により脂肪筋，脂肪. 安心であるとはいえないものの，私達がよりフィットネ. 肝を定量評価し，同時に高インスリン正常血糖クランプ. スレベルの維持，増加に気を配る必要があることを考え. に経口糖負荷を組み合わせて，末梢インスリン感受性，. るべきであろう。. 9）肝糖取り込み率を測定した。介入による体重の変化は. これ以外にも，運動は多面的に健康効果が期待できる. 有意ではあるが，2% 程度と両群とも軽度であった。し.

(3) 糖尿病・健康寿命延伸における運動の意義と理学療法士への期待. 201. 図 2 食事・運動療法による IMCL とインスリン感受性の変化. かし，脂肪肝は，両群ともにほぼ同等に約 30% 減少し，. のインスリン抵抗性を認め，これとは逆に内臓脂肪蓄積. それに伴って肝糖取り込みは増加した。骨格筋に関して. があっても脂肪肝がなければインスリン感受性は良好で. は，食事療法単独では脂肪筋とインスリン感受性は有意. あること，内臓脂肪蓄積と脂肪肝が両方あっても，脂肪. に変化しなかったが，食事＋運動療法群では脂肪筋が. 肝単独とインスリン抵抗性は同程度であることが明らか. 19% 減少し，インスリン感受性は 57% 増加した（図 2）。. となった（図 4）。つまり，非肥満者では内臓脂肪蓄積よ. これらのことは，食事療法はおもに肝臓の，運動療法は. りも脂肪肝の方がより強く骨格筋インスリン抵抗性と関. おもに骨格筋における異所性脂肪を減少させ，それぞれ. 連することが明らかとなった。このように肝機能や脂肪. の臓器の代謝（インスリン抵抗性）を改善することを示. 肝などをマーカーに骨格筋インスリン抵抗性となってい. 唆している。本事象は，食事，運動療法は作用する臓器. る患者を拾い上げ，運動療法を積極的に勧めることが効. が異なり，それゆえ両方の加療を並行して行うことに意. 果的な介入になることが期待される。. 義がある，という病態生理学的な裏づけにもなりうる。. 骨格筋インスリン抵抗性のマーカー. 骨格筋量の低下（サルコペニア）高齢者で身体活動が低下する原因のひとつは，自分の. このように，運動療法（有酸素運動）は骨格筋インス. 体重を自分の脚で支えられなくなることである。これは. リン抵抗性の改善に有用であるが，どのような人がイン. おもに老化により骨格筋量が低下することにより生じ，. スリン抵抗性をもつか事前に知ることができれば，効率. 加齢による骨格筋量の低下をサルコペニアと呼ぶ。高齢. のよい運動療法の導入が可能になるかもしれない。この. 者で骨格筋が減少する原因として，タンパク質合成刺激. 点から，最近になって肝機能や脂肪肝が運動不足や骨格. の減少（低栄養や運動不足）やタンパク質合成刺激に対. 筋インスリン抵抗性のマーカーになっていることが，糖. する感受性の低下が要因として考えられている。特に女. 尿病を合併している. 10）. ，またはしていない非肥満者にお. いても明らかとなってきており. 11）. ，さらに内臓脂肪より. も脂肪肝の方がインスリン抵抗性を予知するマーカーとして適していることも明らかとなってきた. 12）. 。たとえば，. 性の糖尿病患者では骨格筋量が減少しやすいことが示されており，よりそれを防ぐ取り組みが求められている。我々の研究により，骨格筋量が少ないと糖負荷後の高血糖が増加しやすいことも明らかとなった. 13）. 。また，骨. 非肥満者の内臓脂肪量と肝脂肪量の関連を見ると，全体. 格筋量の低下，特に膝関節伸展力の低下は変形性膝関節. 的に正相関するものの，様々なパターンがあることが明. 症のリスクとなる。このような疾患は，患者の身体活動. 2. らかとなった（図 3）。そこで，内臓脂肪面積 100 cm 以. 量をさらに低下させ，二次的に他の疾患を増やす要因に. 上，肝内脂質量 5％以上をそれぞれ内臓脂肪蓄積，脂肪. なるであろう。. 肝と定義し，対象者を両者とも基準値以下のコントロール群（54 名），内臓脂肪蓄積単独群（18 名），脂肪肝単独. 運動の個別化をめざして. 群（7 名），内臓脂肪蓄積＋脂肪肝群（8 名）の 4 群に分. このように，骨格筋インスリン抵抗性や骨格筋量の低. けて，インスリン感受性や臨床背景因子を比較した。す. 下は，様々な疾患発症のリスクを増加させ，健康寿命を. ると，内臓脂肪蓄積がなくても，脂肪肝があると骨格筋. 短縮することになると考えられる。しかし，その程度に.

(4) 202. 理学療法学第 47 巻第 2 号. 図 3 各個人の内臓脂肪面積と肝内脂質の分布内臓脂肪面積 100 cm2 以上，肝内脂質量 5％以上をそれぞれ内臓脂肪蓄積，脂肪肝と定義し，両者とも基準値以下のコントロール群（左下：54 名），内臓脂肪蓄積単独群（右下：18 名），脂肪肝単独群（左上：7 名），内臓脂肪蓄積＋脂肪肝群（右上：8 名）の 4 群に分けて，比較を行った．. くの研究が必要である。我々は，これらのエビデンスの構築のために，このような骨格筋の質（インスリン抵抗性）と骨格筋量の低下が，要介護疾患にどのように結びついているか，文京区の住民を対象とした前向き観察研究 Bunkyo Health Study を進めている. 14）. （https://www.juntendo.ac.jp/graduate/. laboratory/labo/sportology/k2_bunkyo.html）。具体的には，文京区在住の 65 ∼ 84 歳の高齢者のうち，無作為に住民台帳より抽出された地域住民 1,629 名を対象に骨格筋量（DXA インピーダンス法），筋力（膝関節伸展筋力，握力），筋インスリン感受性（75 g 経口糖負荷試験によ図 4 各群での骨格筋インスリン感受性. る評価）を詳細に評価するのみならず，全例に対して，脳小血管病変や全脳体積（頭部 MRI 検査），腰椎・大骨頸部の骨密度（DXA 検査による骨量測定），認知. は個人差があり，その個人差に応じた合理的な運動指導. 機能（MMSE，MoCA-J などの質問紙調査），動脈硬化. が今後なされるべきかもしれない。たとえば，骨格筋イ. （CAVI 検査），運動能力（歩行テスト，開眼片足立ちテ. ンスリン抵抗性を有し，メタボリックシンドロームや脳. スト，ロコモ度チェック等），内臓脂肪量（腹部 MRI 検. 血管疾患のリスクが高い人に対しては有酸素運動がおも. 査），変形性膝関節症（膝関節 MRI 検査，レントゲン検. に勧められ，サルコペニアが中心の患者にはレジスタン. 査）などの評価を行うとともに，身体活動量（IPAQ），. ス運動が第一に勧められる。具体的には図 5 にある通り，. 食事摂取量（BDHQ），睡眠（PSQI-J）といった生活習. 現在診ている患者は，骨格筋量とインスリン抵抗性によ. 慣の評価を行っている。また，末梢血より DNA を抽出. り 9 つのカテゴリーに分けられ，それに応じた合理的な. し，遺伝子多型を同定し，疾患発症などとの関連を調査. 介入が提案できると考えられる。現在の身体活動のガイ. している。現在，1 年ごとに郵送アンケート調査ととも. ドラインでは，この両方の運動を行うことが勧められて. に，2020 年より行われる 5 年毎の MRI を含めた来所調. いるが，時間的な制約や効率を考えると，その人の体力. 査を行う予定となっている。これらのデータを基にし. レベルに合わせて，どちらかの運動を優先的に行うなど. て，患者を図 5 にあるようなカテゴリーに分け，それぞ. の個別化された運動の提案が必要であろう。しかしなが. れのカテゴリーの介護リスクについて明らかとし，今後. ら，それを支持するエビデンスは不足しており，今後多. の介入法の考案に役立てることをめざしている。.

(5) 糖尿病・健康寿命延伸における運動の意義と理学療法士への期待. 203. 図 5 骨格筋における量と質によるカテゴライズ. このような視点から理学療法の糖尿病治療における役割はどのようなものになるであろうか？糖尿病患者において，非糖尿病者と比べて高齢者になってからの筋萎縮が進みやすい。その点から鑑みて，糖尿病患者においては，筋量維持・増強のニーズは今後ますます高まることが予想される。現状の保険制度の点から，適応となる病名は 2 型糖尿病にはならないと考えられるが，社会的に最重要課題であり，そこにかかわる理学療法・理学療法士の役割は大きい。現在の社会保障制度を考えると，体系的に筋量を増やす介入は介護保険によるところが大きい。しかしながら，タイミングとしては遅く，その前の段階からなんらかの介入をすることが，本質的な介護予防につながると考えられる。その場合，もはや理学療法を含めた医療が解決する問題ではなく，自治体，民間企業を含めた社会の解決する課題と考えられる。そのような観点からも理学療法士の役割は医療の枠にとどまらず，広く活躍の場が期待される。また，その礎を構築するための研究でも理学療法の視点から切り開く分野があると考えられる。スポートロジーセンターでも， Bunkyo Health Study などにかかわる研究者や PD，大学院生を募集しており，理学療法の視点からご助言いただければ幸いである（https://www.juntendo.ac.jp/ graduate/laboratory/labo/sportology/k7.html）。文献 1）Sone H, Tanaka S, et al.: Leisure-time physical activity is a significant predictor of stroke and total mortality in Japanese patients with type 2 diabetes: analysis from the Japan Diabetes Complications Study (JDCS). Diabetologia. 2013; 56: 1021‒1030. 2）Shimoji K, Abe O, et al.: White matter alteration in metabolic syndrome: diffusion tensor analysis. Diabetes Care. 2013; 36: 696‒700.. 3）Rovio S, Kareholt I, et al.: Leisure-time physical activity at midlife and the risk of dementia and Alzheimer’s disease. Lancet Neurol. 2005; 4: 705‒711. 4）Hainer V, Toplak H, et al.: Fat or fit: what is more important? Diabetes Care. 2009; 32 Suppl 2: S392‒S397. 5）Lee DC, Sui X, et al.: Long-term effects of changes in cardiorespiratory fitness and body mass index on allcause and cardiovascular disease mortality in men: the Aerobics Center Longitudinal Study. Circulation. 2011; 124: 2483‒2490. 6）Kruk J: Physical activity in the prevention of the most frequent chronic diseases: an analysis of the recent evidence. Asian Pac J Cancer Prev. 2007; 8: 325‒338. 7）Bachmann JM, DeFina LF, et al.: Cardiorespiratory Fitness in Middle Age and Health Care Costs in Later Life. J Am Coll Cardiol. 2015; 66: 1876‒1885. 8）Petersen KF, Shulman GI: Pathogenesis of skeletal muscle insulin resistance in type 2 diabetes mellitus. Am J Cardiol. 2002; 90: 11G‒18G. 9）Tamura Y, Tanaka Y, et al.: Effects of diet and exercise on muscle and liver intracellular lipid contents and insulin sensitivity in type 2 diabetic patients. J Clin Endocrinol Metab. 2005; 90: 3191‒3196. 10）Furukawa Y, Tamura Y, et al.: Impaired peripheral insulin sensitivity in non-obese Japanese patients with type 2 diabetes mellitus and fatty liver. J Diabetes Investig. 2018; 9: 529‒535. 11）Takeno K, Tamura Y, et al.: Relation between insulin sensitivity and metabolic abnormalities in Japanese men 2 with BMI of 23-25 kg/m . J Clin Endocrinol Metab. 2016; ‒ 101: 3676 3684. 12）Kadowaki S, Tamura Y, et al.: Fatty Liver Has Stronger Association With Insulin Resistance Than Visceral Fat Accumulation in Nonobese Japanese Men. J Endocr Soc. 2019; 3: 1409‒1416. 13）Someya Y, Tamura Y, et al.: Characteristics of Glucose Metabolism in Underweight Japanese Women. J Endocr Soc. 2018; 2: 279‒289. 14）Someya Y, Tamura Y, et al.: Skeletal muscle function and need for long-term care of urban elderly people in Japan (the Bunkyo Health Study): a prospective cohort study. BMJ Open. 2019; 9: e031584..

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