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運動とホルモン
• ホルモンとは• ホルモンの種類• ホルモンと受容体(特定のホルモンを受容す
る)• ホルモンが作用するメカニズム• ホルモン分泌の調節• 身体活動に関与するホルモンの作用• 運動時の代謝調節
分泌性大脳 = 視床下部-下垂体(放出因子)(ホルモン)
例:甲状腺刺激ホルモン放出因子 甲状腺刺激ホルモン
刺激ホルモンが標的の内分泌腺に到達
a.副腎髄質ホルモンアドレナリンとノルアドレナリン
b.副腎皮質ホルモン電解質コルチコイド糖質コルチコイド
c.膵臓ホルモンランゲルハンス島
インシュリングルカゴンとソマトスタチン
d.成長ホルモン骨格筋の合成、軟骨形成促進
血中グルコース濃度上昇と脂肪分解
ステロイドホルモンと非ステロイドホルモン
運動と関連するホルモン
• 副腎髄質ホルモン(カテコールアミン)アドレナリン・ノルアドレナリン・ドーパミン
• 副腎皮質ホルモン糖質コルチコイド(ストレスホルモン)
• 膵臓ホルモンランゲルハンス島β細胞(インシュリン)とグ
ルカゴン• 成長ホルモン
骨格筋の合成、軟骨形成促進代謝系:血中グルコース濃度上昇と脂肪分解
高強度運動実施と血中グルコース
• 糖質代謝カテコールアミン肝グリコーゲンから血中グル
コースへ高強度運動では筋グリコーゲン
枯渇 ⇒ 肝グリコーゲンの分解筋細胞のインシュリン感受性の
増加
• 脂質代謝運動継続時間の増加中性脂肪 ⇒ FFAとグリセロール
運動・健康とストレス
現代のキラー・ストレス
• 複合した絶え間ないストレス⇒ ストレスホルモン(糖質コルチコイド)の増加
⇒ 心拍数・血圧の恒常的上昇
• 進行する生活習慣病からの心臓-血管系障害⇒ 大動脈出血や脳出血⇒ 体内細菌の血管壁への沈着⇒ 細菌がストレスモルモンによる鉄で活性化⇒ 血管壁の破裂・出血 ⇒ 出血死へ?
キャノンの緊急反応
• 「闘うか逃げるか!」の反応心拍数増加血圧上昇血中ブドウ糖の増加
• その場しのぎだがその後の影響は?
例:Post Traumatic Stress Disorder(心的障害後ストレス障害)
• 現代社会では絶え間ない心理的ストレスが反復・・
図は渡辺由貴子・渡辺覚「図説雑学:ストレス」より
現代社会とストレス(H.セリエ)
• 本来はサバンナでの危険動物との遭遇時の反応①危険に集中する②反応を起こす③将来のためにその経験を記憶する
• 扁桃体⇒視床下部⇒脳下垂体⇒副腎皮質ストレスホルモン(コルチゾールの分泌)
脳各部にも海馬にも存在する「受容体」• 前頭連合野(46野)と連携して将来的に適切
な反応形成がなされる
脳の構造と機能
• 脳幹(基本的生命維持機構)• 大脳辺縁系(情動に関与?)• 大脳新皮質(人間に特徴的で
はあるが)感覚-運動系(動物も共通:具体的思考)言語-行動系(前頭前野:理性的思考)
• しかし「旧い脳」も実は新しい!単なる積み上げではなく連絡を保ちながら発達・進化してきた
脳の機能にかかわって
• 情動(喜怒哀楽)、本能、自律機能に関係する大脳辺縁系(帯状回:意欲、扁桃体:快・不快、海馬:記憶) は感覚系とつながっている
• 自律神経、内分泌機能、体温、食欲、性欲等をコントロールする視床下部‐脳下垂体(わずか0.5㌘の「分泌性大脳」:成長ホルモン・性腺刺激ホルモン・ACTH)
HPA軸(視床下部‐脳下垂体‐副腎)
• 前頭連合野
新皮質の30%、思考・学習、推論、意欲、感情コントロール
免疫機能の低下・・
• 糖質コルチコイドの「副作用」①血糖値上昇:タンパク質分解(結合タンパク、消化器の粘膜、免疫細胞)②抗炎症作用:細菌が進入する危険③抑うつの逆効果:自律神経系のバランス の崩れ
• 免疫力の低下の要因①PTSD ②栄養不良 ③加齢
情動の発生が大脳皮質にのぼり、かつ視床下部へ降りて・・
免疫系は三重の影響を受けている?②と③は、まだ未確定だが・・
ストレスホルモンの増加と免疫細胞のATF3遺伝子の活性化
⇒ 免疫細胞の活動停止因子⇒ ガン細胞の増殖?
そのメカニズムは?
ストレスが全く無いと・・
• 「過保護ネズミ」は抵抗力が無い・・副腎皮質・髄質の重量が軽い
• 「豊な環境」と「貧しい環境」のネズミの学習能力と学習関与物質の増加
→ 単なるストレスでは増加しない
• 2種類のストレス?(良いストレス:“ユー・ストレス”)「頑張る」(体の反応)/「我慢する」(心の反応)
ストレスと適応(良いストレスと悪いストレス?)
生物の「適応機能」を考えると・・「過ぎたるは及ばざるがごとし」
「適量」の定義の難しさ「見通し」が持てることの意義
この範囲でとどまってくれれば・・
一番厄介な精神的ストレス
• 個人によって異なる反応パターン• 予測できることは耐えられる?
• 2種類のストレス?「頑張る」 (体の反応)「我慢する」(心の反応)
• あせり、不安、見通しのなさ・・• ストレス反応は当然身体面にも現れ
る図は渡辺由貴子・渡辺覚
「図説雑学:ストレス」より
自律神経系のバランス
交感神経 副交感神経①驚愕・恐怖 ☆☆☆ -②不安・緊張 ☆☆ ☆☆③平安・休息 - ☆④失望・抑うつ - -
筒井未春(1989年)よりアンバランスな ② と ④ ?
運動による1時間ほどの交感神経系の興奮⇒ その後の休息による副交感神経系の興奮
(食後も副交感神経系が活発に活動する)
脳内物質の働き
• セロトニンの増加と「抑うつ効果」①アドレナリン(怒り)②ノルアドレナリン(恐れ・驚き)③ドーパミン(喜び・快楽)
• エンドルフィンとエンドカンナビノイド自己生産性モルフィネ(マリファナ)様物質
(鎮痛作用)
• 運動の継続意識の生理学的背景か・・?
扁桃体と前頭前野46野
感情のアクセル役:扁桃体連携する46野(ワーキングメモリも)
有酸素運動で大きくなる脳帯状回や扁桃体と関連の深い部位
200万年食べ物を探し採集してきた私たちの心とからだ(ホモサピエンスの智慧)
• 運動によって脳内と筋に増加する物質脳由来神経成長栄養因子(BDNF)インシュリン様成長因子(IGF-1)線維芽細胞成長因子(FGF-2)血管内皮成長因子(VEGF)心房性ナトリウム利尿ペプチド(ANP)
⇒ コルチゾール(ストレスホルモン)の暴走を抑え海馬の萎縮を抑制する?
• ガンマアミノ酪酸(GABA) ⇒ 基本的“抑制物質”• ノルアドレナリン(交感神経活性化)• セロトニン(脳の警察官)• ドーパミン(依存症の原因ともなる)
百寿者の事例研究から
• 慢性炎症の抑制が百寿者のキーポイント(免疫能力:CRPの低下)• 地域の伝統食と腸内細菌(善玉菌)の活動• 負荷の強い身体運動と微小循環の改善• 2種類の対立する満足感と慢性炎症との関連
CTRA遺伝子群のストレスによる活性化 ⇒ 炎症促進「快楽型(炎症促進)」と「生きがい型(炎症緩和)」
“協力し分かち合う心”はホモ・サピエンスの本性• 「老年的超越」と前帯状皮質(意欲や価値観)
「悪い出来事」は記憶しない⇒ “終活”にむけた脳の準備?
“うつ”を生み出すメカニズム
• 扁桃体の恒常的興奮と防衛反応数億年前の魚類以来のストレス反応
• ヒトでは偏桃体の活動を誘発しない「平等」「損得課題」で「損」「得」どちらにも反応する• 狩猟採集生活での“協力し分かち合うこころ”• 農耕による生産性の向上と「不平等な分配」• 現代では「職種によるうつ発症の差異」も?
やはり“遊び”ができるコミュニティーが重要心の健康と運動のかかわり