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月経周期がレジスタンス運動後の骨格筋タンパク質分解に及ぼす影響
平成 26年度 順天堂大学大学院スポーツ健康科学研究科 修士論文 月経周期がレジスタンス運動後の 骨格筋タンパク質分解に及ぼす影響 氏名亀岡舞 論文指導教員町田修一 合格年月日 平成 27年)_月2 3日 論文審査員主査 ! 句 佐 久τ 副査例刈併ァん 副査 ¥ : u i， 0j~ 一 目次 第 1章 緒 言 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1 第 2章 文献考証 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 第 1節 月経周期における内分泌変動と生理的作用・……...・ ・ . . . . . . ・ ・ . . . . ・ ・ . . ・ ・ . . ・ ・ . . 3 H H H H H (1)月経周期における内分泌変動…・… . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 ( 2 ) 月経周期における卵巣ホルモン濃度の変動による生理的作用…....・ ・ . . . . . ・ ・ . . 3 H 第 2節 H レジスタンストレーニングによる筋肥大効果と卵巣ホルモンの影響....・ ・ . . 5 H (1)レジスタンストレーニングによる筋肥大効果と性差…… ・・-………………… . . 5 H H ( 2 ) レジスタンストレーニングによる筋肥大効果に卵巣ホルモンが与える影響 .6 第 3節 レジスタンス運動による筋肥大のメカニズムと卵巣ホルモンの影響……… . 7 ( 1 ) レジスタンス運動による筋肥大のメカニズム.…...・ ・-……………… ・・ . . . . . ・ ・ . . 7 H H H H ( 2 ) レジスタンス運動による筋肥大のメカニズ、ムに卵巣ホルモンが与える影響 .7 第 3章 目 的 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10 第 4章 研究方法 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 1 第 1節 被 験 者 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 1 第 2節実験デザイン…・ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 1 第 3節 レジスタンス運動 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 1 第 4節 食 事 管 理 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 2 第 5節 分 析 項 目 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 2 (1)体組成.……・ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 2 ( 2 ) 卵巣ホルモン…・ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 2 2 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ) 尿中マーカー . 3 ( 3 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 第 6節 統 計 処 理 . 第 5章 4 .1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 果 結 4 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 第 1節 被 験 者 の 特 性 お よ び 月 経 周 期 … ・ . 4 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 第 2節 卵 巣 ホ ル モ ン . … . 第 3節 第 6章 14 …. ・ ・ . . . . . ・ ・ . . . … ・ ・ . . . . . ・ ・ . . . . . 筋タンパク質分解に関する尿中マーカー...・ ・ H H H H H 6 .1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 察 考 第 l節 月経周期における卵巣ホルモン変動が筋タンパク質代 謝に与える影響… .16 第 2節 黄体期のプロゲステロン濃度が骨格筋タンパク質分解に 与える影響.…… .17 第 3節 卵巣ホルモンの相互作用を考慮した筋タンパク質分解 への影響の検討… .18 第 7章 .20 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 論 結 1 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 要約 . 3 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 謝辞 . 4 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 引用文献 . 9 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 英文要約 . ・3 図1 ・3 表 1 第 1章 緒言 月経周期は排卵と月経のタイミングによって、主に卵 胞期と黄体期に分けられる 。 ) 6 一般に、月経出血開始日から排卵日の前日までが卵胞 期、排卵日の翌日から次の月経 出血が始まるまでの期聞が黄体期と定義されている。 卵胞期と黄体期で、は卵巣ホルモ ン(エストロゲン・プロゲステロン)の分泌に変化が 認められ、脳の視床下部から指令 を受けて卵巣から分泌されるエストロゲンとプロゲステロンは、卵胞期に低値を示し、 黄体期に高値を示す特徴がある ω。こうしたホルモン変動は女性の生殖機能を担う上 で、の重要な役割を担っている。さらに、これらの変動は、身体諸機能川や運動パフォ ーマンス却に加えて、レジスタンストレーニングによ り得られる筋肥大効果にも影響 を与える可能性が示唆されている 例えば、 。 ) 2 3 . 黄体期)の違 s Sakamaki ら ω は、若年女性を対象に月経周期(卵胞期 v いがレジスタンストレーニングによる筋肥大効果に及 ぼす影響を検討した。正常月経 を有する者では卵胞期と黄体期は各々 2週間程度であり、これまでそのような短期間 で筋肥大を引き起こすことは困難で、あると考えられていたが、近年、低強度のレジス 2週間の聞に筋 タンストレーニングの実施時に活動筋への血流制限を 加えることで 1 肥大を引き起こすことが可能で、あることが示されて いる。こうした先行研究の知見を 6 日間)に、他 ま同一の被験者において、一方の腕では卵胞期 ( もとに、 Sakamaki ら ωl 6 日間)にのみトレーニングを実施した。その結果、卵 胞期と比較 方の腕では黄体期 ( して黄体期において、筋量の増加がより大きかったこ とが報告されている。こうした 現象には月経周期における卵巣ホルモンの変動が影響 しているかもしれない。 骨格筋量は筋タンパク質の合成と分解の出納ノ〈ランスにより決定されているが、こ の出納バランスをエストロゲンは正の方向に川、フプ。ロゲゲ、ステロンは負の方向 1 k、運動による骨格筋夕ンパク質の出納バランスの変化 も月 していると考えられており 経周期におけるエストロゲゲ、ンおよびフプ。ロゲゲ、ステロン濃度の変動の影響を受ける可能性 がある O )は、レジスタンス運動後の骨格筋タンパク ω 5 2 ぽr ら 却 8 日1 1 胤i その可能性について、 M 質合成速度に卵胞期と黄体期で違いが認められなかっ たことを報告しており、レジス タンス運動後のタンパク合成速度に卵巣ホルモン濃度 の変動が影響しないことが示唆 されている。従って、 Sakamaki ら ωの研究で示されているように、月経周期における 卵巣ホルモン濃度の変動によってレジスタンストレー ニング後の筋肥大効果に違いが 生じるとすれば、それは一過性のレジスタンス運動後 の骨格筋タンパク質分解の違い 1 によって生じている可能性があるが この仮説は未だに検証されていなし 10 そこで本研究は、高強度レジスタンス運動後の骨格筋タンパク質分解は月経周期に おける卵巣ホルモン濃度の影響を受けるか否かを検討することを目的とした。 2 第 2章 第 l節 文献考証 月経周期における内分泌変動と生理的作用 ( 1 ) 月経周期における内分泌変動 月経周期とは、月経出血開始日から次回月経出血開始目前日までの日数のことを示 し 、 2 5 3 6日の範囲内のとき正常な月経周期である ωとされている。月経周期は排卵 と月経のタイミングによって、主に卵胞期と黄体期に分けられるぺ一般に、月経出 血開始日から排卵日の前日までが卵胞期、排卵日の翌日から次の月経出血が始まるま での期聞が黄体期と定義されている。また、月経周期は卵巣での形態学的な解析から 卵胞期、排卵期、黄体期の 3つに分けられる こともある。 1 ) F S H )によって卵胞からの 卵胞期には、脳視床下部から放出される卵胞刺激ホルモン ( エストロゲンの分泌が上昇し、卵胞が成熟へと向かつてして。エストロゲンはエスト ロン (E1)、エストラジオール (E2)、エストリオール (E3)の 3種類の分子の総称であ り、各器官から分泌されるアンドロゲンからエストロゲン変換酵素のアロマターゼを 介して転換される。脂肪細胞から分泌されるアンドロステンジオンは E1に、卵巣から 分泌されるテストステロンは E2に、そして胎盤から分泌される DHEA-Sは E3に転換さ れる lへ 中 で も 生 体 に お け る 生 産 は E2が多い。さらに、エストロゲン分泌の上昇が ( L H R H ) が分泌 視床下部にフィードバックされると、性腺刺激ホルモン放出ホルモン される。 加した L H R Hは脳下垂体における黄体形成ホルモン ( L H ) の分泌を促進し、急激に増 L Hが排卵を誘発する。排卵後の卵胞が黄体へと変化し、プロゲステロンが大量 に分泌される。プロゲステロンは妊娠が成立すると主な生産場所が黄体から胎盤へ移 行する 。排卵後の黄体期には、エストロゲンとプロゲステロンが共に高い水準を維 1 0 ) 持する特徴がある ω。これは、卵子の受精に備え子宮内膜の厚みを増大させるための 作用である。このように、エストロゲン、プロゲステロンは月経周期を通して分泌量 が変動する。また、これらのホルモンは生殖器官以外にも作用する ことが報告され 3 5 ) ている。 ( 2 ) 月経周期における卵巣ホルモン濃度の変動による生理的作用 エストロゲンおよびプロゲステロンの月経周期における変動は、多くの生理反応 6.50 o c程度に保たれ や行動、性殖器の機能的、形態学的変化に影響を及ぼす。通常 3 . 2 0 . 3o c下降し、黄体期には 0.3---0.5 o c上昇する制 ている基礎体温は、排卵前に 0 3 ことが示されている。基礎体温とは、睡眠からの覚醒後、起床前に舌下にて計測する arshall ら 22)は、正常な月経周期を有する女性の 1 ， 0 8 8周期(人 体温のことである。 M 数×周期数/人)を対象に横断的に月経周期と体温の変化を調査した。被験者は、月経周 期日数にばらつきがみられない集団で、あったが、基礎体温の変動は以下の 3パターン に分類された。すなわち、排卵日に急激な体温上昇が認められるパターン、排卵前後 の数日をかけてなだらかに上昇していくパターン、さらにそのなだらかな上昇が段階 的であるパターンの 3タイプである。一方、深部体温は卵胞期に 3 6.86o c (月経開始 7 . 1 3o c(月経開始から 1 9 2 2 日目の平均値)と、 から 4-7 日目の平均値)、黄体期に 3 深部体温においても基礎体温と同様に、卵胞期と比較して黄体期で有意に高いことが 示されている 則 。 1 5 ) 一方、 W e b b ら ωは 、 2 0代の女性 4名と 4 0代の女性 6名を対象に、排卵前(月経 9日目)および排卵後(月経開始 1 2 1 5日目)に 2 4時間のエネルギー消費量を 開始 7 測定した。食事によるエネルギー消費量を統一するため被験者全員に規定食を摂取さ 4 せた。また生体内で生産される黄体ホルモンの 1日の総分泌量を推定するために、 2 時間の蓄尿からフ。ロゲステロンの代謝産物であるプレグナンジオール排池量を測定し 4時間のエネルギー消費量は黄体期に卵胞期と比較して 8.8%高かっ た。その結果、 2 た。さらにプレグナンジオール排池量は卵胞期に 0 . 7 8mg/24h、黄体期に 2 . 1 5mg/24h と、黄体期において高値を示したことから、プロゲステロン濃度の上昇がエネルギー 消費量を増加させたので、はなし、かと推察されている。 h i t e ら日)は、 62名の健康な女性を対象に主観的なむくみの程度を調査した。 また W 水分貯留(むくみ)についての 0 4のスケールのアンケートおよび基礎体温の測定を 1 年間実施した。基礎体温の変動から排卵の時期を予測し、卵胞期と黄体期を決定した。 さらに、実験期間 ( 1年間)中の最後の月経周期において血清エストラジオールおよび プロゲステロン濃度を測定した。その結果、水分貯留スコアは卵胞期に比べて黄体期 で有意に高く、スコアの絶対値とエストラジオールおよびプロゲステロンの聞に有意 な相関関係が認められた。 4 第 2節 レジスタンストレーニング による筋肥大効果と卵巣ホ ルモンの影響 ) レジスタンストレーニング による筋肥大効果と性差 1 ( 高負荷でのレジスタンスト レーニングの定期的な実施 が筋肥大を引き起こすのに 効 果的である ことは多くの研究から明ら かであり、これは筋線維中 の筋原線維数の ) 仰 4 I 増加および筋線維に存在す る収縮タンパク質のアクチ ンとミオシンの増加による もの である ) 0 2 と考えられている。 Cureton ら 4) は、男性 7名、女性 8名、コントロール 群 7名(男性 3名、女性 4名)を対象とし、週 3回の頻度で 70・90%lRMの負荷を用い 6週間実施し、筋肥 て上腕と大腿を主働筋とし た複数のレジスタンストレ ーニングを 1 大効果の性差を検討した。 その結果、上腕および脚筋 力はレジスタンストレーニ ング 後に男女とも有意に増加し た。さらに、筋横断面積お よび周径囲の増加率にも男 女で 差は認められていなし、。さらに、 Davies ら 5) は、男女 6名ずつを対象として、肘屈 筋群の等尺性筋力トレーニ ングを週 3回の頻度で 6週間実施した。最大筋力の 80%に 3秒の間隔をあける)、 6回 x4セット実施した結果、等尺 性 値する筋力発揮を 4秒間 ( 肘屈筋力と筋横断面積の増 加率に男女差は認められな かったことを報告している 。一 方、レジスタンストレーニ ングによって得られる筋肥 大には男女間で差があると する 5歳の男女を対 7 ' ' " " ' 5 3名の 6 0歳の男女と 2 3 ' ' " " ' 0 2名の 2 、 2 報告もある。 Ivey ら ω は 象に、週 3回の膝伸筋群のトレーニングを実施した。 RMx5回を 5 トレーニングは、 5 1セット目はウォーミングア ップとして最大拳上重量の 50%強度で 5回)を セット ( 9週間実施した。その結果 、大腿四頭筋体積の増加率 は年代に関わらず男性が女 性よ 2名 を 対 4 3名、女性 3 4 ubal ら 9) は、男性 2 り有意に高いことを報告した。さらに、 H 2週間のトレーニング期間を 通して肘屈筋群のトレーニ ング効果について検証 象に 1 した。 3セ 9週間目に 8RMx8回 x 3セット、 5 4週目に 12RMx12回 x トレーニングは、 1 3セット実施された。その結 果、トレーニング 2週間目に 6RMx6回 x 1 0 ット、そして 1 後の肘関節屈筋群横断面積 の増加率は男性が 20.4%、女性が 17.9%と、男性と比較し て女性の増加率が有意に低 かった。こうした筋肥大効 果の性差を検討した研究で は、 それぞれの研究で用いてい る運動強度や収縮様式など のトレーニング条件が大き く異 なるために、最終的な結論 を導き出すことは困難であ る。さらに、先行研究の結 果か ら、女性では最大筋力掛川 や筋持久力的が月経周期を 通じて変化することが示唆 され ており、月経周期の違いに よってトレーニングの質や 量が大きく変動する可能性 があ る。従って、女性を対象とした研究の場合、 5 トレーニングによる変化を 正確にとらえ るためには、測定日やトレーニング実施期間の設定に際して、月経周期を十分に考慮 する必要があると考えられる。しかしながら、レジスタンス運動による筋肥大効果の 性差を検討した研究では対象とした女性の月経周期によるパフォーマンスの変化を全 く考慮しておらず、これも研究結果が一致しない大きな要因の 1つで、あるかもしれな し 、 。 ( 2 ) レジスタンストレーニングによる筋肥大効果に卵巣ホルモンが与える影響 須永ら 4 0 ) は、若年女性を対象に月経周期の違い(卵胞期 VS. 黄体期)がレジスタン ストレーニングによる筋肥大効果に及ぼす影響について検証を行っている。被験者は 1 R Mの 70-80%の強度での肘屈曲運動を拳上不可能になるまで実施するトレーニング を 3セット行った。被験者は片腕でのトレーニングを各腕で実施したが、一方の腕で は卵胞期に週 3回、黄体期に週 1回の頻度で、反対側の腕では卵胞期に週 1回、黄体 期に週 3回の頻度でトレーニングを 1 2週間実施した。なお、両群の実験期間中の総挙 上重量に有意な差はなかった。介入の結果、 トレーニング後の筋肥大効果に両腕で有 意な差はなかったことが報告されている。しかしながら須永らの研究では、月経開始 から 2週間を卵胞期、それ以降の 2週間を黄体期と定義した上でトレーニングを 3サ イクル繰り返している。さらに月経周期に伴い変動する卵巣ホルモンの評価を実施し 2 5 ' " ' ' 3 8 ていなし、。従って、たとえ正常月経者であってもその周期には最大 2週間程度 ( 日周期)の個人差があることを考慮すれば、月経周期の違いを十分に捉えきれていない 可能性もある。 a k a m a k i ら ωは、正常な月経周期を有する女性 8名を対象に、卵胞期にの 一方で、 S みトレーニングを実施する条件と黄体期にのみトレーニングを実施する条件で、その 筋肥大効果を比較している。正常月経を有する者では卵胞期と黄体期は各々 2週間程 度であり、これまでそのような短期間で筋肥大を引き起こすことは困難であると考え られていたが、近年、低強度の筋力トレーニングの実施時に活動筋への血流制限を加 2週間の聞に筋肥大を引き起こすことが可能であることが示されている。 えることで 1 そこで、 30%lRMの負荷を用いた血流制限下で、のバイセップスカールを、同一の被験 者において、一方の腕では卵胞期に、他方の腕では黄体期にのみ、各々 6日関連続で 実施した。なお、卵胞期と黄体期は基礎体温や卵巣ホルモン濃度を基に決定されてい る。その結果、 2週間のトレーニングで両条件において有意な筋肥大が認められたも 6 のの、その程度は卵胞期と比較して黄体期で有意に大きかったことが示されている。 また卵巣ホルモン濃度と筋量変化率との聞に有意な相関関係は認めらなかったことが 示されているが、エストラジオールおよびプロゲステロンの分泌量と筋肥大率との聞 に若干の正の相関傾向があることもまた事実であり、この点については、サンフ。ル数 を増やし再検討する必要があるものと考えられる。 第 3節 レジスタンス運動による筋肥大のメカニズムと卵巣ホルモンの影響 ) レジスタンス運動による筋肥大のメカニズム 1 ( 、 o ら 2)は l o i 一過性のレジスタンス運動後の骨格筋タンパク質の応答を検証した B 習慣的に運動を行っていない男性 5名を対象にレジスタンストレーニング後の骨格筋 タンパク質の合成速度と分解速度を測定した。その結果、骨格筋タンパク質合成の増 加が分解の増加を上回れば骨格筋タンパク質が蓄積し、逆に骨格筋タンパク質合成よ り分解が上回れば蓄積量が減少することが明らかになった。すなわち、骨格筋タンパ ク質量は骨格筋タンパク質の合成と分解の差により決定される。 s ら3 p i l l i h 一方、 P 強度での膝伸展運動を 8回×刈8セツト実施し、その後、運動 3時間、 24時間、 48時間 後までの骨格筋タンパク質合成速度および分解速度を測定し、継時的な骨格筋タンパ ク質代謝を評価した。なお、 4名の女性被験者の実験実施日は、月経周期における卵 巣ホルモン変動の影響を考慮して卵胞期に統一されている。骨格筋タンパク質合成速 8時間維持された一方で、骨格筋タンパク 4 ' ' " ' 4 度の増加は一過性レジスタンス運動後 2 質分解速度は運動直後から 24時間後まで増加し、 48時間後には安静時レベルまで戻 ったことを報告した。その結果、レジスタンス運動後 2日間の出納バランスは安静時 と比較して増加の傾向にあった。従って、これは適切な頻度でレジスタンストレーニ ングを継続すれば、筋が肥大していくことを意味する。 ) レジスタンス運動による筋肥大のメカニズムに卵巣ホルモンが与える影響 2 ( 骨格筋量は筋タンパク質の合成と分解の出納ノミランスにより決定されているが、先 行研究では、この出納バランスをエストロゲンは正の方向 に、プロゲステロンは負 ) 3 2 の方向川に制御している可能性が示されている。例えば、卵巣からのエストロゲン分 泌量が急激に減少する閉経後の女性を対象とした研究鉛)臼)では、一定期間のホルモン 7 (エストロゲン)補充療法を行った群において、ホルモン補充療法を行っていない群と 比較して、加齢による筋量および筋力の減少が回復したことが報告されている。さら ーエストラジオー 8 7 X群)において、 1 V O に McClung ら却は、卵巣を摘出したラット ( 0日間後肢懸垂によって萎縮した筋が、卵巣を摘出していないコン ルを投与すれば、 1 m群)と同様に回復していくことを報告した。これらの研究はエ a h S トロールラット ( ストロゲゲ、ンが骨格筋の維持.成長に貢献している可能性を示している また、 Patten ら O t 王<tシグナル伝達経路の活性化を通じ /Ak 一エストラジオ一ルの投与による PI3K刈 市8 7 は1 ) 7 2 J 必筋のアポト一シスが低下したことを示している 0 て卵巣を摘出したラツトにおける 必 k ら3 c 1i 吐 n 凶 れt i さらに S ycin(mTOR)シグナル伝達経路の活性化の関係 訓m apa 量の回復と mammaliantarget ofr叩 を検討した。 OVX群では除負荷によって減少した筋量は再接地後も回復が認められず、 s6k)のリン酸化レベルも再接地に 0 7 p 除負荷によって低下した mTORシグナル伝達経路 ( よる上昇は認められなかった。一方、 Sham群においては再接地によって除負荷前のレ s6kのリン酸化レベルが再接地後に大きく上 0 7 ベルまで筋量が回復したことに加えて、 p 昇したことを報告している。従って、萎縮後の筋の回復には 卵巣ホルモン、おそら くエストロゲンを介した mTORシグナル伝達経路の活性化が関与していることが示唆 されている。さらに筋線維の由来となる筋芽細胞が、エストロゲン投与により増殖を 引き起こしたことも報告されており川、エストロゲン受容体が骨格筋に存在すること も明らかとなっている。 、 9名の女性を対象に卵胞期および 一方、プロゲステロンに関して、 Lamont ら 17)は 黄体期に自転車エルゴ、メータを用いたベダリング運動を 70%V02maxの強度で 60分間 実施させた結果、プロゲステロン濃度が高まる黄体期に運動後の尿中窒素排池量が高 まることを報告している。さらに Landau ら 18)は エストロゲンとプロゲステロンの 周期的な変動を伴わない男性を対象にプロゲステロンを投与した結果、分解マーカー である尿中の窒素成分の排池量が増加したことを報告しており、プロゲステロンが筋 タンパク質分解を促進する作用を有している可能性が示唆されている。さらに Toth ら 、 OVX+エストラジオール投与群 、 OVX群 、 7-8週齢の雌 SDラットを用いて Sham群 は ) 1 4 ) の各群におけるタンパク質合成速度を p + X V O )、OVX+プロゲステロン投与群 ( E + X V O ( 測定した結果、筋タンパク質合成率は OVX群と比較して OVX+Pで有意に低く、これは プロゲステロンが筋タンパク質分解を促進するだけでなく、筋タンパク質合成を抑制 8 する作用を有する可能性があることを示唆している。 このようにエストロゲンが骨格筋タンパク質出納バランスを正の方向に、プロゲス テロンが骨格筋タンパク質出納バランスを負の方向へ制御する可能性が報告されてい る。これらの報告を受け、 M i l l e r らお)は安静時および片脚膝伸展運動 (67%W m a x ) 60分間後の骨格筋タンパク質合成速度を卵胞期(月経開始から 2 3 日)と黄体期(排卵 を確認してから 4日後)で比較している。その結果、安静時と比較してレジスタンス運 動後に骨格筋タンパク質合成速度は有意に増加したが、卵胞期と黄体期でその程度に 違いはなかったことが示されており、これはレジスタンス運動後の骨格筋タンパク質 合成は月経周期における卵巣ホルモンの影響を受けないことを示唆している。従って、 S a k a m a k i ら 32)の研究で示されているように、月経周期の違いによってレジスタンスト レーニング後の筋肥大効果に違いが生じるとすれば、それはレジスタンス運動後の骨 格筋タンパク質分解の月経周期による変化に依存している可能性が考えられるが、こ の仮説は未だに検証されていない。 9 目的 第 3章 高強度レジスタンス運動後の骨格筋タンパク質分解は月経周期における卵巣ホルモ ン濃度の影響を受けるか否かを検討することを目的とした。 10 第 4章 研究方法 第 1節 被 験 者 本研究の被験者は体育系大学運動部に在籍する女子大学生 8名であり、習慣的にレ ジスタンストレーニングを実施していた。被験者の月経周期は実験開始月の 3ヵ月前 の月経周期の聞き取り調査および実験開始月の 1ヵ月前から実験終了時までの婦人体 温計を用いた毎朝起床後に測定する基礎体温測定によって確認された。さらに排卵を 確認するために、排卵日検査薬チェックインワン L H• I I (株;アラスク)を用いて、 上記調査から予測される排卵日の 3日前より 5日間、尿中の黄体形成ホルモンの変動 を評価した。 被験者は事前に実験の目的、手順および考えられる危険性などを記した書面を配布 され、口頭によって実験の概要を説明された後に自主的にインフォームドコンセント を書面にて提出した。本研究は、)1慎天堂大学大学院スポーツ健康科学研究科研究等倫 理委員会の承認を得て行われた(院 2 5 5 3 )。 第 2節 実 験 デ ザ イ ン 週間に 1 本研究では月経周期における卵巣ホルモン濃度の変動を確実に把握するため、 1 回の頻度(毎週間じ曜日)で計4回の実験を実施した。なお、 1日で全ての被験者の測定を 終えるために、 8 名の被験者の運動開始時間を 1 5分ずつずらし、食事や採血、蓄尿開始時 間をそれに伴い決定した。 被験者は実験前日の午後8時までに夕食を摂取するよう指示され、実験当日の朝食はレ 時間半前に摂取した。その後、被験者はレジスタンス運動開始2 時間 ジスタンス運動開始4 1 5分前に研究室に来室し、 3 0分間の椅坐位安静を経て、採血を実施し、レジスタンス運動 開始30分前に昼食を摂取した。トレーニング室移動後、レジスタンス運動(レッグプレス) を実施した。なお、レジスタンス運動開始時刻から翌日の同時刻までの聞に排池される尿 は全て蓄尿器に採取された(図 1 )。 第 3節 レジスタンス運動 R Mの負荷を使用し、 8RMX8回 、 8 セット、セット 事前にレッグプロレスを用いて測定した 8 2 0 秒の運動を実施した。運動のリズムは、膝関節屈曲 2 秒、伸展2 秒とした。な 間レスト 1 お、運動強度はレジスタンス運動後の骨格筋タンパク質分解を検討した先行研究に基づい 1 1 て設定し 27)、この先行研究では同様のプロトコルでコントロール条件と比較して筋タンパ ク分解が有意に上昇したことが示されている。 4回の実験日のレジスタンス運動のトレー ニング条件は仕事量を統一するために、全て同じにした。 第 4節 食 事 管 理 規定食の献立作成や食品構成については、管理栄養士が実験期間中の給与栄養目標量お よび食品群別摂取目標を設定した。実験日の朝食、昼食、夕食そして翌日の朝食の合計エ .2%/kcal、脂質: 5 C比は、蛋白質:1 F 食当たりの P lであり、 4 a c 4K 1 2 ネルギー摂取量は 3 l と設定された。検者が用意した規定食を被験者 a c k / .0% 7 9%/kcal、炭水化物:5 . 7 2 へ提供し、規定食以外の摂取を禁じたが、水分補給のためにミネラルウォーターの摂取の みを許可した。被験者のエネルギー摂取や各栄養素量に過不足がないよう努めた。 実験前日の夕食は午後 8時までに各自で通常の食事を摂取するよう指示を出した。実験 当日の食事摂取時間はレジスタンス運動開始時間を基準に、朝食は4時間半前、昼食は 30 9時間後とした。 分前、夕食は8時間後とした。そして翌日の朝食は 1 第 5節 分 析 項 目 ) 体組成 1 ( 4回の実験を通して研究室来室後、インピーダンス法による体組成成分測定器BodyCo 0(株式会社ノミイオスペース， 東京)により体重・体脂肪 3 7 y d o B n rI e z y l nAna o i t i s o p m 率・骨格筋量・体水分量を測定した。 ) 卵巣ホルモン 2 ( 0分間遠心分離にかけ、血清を抽出した。 で1 安静時の採血により得られた血液は 3000g、 cで保存され、血清エストラジオールおよびプロゲステロンの 全ての血清サンフ。ルは-80o 東京)に依頼した。 ( L R 分析は株式会社S ) 尿中マーカー 3 ( 尿の採取は、採尿容器(ユーリンメイト P:株式会社住友ベークライト社製)を用いて 4時間の蓄尿を行った。尿の採取期間は、実験日のレジスタンス運動開始時刻から、翌日 2 l用メスシリンダーを用いて測 m 0 の同時刻までとし、尿は即日回収され、その後蓄尿量を 5 2 1 定した。また、被験者に不快感を与えることのないよう、経血中の蓄尿の実施は任意とし、 名が経血中の蓄尿を実施しなかった。 名中 5 8 y1his h t e m 3 尿中成分の分析のうち、クレアチニン、尿素窒素、 3-メチルヒスチジン ( 一附1)の測定は株式会社SRL(東京)に依頼した。窒素ノミランスは、 4食分の規定食 :3 e n i d i t に含まれた窒素量と尿中尿素窒素排池量から、 Maroni-Mitchの計算式21)を用いて算出した。 第 6節 統 計 処 理 本研究で得られたデータは全て平均値±標準誤差で示した。卵巣ホルモン濃度、基礎体 2 温および月経周期に関するアンケートにより 4回の実験期間を月経期、卵胞期、黄体期 ( )の4つのフェーズに分類し、身体組成の変化をクラスカルウォリス 、黄体期 2 回:黄体期 1 検定を用いて検定した。卵胞期と黄体期の卵巣ホルモ ンおよび尿中マーカーはノンパ のH ラメトリックのマン・ホイットニーのU検定を用いて比較した。なお黄体期のデータには 2 回の実験日のうち卵巣ホルモンがより高値を示した実験日に得られた値を採用した。また、 計4回の実験日を通して得られたプロゲステロンが最も低 値を示すときを Plとして P4まで を昇順に並べ、それに伴う尿中マーカーおよび身体組成の変化を、クラスカルウォリスの H検定を用いて検定した。さらに、計4回の実験日を通して得られたエストラジオールとプ ロゲステロンの値から E/P比を算出し、最も高値を示すときを E/Plとして E/P4までを降順 検定 に並べ、それに伴う尿中マーカーおよび身体組成の変 化を、クラスカルウォリスのH を用いて検定した。分散分析において有意差が認められた場合には、マン・ホイットニー のU検定を用いて多重比較検定を行った。本研究で得られたデータの統計処理は IBMSPSS ) を使用した。なお、危険率5%を有意水準とした。 A S cU n SI S P S 0( Statistics 2 13 第 5章 結果 第 l節 被 験 者 の 特 性 お よ び 月 経 周 期 被験者の月経周期における身体的特性の変化および月 経周期日数を表 1に示した。 月経周期における体重、体脂肪率、骨格筋量および体 水分量に変化は認められなかっ .7日で、あった。排卵検査を行った結果、 8名 9土 3 . 5 た。なお、被験者の月経周期は 2 中 2名の排卵が確認されたが、その他の被験者に関しては 予測される排卵白に排卵が 確認されなかった。 第 2節 卵 巣 ホ ル モ ン 卵巣ホルモン濃度、基礎体温および月経周期に関する アンケートにより 4回の実験 日を卵胞期、黄体期の 2つのフェーズに分類したときのエストラジオールおよ びプロ ) l m / g 6p . 3 9土 3 . 8 9 ゲステロン濃度を表 2に示した。エストラジオール濃度は卵胞期 ( ) の聞に有意な差はなかった。一方、プロゲステロン l m / g 1p . 5 .1士 2 4 0 1 と黄体期 ( ml)に / g 2n . 5土 2 . 4 ) と比較して黄体期 ( l m / g 1n . 3土 0 . 0 濃度においては卵胞期 ( )。 5 0 . pく0 有意に高い値を示した ( また、計 4回の実験日を通して得られたプ ロゲステロンの値が最も低値を示すとき ρ 5 0 . 2 3( ml)と比較して P / g 5n .0 tO : 8: .2 0 1( 頂に並べた。 P ) 4までを昇1 1として P をP 土 )。さらに、被験者の実験期 5 0 . ) において有意に高い値を示した (pく0 l m / g 6n 8 . 0 P比が最も高値を示す / 間中のエストラジオールをプロゲステロンで除した値で、ある E 1 P / 4までを降順に並べ表 3に示した。プロゲステロン濃度は E P / 1として E P / ときを E 3 . 0 2( P / ) において、さらに E l m / g 8n . .3士 0 2 3( P / ml)と比較して、 E / g .1n 4土 O . 0 ( 土 ) において有意に高い値が示された。 l m / g .8n :O 1 .3: 2 3( P / ) と比較して E l m / g 1n . 0 )、 g n / g 9p . 0 6土 2 . 0 7 3( P / ) と比較して、 E g n / g 0p . 8 .7土 7 61 3 1( P / P比の値は E / E )。 5 0 . pく0 ) において有意に低値を示した ( g n / g 8p . 0 6土 1 . 5 4 P4 ( / E 第 3節 筋タンパク質分解に関する尿中マーカー tとされている。被験者の各実験日の尿量は .5 '1 " ' " ' 1日当たりの尿の排准量は一般に 1 h、実 4 2 / l 8m . 2 5 8土 1 . 0 7 h、実験日 2:7 4 2 / l 3m . 2 3 4土 1 . 4 3 1 それぞれ、実験日 1:1 hであった。被検者 4 2 / l 2m . 0 2 4土 2 . 6 0 0 h、実験日 4:1 4 2 / l .1m 2 3 7土 1 . 1 4 験日 3:8 の各実験実施日の尿量に差は認められず 4回の運動日の尿量は同等に排准されたこと 4 1 が示された。クレアチンの代謝産物であるクレアチニン排准量はそれぞれ、実験 1 :1 .1 土 0 . 1g/24h、実験 2 :1 .1 : t :O .1g / 2 4 h、実験 3 :O .8 : t :O .2g/24h、実験 4 :0 . 9+ 0.2 g/24hで、あった。卵胞期および黄体期において、尿素窒素(卵胞期:5 . 5 g/gc r e a t、黄体期:6.4 土 土 0 . 2 O .4g /gc r e a t )、3 M H(卵胞期:1 7 2 . 2土 4.0μmol/gc r e a t， 黄体期: 1 7 6 . 7土 9 .8μmol/gc r e a t )、窒素ノミランス(卵胞期: 1 2 . 4土 O .6g、黄体期: 1 2 .1土 0 . 9g ) に有意な差は認められなかった(図 2，3， 4 )。 刷、窒素バランスはプロゲステロン濃度 ( P 1， . _ ，P 4，図 5 ，6，7 ) また、尿中窒素排世量、 3 やE /P比 ( E / P 1， . _ ，E /P4，表 3 )の変動による影響を受けなかった。 1 5 第 6章 考察 本研究では、月経周期にともなう卵巣ホルモンの変動を確実に把握するため、 1週 間に 1回の頻度(毎週間じ曜日)で計 4回の実験を実施し、高強度レジスタンス運動 後の骨格筋タンパク質分解が月経周期の影響を受けるか否かを検討した。その結果、 卵胞期および黄体期における高強度レジスタンス運動後の骨格筋タンパク質分解の指 標に違いは認められなかった。さらに、プロゲステロンが筋タンパク質分解を促進す る作用を有することから、プロゲステロン濃度の変動に伴い上記の尿中マーカーが変 化するかを検討したが、プロゲステロン濃度の変動による骨格筋タンパク質分解の指 標にも違いは認められなかった。 第 1節 月経周期における卵巣ホルモン変動が筋タンパク質代謝に与える影響 本研究では、一過性レジスタンス運動後の筋タンパク質分解に月経周期が及ぼす影 響について検討したが、運動後 24時間の蓄尿より評価した筋タンパク質分解に月経周 期(卵胞期 v s . 黄体期)による違いは認められなかった(図 2，3，4 )。さらに本研究で は、計 4回実施した実験のデータを用いて、筋タンパク質分解を促進すると考えられ ているプロゲステロンの濃度を昇順に並べ、その濃度変動に伴うレジスタンス運動後 の筋タンパク質分解の変化を検討したが、これらにも関連は認められなかった(図 6， 7 )。 5， 一般にレジスタンストレーニングは筋タンパク合成と分解の両方を高めるが、その 程度は合成でより高い。従って、レジスタンス運動後数日間の筋タンパク質出納バラ ンスは合成に傾き、その結果として筋肥大が認められる。また、この出納バランスを エストロゲンは正の方向に 、プロゲステロンは負の方向 2 3 ) に制御している可能性が 1 7 ) 指摘されており、女性においてはレジスタンス運動後の骨格筋タンパク質出納バラン スの変化が月経周期におけるエストロゲンおよびプロゲステロン濃度の変動の影響を i l l e r らお)は、卵胞期と黄体期にそれ 受けるかもしれない。その可能性について、 M ぞれレジスタンス運動を実施し、運動 24時間までの骨格筋タンパク質合成速度の違い a k a m a k iら を検討しているが、両条件間で違いは認められていなし、。しかしながら、 S s . 黄体期)の違いが血流制限下の 却の研究では、若年女性を対象に月経周期(卵胞期 v 低強度レジスタンストレーニングによる筋肥大効果に及ぼす影響を検討した結果、筋 量の増加が黄体期でより大きかったことが報告されている。ここで示されているよう 1 6 に、月経周期の違いによってレジスタンストレーニング後の筋肥大効果に違いが生じ るとすれば、月経周期の違いがレジスタンス運動後の筋タンパク質合成と分解の両方、 もしくはいずれかに影響を及ぼしていると考えざるを得ない。一般に筋タンパク質合 成と分解の出納バランスはレジスタンス運動後数日間にわたって安静時よりも高い状 態を保っているのに対して、本研究と M i l l e r ら 25)の研究ではともに運動後 24時間ま での筋タンパク質合成もしくは分解の変化を評価していることを考慮すると、月経周 期における卵巣ホルモンの変動による筋タンパク質合成や分解の変化を十分に捉えき れていない可能性もある。 第 2節 黄体期のプロゲステロン濃度が骨格筋タンパク質分解に与える影響 本研究の被験者のプロゲステロン濃度は卵胞期で O .3土 O .1n g / m l、黄体期で 4 .5士 2.2 n g / m lであった。一般に卵胞期のプロゲステロン濃度は 10n g / m l未満、黄体期で は1 0n g / m l以上であることが知られており、本研究の被験者は 8名中 7名において黄 体期のプロゲステロン濃度が基準値よりも低値を示した。 本研究と同様に月経周期における卵巣ホルモン濃度の変動に伴い、運動後の筋タン パク質分解が異なるとし 1う可能性に着目した L a m o n t ら 17) は、卵胞期および黄体期に a x強度で 60分間実施させた。 自転車エルゴ、メータを用いたベダリング運動を 70%V02m その結果、プロゲステロン濃度が高まる黄体期に運動後の尿中窒素排池量が高まるこ s . レジ とを報告した。しかしながら本研究との相違点として運動様式(持久性運動 v スタンス運動)の違いが挙げられることに加え、黄体期における被験者のプロゲステロ a m o n tら 17)の研究における被験者では、安静時のプロゲ ン濃度の違いが挙げられる。 L ステロン濃度の平均値は卵胞期で約 0.5n g / m l、黄体期で約 12 n g / m lであったのに対 a n d a u ら ωは 、 して、本研究の被験者のプロゲステロン濃度は低値を示した。また L 0m g /日のプ エストロゲンとプロゲステロンの周期的な変動を伴わない男性を対象に 5 ロゲステロンを投与した結果、分解マーカーである尿中の窒素成分の排准量が増加し たことを報告しており、プロゲステロンが筋タンパク質分解を促進する作用を有して いることを示唆している。しかしながら、ホルモン補充療法を受けている女性に投与 .5 " " '1 5m g /日であることを考慮すると、 L a n d a n するプロゲステロンの投与量は一般に 2 ら ωの研究ではより多くのプロゲステロンが投与されていることに気づかされる。従 って、プロゲステロンの運動後の筋タンパク質分解促進作用に濃度依存性があると仮 1 7 定すれば、本研究の被験者では黄体期のプロゲステロン濃度が正常値よりも低い値を 示していたために、プロゲステロンの筋タンパク質分解への影響を十分に捉えきれて いなかったのかもしれない。 第 3節 卵巣ホルモンの相互作用を考慮した筋タンパク質分解への影響の検討 エストラジオールに対するプロゲステロンの比とした E / P比が尿中窒素排池量、 3 刷、窒素バランスに与える影響を検討したが、 E /P比の変動に伴う尿中のマーカー に有意な変化は認められなかった(表 3 )。さらに本研究では、計 4回実施した実験の データを用いて、筋タンパク質分解を促進すると考えられているプロゲステロンの濃 度を昇順に並べ、その濃度変動に伴うレジスタンス運動後の筋タンパク質分解の変化 . 6 . 7 )。 を検討したが、これらにも関連は認められなかった(図 5 プロゲステロンが筋タンパク質出納ノミランスを負の方向へ制御するのに対して、エ ストロゲンは正の方向へ制御する可能性があることが示唆されており、 Patten ら 27) は1 78-エストラジオールの投与による PI3K/Aktシグナル伝達経路の活性化が卵巣を ktの 摘出したラットにおける心筋のアポトーシスを低下させたことを示している。 A 6 K 1のリン酸化を通じて筋タンパク合成を促進す リン酸化はその下流にある mTORや S る 7)。一方で、 FOXOのリン酸化を通じてアポトーシスを低下させる ことが知られて 3 3 ) いる。従って、エストロゲンが筋タンパク質分解速度に与える影響を直接的に検討し た研究はないものの、 1 7 8 ーエストラジオールの投与が筋タンパク質分解を低下させる ことを考慮すれば、エストロゲンが筋タンパク質合成の促進だけでなく、分解の抑制 にも関与している可能性は十分に考えられる。したがって、プロゲステロンのみなら / P比を算出して検討する必要があっ ず、エストラジオールとの相互作用を考慮して E た 。 一般に卵胞期のエストロゲン濃度は 3 5 ' " ' ' 3 7 0 pg/ml、黄体期では 3 0 ' " ' ' 3 7 0pg/mlで あることが知られており、本研究の被験者全員のエストロゲン濃度はこの基準値を満 たしていた。しかしながら、前述のとおり、黄体期のプロゲステロン濃度は 8名中 7 名で低値を示していた。従って、プロゲステロン濃度の変動とレジスタンス運動後の 筋タンパク分解の変化に関係が認められなかったことと同様に、プロゲステロンが低 /P比の変動とレジスタンス運動後の筋タンパク分解の変化との 値であったために、 E 聞に関連が認められなかった可能性も考えられる。本研究では、実験で用いた高強度 1 8 レジスタンス運動に熟練していることを優先して、体育系大学運動部に所属する女子 学生を対象としたが、 トレーニング量の多いアスリートでは一般女性と比較して、月 経異常の出現頻度が高い ことも一般に知られており、卵巣ホルモンの変動がレジス 2 ) タンス運動後の筋タンパク分解には影響を与えないことを示唆する本研究の結果は、 今後、一般女性、もしくは、月経正常者を対象とした研究により再検討される必要が あるかもしれない。 19 第 7章 結論 高強度レジスタンス運動後の骨格筋タンパク分解は月経周期における卵巣ホルモン 濃度の影響を受けないことが示唆された。 2 0 要約 骨格筋量は骨格筋タンパク質の合成と分解の出納バランスにより決定されている が、この出納ノミランスをエストロゲンは正の方向に、プロゲステロンは負の方向に制 御していることが指摘されており、運動による骨格筋タンパク質の出納ノ〈ランスの変 化も月経周期におけるエストロゲンおよびプロゲステロン(卵巣ホルモン)濃度の変 動の影響を受ける可能性がある。そこで本研究では、高強度レジスタンス運動後の骨 格筋タンパク質分解は月経周期における卵巣ホルモン濃度の影響を受けるか否かを検 討することを目的とした。 体育系大学運動部に在籍する女子大学生 8名(平均年齢: 19.4 +1 .3歳)を対象と し、肘静脈からの採血により安静時のエストラジオールおよびプロゲステロン濃度を 測定した。さらに、筋タンパク質分解の指標となる尿中マーカー(尿中尿素窒素排池 ーメチルヒスチジン、窒素バランス)を評価するために、高強度レジスタンス運 量 、 3 動(レッグプレス: 8RMX8X8セット)開始より 24時間の蓄尿を実施した。以上の測 定を卵巣ホルモン濃度の変動を確実に把握するため、 1週間に 1回の頻度(毎週間じ 曜日)で計 4回実施した。それによって得られた筋タンパク質分解の指標について、 周期間(卵胞期 VS. 黄体期)で比較することに加え、 4回の実験日から得られた卵巣 ホルモン濃度の変動に伴い変化するのか否かを検討した。 エストラジオール濃度は卵胞期 ( 9 8 .9+ 3 3 .6p g / m l )と黄体期 ( 1 0 4 .1+ 2 5 .1p g / m l ) の聞に有意な差はなかった。一方、プロゲステロン濃度においては卵胞期 ( 0 .3: : tO .1 n g / m l ) と比較して黄体期 ( 4 .5 : : t2 .2n g / m l ) に有意に高い値を示した ( pく0 . 0 5 )。 しかし、高強度レジスタンス運動後の尿素窒素(卵胞期: 5 .5 + O .2g/g creat、黄 体期: 6.4 + 0.4g/gc r e a t )、3-MH (卵胞期: 1 7 2 .2 : : t4 .0l l m o l /gcreat、黄体期: 1 7 6 .7 : : t9 .8l l m o l /gc r e a t )、窒素バランス(卵胞期: 1 2 .4 : : tO .6g、黄体期: 1 2 .1 + 0.9 g ) は周期間で比較した結果、変化は認められなかった。さらに、これらの尿 中マーカーについて 4回の実験日から得られた卵巣ホルモン濃度の変動に伴う影響を 検討したが、変化は認められなかった。 以上のことから、高強度レジスタンス運動後の骨格筋タンパク質分解は月経周期に 21 おける卵巣ホルモン濃度の影響を受けないことが示唆された。 22 謝辞 本論文を結ぶにあたり、多くの方にご指導ご鞭捷そし てご支援をいただき、本研究 を遂行することができました。この場を借りて、感謝の意を述べさせていただきます。 本研究における実験の実施にあたり、順天堂大学スポ ーツ健康科学研究科運動生理 学研究室に在学する、研究室のみなさんの熱心な協力を得たことを記すとともに心よ り感謝申し上げます。また、本研究を遂行する上で良き模範とさせていただいた日本 体育大学児童スポーツ教育学部須永美歌子准教授からは、「月経周期に関するアンケー ト」を快くご提供頂いただけでなく、数々の御指導、御助言を賜りました。心より感 謝申し上げます。 23 引用文献 ) 1 .K.& .Matzuk，M.M.Mauck，C .F .Doncel，G ，M.A .Baker .J tken，R Ai . y r u t n e tc s 1 e2 h nt ni o i t p e c a r t n o :c s w o r eworldg h .Ast ) 8 0 0 2 .( ，M.J Harper . 3 4 3 )，1330・1 4 ( 8 1 t，1 s e v n nI i l JC ) 2 相津勝治，中村真理子， ).運動性無月経の最近の知見.ホルモン 6 0 0 2 目崎登 ( . 7 7 1 )，7 0 1 4( と臨床. 5 ) 3 . ) 5 9 9 1 .( .R .& Wolfe，R .D .Tipton，K .D .Williams，B .P .Maggi，S o，G l o i B r e t f ta r o p s n a r dt i c randaminoa e v o n r u nt i e t o r fmusclep so e t a dr e s a e r c n I . 0 2 )，E514・5 3Pt1 ( 8 6 ，2 l o i s y h nhumans.A mJP ei s i c r e x ee c n a t s i s e r ) 4 . ) 8 8 9 1 . 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METHODS:Eightyoung，h e a l t h yfemales u b j e c t sweres t u d i e dthroughoutt h e menstrualc y c l e (menstrualphase，f o l l i c u l a rphase，l u t e a lp h a s e ) .P a r t i c i p a n t s performed an a c u t eh i g h i n t e n s i t yr e s i s t a n c ee x e r c i s e( l e gp r e s s :8r e p e t i t i o n maximum，8 s e t s ) . Urine samples were c o l l e c t e d during 24 h a f t e ra c u t e h i g h i n t e n s i t yr e s i s t a n c ee x e r c i s e .Urinesampleswereassayedf o rurean i t r o g e n， 3 m e t h y l h i s t i d i n e，andn i t r o g e nb a l a n c e . Serum 1 7 s e s t r a d i o landp r o g e s t e r o n e c o n c e n t r a t i o n sweremeasuredont h estudyd a y . RESULTS:Serump r o g e s t e r o n ec o n c e n t r a t i o n sweres i g n i f i c a n t l yg r e a t e ri nt h e l u t e a l phase than i nt h ef o l l i c u l a r phase ( p< 0 . 0 1 ) . The r e s u l t s showed no s i g n i f i c a n td i f f e r e n c e sa f t e r highi n t e n s i t yr e s i s t a n c ee x e r c i s ei nt h eu r i n a r y e x c r e t i o no furea n i t r o g e n，3 m e t h y l h i s t i d i n e，o rn i t r o g e n balance，during t h e menstrualp h a s e . CONCLUSION: Menstrualc y c l e phases anda s s o c i a t e dchanges i nfemale s e x hormoneshadnoe f f e c ti nmusclep r o t e i nb a l a n c ea f t e rr e s i s t a n c ee x e r c i s e . 2 9 . E E ' ' ' n H ‘ ‘ ， ， . ‘ ‘ ‘ ・ 4 . 5 1 . 50 . 50 I I I Blood Samples ↑ 1 8 I I I 1 9 ↑ Heavy-resistance e x e r c l s e s Dietary Intake 0 . 5 t ↑ ↑ F i g .1 .S cheduleo fe x p e r i m e n t . 30 t 24 仏) ( B ) 10 250 8 君 . 4 + ! a 200 ー sb 4 ( 6 由 E : gg 品 品 4 坦 属 E σ Z 吉 、 - 2 。 F ( C ) 。 ， . Q 国 同 口 同国 ~ Z 150 50 。 F L L 20 15 F i g .2 . Urean i t r o g e n，3 m e t h y l h i s t i d i n e，n i t r o g e nbalance 10 国bJl 1 F & 2 0 4 ) b J l s二 i100 何 ¥ Dg) M 300 5 • • F L duringbothc y c l ep h a s e s . F ;f o l l i c u l a rp h a s e .L ;l u t e a lp h a s e . 。 3 1 さ ミ 100 きE 00、 〆 。6 。 3 b J : ) 4 P1 P2 ( n = 7 ) ( n 二6 ) P3 ( n = 7 ) P2 ( n二 6 ) P3 ( n = 7 ) P4 ( n = 7 ) F i g .3 .Changesi nurean i t r o g e n，3 m e t h y l h i s t i d i n e， n i t r o g e nb a l a n c eandserump r o g e s t e r o n ec o n c e n t r a t i o n . Valuesa r emeans土 SE. Pl，..，_， P4;Ordero fp r o g e s t e r o n ec o n c e n t r a t i o n. 。 。 1 2 50 。 ( g hロ) 4 図 m wパ ω 図。h Z回。υ回。υ 芯ω切。向島 回 。 一3 .句 210 ~ ~ 8 A 4 P1 7652 ~12 ~ 若~ 1 5 0 t Z切 ( n = 7 ) 8 14 z 弓百 P4 ( n = 7 ) 16 h 。 _ _200 同: C r e a t ;C r e a t i n i n e . *P<0 . 0 5v s .Pl . P4 ( n = 7 ) 32 ( a hロ) P3 ( n = 7 ) 250 同 O z -匂何一判図。υ図。υ 。出。旬。#ωω 切。包凶 ロo h w H ω φ 切。史凶 P2 ( n = 6 ) 87653210 回。z-6H一 ω 何 回 。υ回。υ 切¥切)回。切。州諸 zghp - 、‘，，， C P1 ( n = 7 ) ( B ) (同国為ロ) 876543210 876543210 υ h (.言。 仏) Table1 .Physicalcharacteristicsofthethroughoutthemenstrualcycle Menstruation F o l l i c u l a r Luteal1 Lutea12 . 5 1 9 . 4土 0 Age， yr Height，cm 1 6 2 . 1士 2 . 0 Weight， kg . 7 5 6 . 4+ 1 5 6 . 9+ 2 . 0 . 7 5 7 . 4+ 1 5 6 . 2+ 1 . 9 Percent bodyf a t，% 2 0 . 2土 1 . 5 . 9 2 1 . 6+ 1 . 5 2 1 . 4+ 1 2 0 . 8+ 1 . 4 S k e l e t a lmusclemass，kg 2 4 . 9+ 1 . 0 2 4 . 6+ 1 . 0 2 4 . 9+ 0 . 8 2 4 . 6+ 1 . 1 3 3 . 0+ 1 . 3 . 3 3 2 . 6+ 1 . 0 3 3 . 0士 1 3 2 . 6+ 1 . 3 。， Toralbodywater Valuesa r emeans土 SE. 33 .Serumhormoneconcentrationsofestradiol Table2 andprogesteronethroughoutthemenstrualcycle n o i t a r t n e c n o Hormonec r a l u c i l l o F Luteal l，pg/ml o i d a r t s E 6 . 3 9土 3 . 8 9 1 . 5 1土 2 . 4 0 1 1 . 3士 0 . 0 2 . 5土 2 . 4 ng/ml Progesterone， . r a l u c i l l o .F s 5v 0 . emeans土 SE.*p<0 r Valuesa 34 一Q U Q U 厚一土土土 2.β0 一 4一 331 1043+218 1 6 1032+ 1 783+ 77 939+ 186 e，g/24h n i n i t a e r C 1 . 0+ 0 . 1 1.0+0.2 2 . 9+ 0 . 0 1.0+0.3 . t a e r gc / UreaNitrogen，g 2 . 8+ 0 . 5 3 . 8+ 0 . 5 3 . 0+ 0 . 6 7 . 1+ 0 . 6 4 . 1+ 6 . 4 8 . 1 t a e r gc / pmol e， n i d i t s i h l y h t e M 3 0 . 2+ 7 . 4 6 1 4 . 7+ 4 . 3 7 1 12.0+0.6 3 . 6+ 1 . 3 1 12.3+1.0 24h / Urinevolume，ml Nitrogenbalance，g . o i t a /P;oestrogentoprogesteroner Valuesaremeans士 SE.E .E/Pl. s *P < 0.05v 35 会 吐 υ Q 門 β0 E 一7 5 6 245 一 一o δ A ハ仏 円 。 一寸4 3一 102 P 一土土土 E 一4 3 6 一6 2 0 t ハU Q U ウd 門 i QU ハU ι16 一土土土 1i U 0A-1- ハ E p β3S 一 一ハ u n U Q d 50 一 “ 9 。δ Qd p-- 土 士 士 pg/ng EIP， I - 2 0・ Progesterone，ng/ml U1U ハ . w n 1iρ0 1iqo pg/ml l， o i d a r t s E 441 E 一 .OvarianhormoneandurinaryconstituentsinfluctuatedependingontheE/P Table3 7 . 3 8+ 1 . 0 8 1 4 . 7+ 1 . 3 1