運動は体にいい。 それはほとんどニュースではない。 運動する人は、より長く、より健康的な生活を送る傾向があります。 しかし、最近まで、研究者はその利点を狭い範囲でしか集計してきませんでした。 運動はコレステロールや血圧を下げ、脂肪をつきにくくします。 しかし、最近になって、運動はコレステロールや血圧を下げる、脂肪をつきにくくする、といった具合に、細切れの効果しか計れないことが分かってきた。

その謎を解くために、研究者は現在、身体活動のメリットの根底にあるメカニズムをより深く掘り下げています。 運動は、筋肉や循環器系だけでなく、免疫系、脳、個々の細胞内のエネルギーシステムに至るまで、身体のほぼすべての部分に影響を与え、強力かつ広範囲であることが分かってきています。 そして、運動が私たちの健康を改善するためにどのレバーを引くのかが科学者により正確に理解されるにつれて、臨床医が診療を変えることができるようになる寸前まで来ているのです。 目標は、運動を薬と同じように考えること、つまり、特定のニーズに対して特定の量を処方することができる療法を考えることなのです。

「自分専用の再生医療のようなものです」とジョイナーは言います。

脳の強化

科学者は、運動の利点のいくつかが、単純な配管の問題であることを長い間知っていました。 運動は血管を太くし、円滑に機能させるので、血管が詰まって心臓発作や脳卒中を引き起こす可能性は低くなります。 このことは、脳への血流量を増加させ、認知機能の低下を防ぐことにもつながるということが示唆されています。 例えば、運動とアルツハイマーのリスク低減との関連性が研究されています。

現在、研究者たちは、運動と脳の健康との間に、より明確な関係を築きつつあります。 彼らは、運動の完全な利点は、単に体を動かすことではなく、実際の体力、体の心血管系の健康から来ることを発見しています。 例えば、ノルウェーの新兵を対象とした長期的な研究では、18歳時点での有酸素運動の体力が、高齢になってからの認知症のリスクを高く予測することがわかった。 そして、中年期に高度にフィットしていたスウェーデン人女性は、中程度のフィットネスしかない女性に比べて、その後44年間の認知症リスクが8倍低いことが、2018年にNeurology誌で研究者により報告されました

Mayo Clinicの内分泌学者K・Sreekumaran Nairが主導した別の最近の研究では、高強度の運動療法をわずか12週間行っただけで参加者の脳が、特に通常アルツハイマー病で低下が見られる領域でグルコースの取り込みを増加させて高い代謝活性を示したことが明らかにされました。 アラバマ大学バーミンガム校の運動生理学者マーカス・バンマンが率いる研究でも、高強度の運動がパーキンソン病に最も影響を受ける脳の部位に同様の効果をもたらすことが判明しています。

Benefits of brawn

運動は単に血管を太くするだけでなく、筋肉も太くする。 これは、糖尿病のリスクを最小限に抑えたり、がんなどの病気に対する体の免疫反応を高めたりと、さまざまな点で健康に役立つ。 筋肉が多いということは、このグルコースサージがより早く取り除かれるということであり、したがって、糖尿病になりやすい人々にとって深刻な健康問題である、血糖値の上昇によって引き起こされる害にさらされることも少なくなると、Bammanは述べています。 その最低量より少し多めに運動すると、リスクは引き続き減少しますが、そのような利点は、推奨される最低量の3倍程度で先細りになります。 (METとは、安静時の代謝量に対する作業時の代謝量の割合で、1METは安静時のエネルギー消費量、時速3～4マイルで歩くと4MET必要とされる)

運動の筋肉増強効果は、老化に伴う重要な変化である細胞のエネルギー生成器ミトコンドリアの機能低下も改善するのに役立つと言われています。 この衰えは、座りっぱなしの人によく見られますが、ミトコンドリアが細胞の燃料を完全に燃やすことができず、細胞がより多くのオキシダント（タンパク質やDNAに損傷を与える、酸素の多い反応性分子）を生成してしまう可能性があるのです。

筋肉にはミトコンドリアがたくさんあり、運動はこの酸化的な損傷を避けるのに役立ちます。 ナイールの研究によると、有酸素運動は単独でも、筋力トレーニングと組み合わせても、人々のミトコンドリア機能を向上させ、酸化物質の生成を抑え、酸化による損傷を防ぐことができます。 高強度の有酸素運動は、ミトコンドリアが燃料を燃やすために使用するタンパク質をより多く生産するよう促します。

筋肉はもう一つ重要な役割を持っている。 その豊富なタンパク質は、体の他の部分のためのアミノ酸の貯蔵庫として機能します。 通常、他の器官系がアミノ酸を必要とするとき、「それらは筋肉から引き出される」とバンマンは言います。 なぜなら、免疫システムは、感染と戦う抗体を作るために、たくさんのアミノ酸を必要とするからです。

しかし、筋肉をつけることによる最大の利益は、筋肉が血液中に送り出すシグナル伝達分子から得られるかもしれません。 コペンハーゲン大学の運動生理学者であるBente Klarlund Pedersen氏は、2000年にこれらのシグナル伝達分子のうち最も研究されているものを特定し、後に「マイオカイン」という言葉を作りました。 それ以来、彼女や他の研究者たちは、さらに数百の分子を発見し、その多くが運動によって活性化されることを明らかにした。 筋力発揮に反応して放出されるこれらの分子は、筋肉の成長、栄養代謝、炎症、その他多くのプロセスを制御するのに役立っています。 「多くの人にとって、なぜ筋肉が肝臓に影響を与え、脳や骨に良いのか理解するのは難しいと思います」と、彼女は言います。 このクロストークにおいて最も重要なマイオカインのひとつがインターロイキン-6です。 筋肉の働きに応じて放出されるIL-6は、空腹感を抑えたり、癌に対する免疫系の反応を高めたりするなど、いくつかの効果を発揮する。 もうひとつのシグナル伝達物質であるカテプシンBは、新しい脳細胞の産生など、脳に有益な変化をもたらす。 他のシグナル伝達分子は、うつ病を和らげるのに役立ちます。

炎症の抑制

もちろん、運動は体を細く保つのにも役立ちます。 腹部の脂肪が体に悪い理由のひとつは、炎症との関連です。 「内臓脂肪を取り出し、実験室で研究してみると、内臓脂肪は皮下脂肪よりも炎症が強いことがわかります」とペダーセン氏は言う。 “この炎症は、血液に波及して、慢性全身性炎症を引き起こします。”

慢性炎症は、運動不足が非常に多くの異なる病気に寄与する根本的な理由かもしれないと、ペダーセン氏は、2019年のAnnual Review of Physiologyの中で示唆しています。 “身体的に不活発であることは、約35種類の病気や障害のリスクを高めることがわかっています。”と彼女は言います。 「そして、これらの疾患の1つ、例えば、2型糖尿病に罹患すると、癌や心臓病など、他の疾患のリスクも高まります。 そして、これらの疾患の1つが、例えば2型糖尿病であれば、がんや心臓病など、他の疾患のリスクも高まるのです」

約10年前、ペダーセン氏は、健康な若い男性に、1日の歩数を約1万歩からわずか1500歩に減らす実験を行いました。 その結果、2週間以内に腹部の脂肪量が7％増加したのです。 この変化とともに、2型糖尿病にも見られるインスリン感受性の低下が示唆された。

内臓脂肪と炎症に対する運動の効果の中心には、インターロイキン-6があるようです。 最近の実験で、Pedersenと彼女の同僚は、27人の腹ペコのボランティアを12週間のエクササイズバイクプログラムに参加させ、他の26人のボランティアは何もしないままでした。 また、各グループの半数には、IL-6の働きを阻害する薬剤が投与された。 しかし、IL-6阻害剤を投与していなければ、腹部の脂肪は減少していたのである。 (奇妙なことに、IL-6は一般に炎症促進分子と考えられている（全身に炎症を起こしている肥満の人に多く存在するため）。 しかし、Pedersenは、これらの人々において、IL-6の上昇は、炎症の原因ではなく、効果であるといういくつかの証拠を持っています）

Rx for movement

身体活動がいかに健康に役立つかの詳細が研究者によって明らかにされるにつれ、運動が単に「すると良いこと」ではなく、医薬品のようにそれ自体が医薬品となる瞬間が急速に近づいてきているのです。 すでにいくつかの研究で、この方向性が示されています。 例えば、2型糖尿病の成人64人の半数以上が、定期的な運動プログラムを始めてから1年以内に、血糖値を下げるための薬の服用をやめることができた、とペダーセン氏のチームは発表しています。 また、300以上の無作為化比較試験を調査した結果、運動は心臓病や糖尿病のリスクを抱える人々にとって薬と同等の効果があり、脳卒中後のリハビリには薬よりも効果的であることがわかりました。 ピッツバーグ大学の運動心理学者であるカーク・エリクソン氏は、「『体を動かせ』と言うだけでは、『もっと食べろ』と言うのと同じで、何をすべきかを教えてはくれない」と言います。 しかし、運動には多くの方法があり、時間、強度、頻度、種類もさまざまであるため、より正確な推奨量を開発することは困難です。 (ある人は糖尿病のリスクがあるからXをするように、別の人は認知症の家族歴があるからYをするようにと、個々の疾患リスクに合わせることは、さらに遠い目標です）

研究者は、この複雑な分野で何が重要かをまだ解明しています。 より多くの筋肉群を使う運動はより多くのIL-6を生成するので、ランニングのような全身運動は、いくつかの筋肉群だけを対象とする運動よりも抗炎症効果が高い、とPedersenは言う。 そして、その効果は2、3日で消えてしまうので、頻繁に運動することが重要であることを示唆している。 ウィスコンシン大学マディソン校の運動生理学者であるJill Barnes氏は、「運動してから48時間経過しているなら、もう一度運動する時期だ」と述べています。 アラバマ大学でBammanが関与している最も大きな試験の1つは、約2000人のボランティアが12週間の持久運動、12週間のウェイトトレーニング、または運動プログラムなしのいずれかを行う予定です。 研究者たちは、遺伝子活性、分子シグナル伝達、体内のその他の変化を測定し、これら2つの運動様式がどのように効果を異にするかを正確に突き止めることができるだろう。 この研究は非常に大規模なものであるため、研究者は、同じ量の運動に対して、ある人が他の人よりも強く反応する理由を探ることもできるはずです。

バンマンが参加している、米国国防総省が資金提供している別の大規模研究では、若い健康なボランティアを対象に、適度な運動で活性化する遺伝子と高強度の運動で活性化する遺伝子を比較することを目的としています。

エリクソンは、脳の老化に対する運動量の影響を評価する研究で、具体的な内容を解析しようとしています。 研究者たちは、65歳から80歳の600人以上のボランティアに対して、1年間の運動前と運動後の両方で、炎症、シグナル伝達分子、体組成、その他のマーカー、および精神的視力を測定する予定です。 ボランティアの中には、週150分、週225分の適度な運動を指導される人もいれば、代わりに軽いストレッチをするグループもいます。

もちろん、これらの試験や今後行われる試験の結果が出た後でも、特定の人にとっての「適切な」運動量は、それぞれの状況によって異なる可能性があります。 「血糖値のコントロールを改善したい糖尿病患者にとっては、10分でも素晴らしいことでしょう」とバーンズは言います。 「しかし、心血管系のリスクや脳の健康については、異なるかもしれません」

Bamman も同意しています。 「運動によって影響を受けない臓器系は、体内にはひとつもありません」と、彼は言います。 「運動の効果がこれほど一貫しており、強固である理由の1つは、分子経路が1つではないことです-これらすべてのものの組み合わせになるでしょう。 ですから、これらの臨床試験の最後には、1つや2つのメカニズムだけでなく、いくつものメカニズムがリストアップされることになるでしょう。 最終的には複雑な答えになるのです」

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