運動で血糖値が下がる仕組み

運動はインスリンなしで血糖値が下がる

　血液から細胞内にブドウ糖が入るには、ブドウ糖トランスポーター(GLUT)というタンパク質が、細胞質内から細胞膜に移動してブドウ糖が流れ込めるようにする必要があります。

　GLUTには10種以上の型があり、細胞によって型が違いそれぞれ番号をつけてられていています。例えばGLUT1は胎盤に、GLUT2は肝臓に、GLUT3は脳に、GLUT4は筋肉と脂肪に、GLUT5は小腸に、とそれぞれ臓器に特異な型が多く存在しています。

　GLUT2は腎臓や小腸にもありますが、GLUT4は筋肉と脂肪にしかなく、これが血糖調節のキーになります。GLUT4が、筋肉と脂肪にブドウ糖を入れる「ドア」とすると、インスリンは「鍵」の役割をします。
　筋肉も脂肪も何十キログラムもの重さがあり、体の中での最大の臓器といえます。そして運動で血糖値が下がるということは、インスリンによらなくてもブドウ糖が取り込まれる仕組みがあるということになるのです。

　最近の研究で、運動によってできるATPの分解産物が、AMPキナーゼという酵素を活性化し、それが糖を取り込む仲立ちをしていることがわかってきました。少し専門的な話になりますが、運動のエネルギーを生み出すのはATP (アデノシン三リン酸)という分子です。そして、そのエネルギーが放出されるときに、リン酸が遊離してADP (アデノシン二リン酸)になり、さらにリン酸を切り離してAMP (アデノシン一リン酸)になります。

　それを活性化するAMPキナーゼが、ブドウ糖を取り込むGLUT4を活性化し、細胞膜のほうに移動させ、インスリンの関与なしに、ブドウ糖が細胞の中に入ってくる仕組みになっている、ということがわかったのです。

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運動によるブドウ糖の取込

　筋肉には、ほかにもGLUT8や、GLUTnが発見されています。筋肉には、収縮は速いけれど短時間しかもたない短距離走に役立つ速筋と、収縮は遅いが長時間働けて、長距離走に役立つ遅筋があります。
　GLUTUは筋肉のなかでも遅筋の細胞にありますから、有酸素運動のジョギングやマラソンの際に、とくにブドウ糖を積極的に取り込んでいる可能性があります。GLUT4は筋肉と脂肪の両方にあるのですが、運動でADPができるのは筋肉細胞だけですから、ブドウ糖は筋肉細胞のみに取り込まれ、脂肪細胞には取り込まれず、肥満が解消するという一石二鳥のメリットもあります。

　しかし生体内では、GLUTによる糖取り込みのメカニズムには、まだわからない点もあります。糖尿病患者でも、消化管からの糖取り込み能力は落ちていないので、小腸のGLUT5はインスリンを必要としていないと思われます。
　肝臓のGLUT2も、糖尿病患者が脂肪肝になりやすいことを考えると、ブドウ糖が肝細胞に入っているわけで、インスリン以外の物質による活性化がありそうです。脳にはGLUT3とGLUT1しかありませんが、脳はブドウ糖を消費する最大の臓器ですから、インスリンがなくてもブドウ糖取り込みを保障するいろいろなドアや力ギがあるのでしょう。

IGF-Ⅰの影響

　IGF-Iはインスリン様増殖因子で、ソマトメジンとも呼ばれる物質です。これはいろいろな臓器で成長ホルモンの刺激を受けて1日数ミリグラムくらい作られるホルモンですが、これもブドウ糖の吸収や細胞代謝にインスリンのような働きをしています。
　インスリン注射は、このようなさまざまな物質の関与する代謝状態のホメオスターシスを乱すわけですから、長い目で見ると心配点もあります。