運動中に腹痛!身体の中では・・・
▼ 文献情報 と 抄録和訳
持久力運動時の消化管の病態:内分泌、マイクロバイオーム、栄養の影響
Smith, Kyle A., et al. "Gastrointestinal pathophysiology during endurance exercise: endocrine, microbiome, and nutritional influences." European Journal of Applied Physiology (2021): 1-18.
[ハイパーリンク] DOI, PubMed, Google Scholar
[背景・目的] 消化器症状は、持久的な運動を行うアスリートに多く見られ、特に環境温度の上昇、高強度の運動、超長距離の運動を行った場合に顕著である。現在のところ、長時間の虚血、上皮内層の機械的損傷、上皮バリアの完全性の喪失が、持久力運動中の胃腸(GI)障害の原因であると考えられているが、潜在的な原因が多く、症状が散発的であることから、この現象の研究は困難であることがわかっている。この総説では、運動選手が運動中に胃腸障害を起こす要因として知られているものを取り上げ、さらに、症状を引き起こすメカニズムを解明するための新たな研究の道筋を明らかにしようとしている。
[レビュー内容] 腸内細菌叢と腸上皮の完全性との関連性を探り、アスリートのGI苦痛症状に寄与する可能性のある腸内ホルモンとペプチドの分泌に関する詳細を加えている。また、運動中の腸の病態生理を理解するための新しいアイデアや潜在的なメカニズムを示す多くの研究が行われており、栄養と栄養補助食品の戦略の影響についても詳しく説明している。持久力運動中の消化器症状の病因は、神経内分泌、微生物、栄養の各因子が個々の症状に寄与している可能性が高く、多因子性である。これまで未解明だったマイクロバイオームと腸内ペプチドの分泌に関する最近の研究は、今後の研究のための適切な領域であり、これまでに検討された数多くのサプリメント戦略は、アスリートの胃腸症状の発生率と重症度を軽減するために標的となりうる生理学的メカニズムに関する洞察を提供している。
✅ 運動時のGI機能と透水性に影響を与える因子の模式図
運動時には、心機能、体温、代謝基質の供給を調節するために必要な血流の変化が起こる。レース中の不安(心理的)および/または運動中の代償要因(作業負荷依存)による交感神経活動の増加は、カテコールアミンの放出とそれに続く脾動脈の平滑筋上のα-アドレナリン受容体への結合を引き起こし、血管収縮とそれに続く脾臓灌流の減少を引き起こす。血行動態の変化は作業負荷に依存するため、運動の継続時間/強度の増加はこれらの影響を悪化させ、GI管を覆う腸球の機能を低下させる。このことは、環境因子(暑さ)および水分補給状態によってさらに影響を受け、これらの変数の変化に対応するために血流のより大きな変化が必要となる可能性がある。GI管から酸素や代謝基質を奪う低灌流は、栄養吸収やタイトジャンクションの維持といった腸球の機能を低下させる。ランナーにはGI症状の発生率が非常に高いため、機械的な損傷も腸球の損傷に寄与している可能性がある。上記の要因だけでアスリートのGI症状が引き起こされる可能性はあるかもしない。しかし、この問題をさらに悪化させるために、腸管バリアーの損傷は、以下のような炎症カスケードを引き起こす可能性がある。
腸管の微生物が血中に移行してエンドトキシン血症を引き起こす可能性があるため、炎症カスケードを引き起こす可能性がある。GI組織には、バリアーや微生物集団を制御する膨大な量の常駐免疫細胞が存在するため、細菌の移動に対応して迅速な炎症反応が開始される。エンドトキシン血症はこの文脈でよく知られており、大量の循環量のLPSを保有することが報告されているスポーツ選手は、一般的に、循環する(そしておそらく腸内の局所的な)炎症性サイトカインの必要な、しかし有害な大きな増加を呈する。サイトカインやケモカインのシグナルは、追加の免疫細胞を活性化して移動させるとともに、傷害部位の血管透過性を増加させ、血管系から腸管内腔への液体の分泌を引き起こす。小腸では、腸球の機能が変化することで、栄養と水分の吸収が阻害され、微生物の移入による炎症カスケードの寄与は小さいと考えられる。大腸では、体液調節機能が低下し、GI微生物の大部分がここに生息しているため、免疫活性化とそれに続く炎症性カスケードが最も起こるのは大腸であると考えられる。
▼ So What?:何が面白いと感じたか?
「これってどういうことなんだろう?」
そう感じる感覚を、「Sense of Wonder」といったりする。
運動中に腹痛を生じることは多いけれど、「これってなんで起こるのだろう?」ということと真剣に向き合った人が、何人いただろう?
これまで、運動中の腹痛に関する理解は「食事の消化などを行うために血流が胃腸に必要なプロセス中に運動を行うと血が足りなくなって腹痛を起こす」という単純な理解だった。
そこから導き出される指導は、「しっかりした食事は運動前2-3時間前には終えること、糖分濃度が強い水分などを運動前や運動中に避けること」などだった。
しかし、今回の論文から「心理」、「負荷量」、「環境(暑さ)」、さらには「腸内細菌」なども関わってくることを知った。これらをもっと深く・正確に知ることで、僕の選手に対する指導内容は、より複雑で精緻なものとなるだろう。
「Sense of Wonder」は、真剣に向き合えば、結果、実行を変える。
大切なのは、質問するのをやめないということです。
好奇心はそれ自体で存在する根拠があるのです
アインシュタイン
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