やさしさと健康の新世紀を開く 医歯薬出版株式会社

第2版の序

 1982年,図説シリーズの一つとして“運動の仕組みと応用”第1版を発刊し,現在,第1版13刷,改訂第2版4刷に及んでいる.その内容は,ヒトのからだの正常な働きを基として,身体運動の基礎となる生理機能の対応や,生化学的な変動,その基礎となる栄養,運動の測定評価,社会体育との関連,病気と運動など,身体運動を中心として多方面から総合的な解析を試みたものである.
 これに対して1997年初版を発行した本書は,その“はじめに”にも書いてあるように運動を行うことが,心肺機能を賦活し,筋肉のトレーニングを行い,その基礎となるエネルギー代謝を円滑にするなど,健康を助長する意味からも大きな意義を有していること,一面,その運動前におけるMedical Checkの必要性,選んだ運動の質,強度,持続時間などによっては,使いすぎの萎縮,活性酸素の生成,加齢現象の促進などを招来する恐れのあることなどを指摘し,運動をからだの働きに対する功と罪とに分け,その両面,あるいはその差引算として,どのような場合には功,どのような場合には罪,となるかを検討する材料の提供を試みた.
 しかし,初版では,運動による影響を比較的明確な働きのみに限定して,その功と罪とをまとめたこと,また,その後,著しい学問の発達に伴う新事実が明らかにされてきていることなどから,改訂第2版の出版を企図したのである.
 すなわち,従来,運動を行わないでいると,ヒトの生理機能が低下し,運動を行うことが,あたかも健康を維持するうえで万能のごとき感を与えていたということは否めない.
 本書は,初版の“はじめに”にも書いてあるように運動の「功」についても,運動の程度の問題を,さらに「罪」についても多角的な面から検討し,運動を,そのトータルバランスとして考えようという意図の下に編集された.すなわち,今回は,新項目として,II.運動の効用と障害の中の1章.成長・発育,2章.体液(含.脱水,電解質バランス),3章.血液,7章.内分泌機能,9章.体温調節(含.脱水,熱中症),10章.排泄機能などを加え,I.運動とは-からだ全体としての調節-,II.運動の効用と障害の中の3章,4章,5章,11章,およびIV・運動・スポーツと薬,などの項に加筆し,より本書の目的を確実にするとともに,運動の功ばかりでなく,本書の特徴とするその罪にも焦点を合わせた解説を試みたのである.
 今後,さらにより多くの問題を取り上げていきたいと考えており,願わくば,読者諸兄姉には,その意のあるところを汲み取られ,さらなるご指摘を得て,よりよき図書とするよう研鑽を積んでいきたいと考えている.
 また,本書は多くの人々のご好意を受けており,個々に感謝の辞を述べることは不可能に近い.ここに改めて私を生理学の道へご教導いただいた恩師,先輩諸兄姉に心から感謝の意を捧げるとともに,種々ご協力をいただいた研究室の皆様に感謝したい.なお,本書の企画,出版に際して,多大なご助力をいただいた医歯薬出版株式会社および本書の編集に携わっていただいた方々,さらに本書の図版製作にあたった高橋氏に謝意を表する次第である.
 2001年5月 日本体育大学大学院研究科長室にて 中野昭一

はじめに

 運動を行うことは,本来からだの機能,ことに心肺機能や筋肉の機能を賦活するという意味で,健康に対して大きな意義を有することはいうまでもない.しかし,ここで問題になるのは,それを行うヒトの健康状態,運動能力である.すなわち,負荷する運動の種類,強さ,持続時間によっては,そのヒトの生理機能に大きな負担をかけることにもなるわけである.
 また近年,フリーアニオンラジカルとしての活性酸素種と加齢(老化)現象の研究から,運動を行うと必然的に活性酸素種の生成が増加し,“運動は老化を促進する“という意見があり,運動の“罪”としての問題が提起されているのである.
 そこで本書では,からだの働きに対する運動の功と罪とについて,運動生理学的,スポーツ医学的な面から,現在,第一線で活躍されている先生方に各方面からの検討をお願いしたのである.
 さて,運動の何を「功」,何を「罪」とするかということは,いろいろと問題のあるところで,その基準をどこにおくかということによって考え方が異なってくるということになろう.生理学的な立場からいえば,いちばんの基準は“生命“であり,運動によって生命に何らかの傷害を及ぼすようになることは論外であるといえよう.したがって,運動の功罪を論ずる以前の問題として,運動前の“運動に対するMedical Check”の重要性が指摘されることになる.
 また,ヒトの機能には“使いすぎの萎縮“と“使わないでいる萎縮”とがあり,できうるかぎり“使いすぎの萎縮“の一歩手前まで,その能力を向上させておくことが,そのヒトの生理機能をよりよい状態に保つための必要条件と考えられている.ここにトレーニング効果のみられる生理機能を最大限に発揮できるようにしておくための運動の効用があげられることになろう.しかし,運動を行い,それによってそのヒトの生理機能が“使いすぎの萎縮”に陥るようなことになれば,当然,運動による「罪」ともいうべきことが現われてくることになる.
 なお,近年,運動による体内活性酸素の動向が問題とされているが,普通の呼吸によっても生成されているであろう活性酸素が,運動による呼吸の促進によって,より多く産生されるであろうことは想像にかたくない.活性酸素の作用として知られていることは,細胞膜の透過性を増大させ,過酸化脂質の生成を促し,細胞レベルではDNA,RNAの構造にまで影響を及ぼし,ひいては加齢現象をも促進するであろうということである.しかし,活性酸素に対する生体の対応としては,当然,神経性・体液性の調節,消去酵素の生成などによって,からだ全体としての調和がとられているわけで,これらのco-ordinationの機能を超えるような運動を行うことは,普通はありえないことともいえるだろう.また,ちなみに余剰の活性酸素の生成をきたさないような生活を行うためには,日常生活を制限し,社会活動や余暇の利用を奪うことにもなりかねず,そのヒトの人生を変えることにもなりかねないことになろう.
 本書は,運動の「功」のみばかりではなく,その「罪」の面にも焦点を当て,「II.」では,各専門の先生方による生理機能別の運動の効用と,もしあるならば,それによる障害についての解説をお願いした.「III.」では,その生理機能を維持するために必要な栄養面から各栄養素別および運動に対応した働きとしての功罪について検討を行うことも,「IV.」では,近年盛んに問題視されている薬物による功罪としての影響を,「V.」では,上述の運動による活性酸素について,その罪の是か否かについての解説をお願いしたのである.
 従来,運動を行わないでいると,あたかもヒトの生理機能の低下をきたさせるとして,健康を維持するうえで運動が万能のごとき感を与えていたようなことは否めない.本書は,運動の「功」についても,その“程度の問題”を,さらに「罪」についても多角的な面から取り上げ,運動をそのトータルバランスとして考えようという意図の下に編集された.その意図するところを汲み取られ,より多くの問題が提起され,今後さらに読者諸兄姉のさらなるご指摘を待って,よりよき図書とするよう研鑽を積んでいきたいと考えている.
 また,本書は多くの人々のご好意を受けており,個々に感謝の辞を述べることは不可能に近い.ここにあらためて私を生理学の道へご教導いただいた恩師,先輩諸兄姉に心から感謝の意を捧げるとともに,種々ご協力をいただいた研究室の皆様に感謝したい.
 なお,本書の企画,出版に際して,多大なご助力をいただいた医歯薬出版株式会社および本書の編集に携わっていただいた方々,さらに本書の図版製作にあたった高橋氏に謝意を表する次第である.
 1997年1月 日本体育大学スポーツ医学研究室にて 中野昭一
I.運動とは-からだ全体としての調節-(中野)

  1.運動の概念
  2.運動と筋力
  3.運動と体力
  4.からだ全体としての調節機構
   1)自律神経系による調節
   2)運動をストレッサーとして考えた場合の体内の対応-汎適応症候群
   3)ホルモンによる調節
  5.からだ全体の調節に対する運動の功と罪
   1)自律神経系に及ぼす運動の功と罪
   2)ホルモンの調節に及ぼす運動の功と罪
  6.運動の功と罪

II.運動の効用と障害

 1章  成長・発達に及ぼす運動の功と罪……(大和)
  1.ヒトの成長
   1)成長の区分
   2)成長に影響を与える因子
   3)成長に関与するホルモン
  2.成長期の男子
   1)形態の発育の推移
   2)機能の発達の推移
   3)運動の発達の推移
   4)運動機能の発達の推移
   5)運動・スポーツの功と罪
  3.成長期の女子
   1)形態の発育の推移
   2)機能の発達の推移
   3)運動の発達の推移
   4)運動機能の発達の推移
   5)運動・スポーツの功と罪
  4.中高年期
   1)形態の加齢による推移
   2)機能の加齢による推移
   3)運動の加齢による推移
   4)運動能力の加齢による推移
   5)運動・スポーツの功と罪
 2章  体液に及ぼす運動の功と罪……(鈴木)
  1.体液バランスに及ぼす運動の功と罪
  2.体液コンパートメント,その組成および体液調節機構
   1)体液コンパートメントとその組成
   2)体液の調節機構
  3.体液バランスに及ぼす姿勢変化の影響
  4.体液バランスに及ぼす浸水および暑熱環境曝露の影響
  5.体液バランスに及ぼす運動の影響
   1)運動強度の影響
   2)水中運動の影響
   3)暑熱環境下の運動および水分摂取の影響
 3章  血液に及ぼす運動の功と罪……(中野)
  1.血液の組成と特性
  2.血液の働き
   1)運搬の働き
   2)酸・塩基平衡の調整
   3)体液量の調節
   4)身体防衛作用
  3.血液の機能
   1)赤血球
   2)白血球
   3)血小板
   4)血漿
  4.運動の影響と,運動への影響
   1)発汗による脱水と血液の濃縮について
   2)運動性貧血について
 4章  呼吸機能に及ぼす運動の功と罪…(桑平)
  1.呼吸機能の基礎知識
   1)肺気量分画,血液ガス
   2)生体内での酸素輸送の経路-酸素瀑布
   3)酸素輸送量
   4)各臓器,組織別の酸素輸送量
  2.呼吸機能の運動開始前の変動
  3.呼吸機能の運動中の変動
   1)運動に関連する呼吸機能の各種指標
   2)運動時の換気量変化
   3)運動強度と酸素需要量の関係
   4)運動時の呼吸調節
  4.呼吸機能の運動後の変動-酸素負債の消却
  5.呼吸機能に及ぼす運動の功,トレーニングの影響
   1)肺活量の変化
   2)呼吸数の変化
   3)最大換気量の変化
   4)酸素摂取量および酸素摂取率の変化
   5)酸素借と酸素負債の変化
  6.呼吸機能に及ぼす運動の罪
  7.運動によって起こりうる呼吸器系の疾病
   1)運動誘発性喘息
   2)運動誘発性アナフィラキシー
   3)コリン作動性蕁麻疹
   4)運動に伴う肺出血
   5)高地肺水腫
   6)過換気症候群
 5章  心臓・循環機能に及ぼす運動の功と罪……(田辺)
  1.心臓の構造と機能
   1)心臓の役割と解剖
   2)心拍動の歩調とりと刺激伝導系
  2.加齢と心拍数,血圧の変化および心拍出量
   1)加齢と心拍数
   2)加齢と血圧
   3)1回駆出量,心拍出量
  3.運動時の循環機能ならびに血液変化
   1)運動時の心拍数,血圧変化
   2)心拍出量
   3)血流配分-脳血流,冠血流,腎血流
   4)運動負荷心電図
   5)血液の流れと静脈還流の仕組み
   6)酸素運搬と心機能
   7)血液の変化-赤血球,白血球
  4.循環機能に及ぼす運動の功
   1)スポーツ心臓
   2)運動による心機能の向上
   3)運動による血液循環の促進
   4)心疾患患者の循環機能の改善
  5.スポーツと疾病
   1)スポーツと心肥大
   2)スポーツと不整脈
   3)運動と突然死
   4)心筋梗塞,狭心症における運動の功と罪
 6章  神経・筋の機能に及ぼす運動の功と罪……(栗原)
  1.運動と体性神経系の機能
   1)脊髄の機能と運動単位
   2)神経による筋の支配
   3)運動の指令と伝達
  2.体性神経系に対する運動の功と罪
   1)運動前の神経系の機能的変化
   2)運動中における神経系の変化
   3)運動の効果
  3.運動と自律神経系
   1)運動前の自律神経系の変化
   2)運動中の自律神経系の変化
   3)自律神経系に対する運動の効果
  4.運動と筋の収縮・弛緩
   1)筋収縮の仕組み
   2)運動の筋に対する功と罪
 7章  内分泌機能に及ぼす運動の功と罪……(中野)
  1.内分泌腺・ホルモンの種類とその分泌
   1)ホルモンの一般的作用
   2)ホルモンの分泌とその調節
  2.運動と内分泌機能
   1)加齢による内分泌機能の変化
   2)運動に関係する内分泌機能とその役割
  3.運動に関連して分泌される個々のホルモンの動態
   運動に対する全身的な対応の面から
  4.運動時のホルモン分泌調節機構のまとめ
 8章  エネルギーの出納に及ぼす運動の功と罪……(中野)
  1.栄養素の消化・吸収に関する基本的事項
   1)消化器系と,その機能の分担
   2)消化の仕組み
   3)吸収の仕組み
  2.糖質の消化・吸収と中間代謝
   1)糖質の消化と吸収
   2)糖質の合成と分解
  3.蛋白質の消化・吸収と中間代謝
   1)蛋白質の消化と吸収
   2)蛋白質の合成と分解
  4.脂質の消化・吸収と中間代謝
   1)脂質の消化と吸収
   2)脂肪の合成と分解
  5.中間代謝からみたエネルギーの生成
   1)無酸素的過程によるエネルギーの産生
   2)有酸素的過程によるエネルギーの産生
   3)酸化的リン酸化によるエネルギーの産生
   4)中間代謝の変動からみた運動
  6.エネルギー代謝的にみた運動
   1)基礎代謝と基礎代謝率
   2)身体運動(活動)強度の指標としてのエネルギー代謝
  7.ヒトの1日総消費エネルギーと,三大栄養素別消費エネルギーの測定
  8.エネルギーの出納に及ぼす運動の功と罪
   1)無酸素的運動の場合
   2)有酸素的運動の場合
 9章  体温調節に及ぼす運動の功と罪……(中野)
  1.体温調節の仕組み
   1)体温産生の仕組み
   2)体熱放散の仕組み
  2.体温の正常値
  3.気温と体温の調節
  4.運動と発汗
  5.運動による脱水状態と,それによる障害
  6.高温による障害
   1)高温による生理機能の変動と,高温の許容限界
   2)うつ熱と熱中症
   3)熱中症の対策と検査
   4)熱中症の治療の概要
   5)熱中症の予防
 10章  排泄機能に及ぼす運動の功と罪……(栗原・鈴木)
  1.排泄の概略
  2.腎臓の構造
   1)ネフロン
   2)腎臓における血管と血流
   3)腎臓の神経支配
  3.腎臓における尿生成のメカニズム
   1)糸球体における濾過とクリアランス
   2)尿細管における再吸収と分泌
  4.排尿のメカニズム
   1)膀胱
   2)膀胱の神経支配
   3)排尿反射
  5.尿の性状と変化
   1)尿の成分
   2)尿量
   3)尿比重
   4)尿pH
   5)尿蛋白
   6)尿糖
   7)尿ケトン体
   8)尿潜血
   9)尿沈渣
  6.運動による腎機能および尿性状への影響
   1)腎血漿流量(RPF)および糸球体濾過量(GFR)への影響
   2)尿性状の変化
  7.排泄機能に及ぼす運動の功と罪
 11章  運動器に及ぼす運動の功と罪……(戸松)185
  1.骨格系に対するスポーツの功と罪
   1)骨の構造
   2)骨の発育
   3)骨の成長に対する運動の影響
   4)骨の構成と機能
   5)骨の再構築と運動の影響
   6)高齢者の骨粗鬆症に対する運動の影響
   7)運動の欠如が骨に及ぼす影響
   8)スポーツによる骨への外傷・障害
   9)スポーツによる成長期の骨への外傷・障害
  2.関節に対するスポーツの功と罪
   1)関節の仕組み
   2)関節構造体と運動
   3)運動制限が関節軟骨に及ぼす影響
   4)運動による関節軟骨障害
   5)運動の靭帯・関節包・滑膜への影響
   6)運動による靭帯・関節包・滑膜の外傷・障害
  3.筋・腱組織へのスポーツの功と罪
   1)筋傷害
   2)腱傷害
   3)腱の障害
  4.まとめ
 12章  運動能力に及ぼす運動の功と罪……(清田)
  1.筋力
   1)筋力の加齢に伴う推移
   2)筋力トレーニングの効果
   3)筋力トレーニングの障害
  2.瞬発力(パワー)
   1)瞬発力の加齢に伴う推移
   2)瞬発力トレーニングの効果
   3)パワートレーニングの障害
  3.筋持久力
   1)筋持久力の加齢に伴う推移
   2)筋持久力トレーニングの効果
  4.敏捷性
   1)敏捷性の加齢に伴う推移
   2)敏捷性トレーニングの効果
   3)敏捷性トレーニングの障害
  5.平衡性
   1)平衡性の加齢に伴う推移
   2)平衡性トレーニングの効果
   3)平衡性トレーニングの障害
  6.柔軟性
   1)柔軟性の加齢に伴う推移
   2)柔軟性トレーニングの効果
   3)柔軟性トレーニングの障害
  7.全身持久性
   1)全身持久性の加齢に伴う推移
   2)全身持久性トレーニングの効果
   3)全身持久性トレーニングの障害

III.栄養に及ぼす運動の功と罪(寺尾)

  1.運動・スポーツと栄養補給
   1)運動・スポーツのエネルギー源となる栄養素
   2)エネルギーの産生とその調節
  2.運動前,運動中,運動後の栄養補給に対する運動の功と罪
  3.運動・スポーツと糖質
   1)運動時の血糖調節
   2)運動の強度,持続時間と血糖
   3)糖質補給に対する運動の功と罪
  4.運動・スポーツと脂質
   1)脂質輸送系としてのリポ蛋白
   2)運動と血中遊離脂肪酸および体脂肪
   3)脂質補給に対する運動の功と罪
  5.運動・スポーツと蛋白質
   1)蛋白質の構造と種類
   2)アミノ酸の種類
   3)運動時のエネルギー源としてのアミノ酸
   4)蛋白質補給に対する運動の功と罪
  6.運動・スポーツとビタミン
   1)ビタミンの種類
   2)ビタミン補給に対する運動の功と罪

IV.運動・スポーツと薬(岡)

  1.はじめに
  2.末梢神経作用薬
   1)体性神経-骨格筋系に作用する薬
   2)自律神経-効果器系に作用する薬
  3.中枢神経作用薬
  4.男性ホルモン
  5.利尿剤
  6.ぺプチドおよび糖蛋白ホルモン
  7.おわりに

V.運動・スポーツと活性酸素(樋口)

  1.活性酸素と酸素ストレス
   1)酸素の功と罪
   2)活性酸素とは
  2.活性酸素の生成抑制と除去システム
   1)酵素的除去システム
   2)非酵素的除去システム
  3.活性酸素と運動・スポーツ
   1)一過性の運動による活性酸素の発生
   2)運動トレーニングによる活性酸素除去システムの適応
   3)オーバートレーニングと活性酸素
   4)廃用性筋萎縮と活性酸素

VI.運動・スポーツのトータルバランス(中野)

  1.運動を行うための Medical check
  2.運動の必要性と危険性
   1)運動の生理機能に及ぼす影響のまとめ
   2)運動・スポーツの必要性と危険性のトータルバランス

索引
 和文索引
 欧文索引