新陳代謝が上がれば、体はもっと元気になる!新陳代謝を活発化しましょう!
私たちの体の中では、つねに「代謝」が行われています。
これは、私たちの体を若々しく元気にしてくれる、大切なはたらきです。
しかし、代謝という言葉には新陳代謝や基礎代謝などがあり、その意味合いは少し違います。
そもそも新陳代謝とはどのような働きで、私たちの体にどのような影響を与えているのでしょうか。
私たちがいつまでも丈夫で元気な体でいるための新陳代謝について、その仕組みをみていきましょう。
目次
- 新陳代謝とは何を指す?
- 新陳代謝という言葉
- 新陳代謝という言葉の使われ方
- 「代謝」とはどのようなものか
- 細胞における新陳代謝
- 新陳代謝する細胞と組織、臓器
- それぞれの細胞の寿命をみてみよう
- 新陳代謝しない細胞
- 新陳代謝の仕組み=アポトーシス
- 新陳代謝はなぜ必要なのか
- 新陳代謝をしなくなるとどうなるか
- 新陳代謝が上がると、寿命が延びる?
- 新陳代謝を上げるには
- 新陳代謝を上げる栄養素
- 栄養バランスのとれた適切なカロリーの食事が新陳代謝を上げる
- 食べ過ぎは老化を加速?
- 人によって代謝量は変わる、必要なカロリーも変わる
- 新陳代謝のためには運動も必要
- まとめ
新陳代謝とは何を指す?
新陳代謝という言葉
新陳代謝とは、metabolismを日本語にした言葉です。※1
辞書で引いてみると、次のように書かれています。
古いものがだんだんなくなって、新しいものに入れ替わること。
また、生物が生活の持続のために、体内に必要なものを取り入れ、不必要なものを体外に排出する作用。
(三省堂 新明解四字熟語時点 第二版より) ※2
この言葉自体は、古くから一般的にも使われており、日本の文豪である夏目漱石や石川啄木の書籍にも、新陳代謝という言葉が使われています。※3、4
新陳代謝という言葉の使われ方
新陳代謝とは文字通り、新(新しいもの)と陳(古いもの)が代謝するという言葉であり、かつての文豪も「世の中のことは常に変わっていく」という流れにおいて、この言葉を使っています。※3、4
対象としては、人体や生物における細胞の新陳代謝として使う場合と、企業における人材の新陳代謝のように使う場合があります。
人体に対して使うときは、生きるために必要な物質(栄養素)を取り入れ、用済みとなった古い物質を体外へ排出する、という場合に使います。
このような体内で起こる一連の流れを代謝といいます。※5、6
「代謝」とはどのようなものか
では、代謝という言葉をもう少し細かくみてみましょう。
私たちが生きていくために必要な栄養素を食事などから体の中に取入れ、その栄養素がより単純な物質になってエネルギーをつくり出すことを異化とよびます。
そして、エネルギーを消費しながら別の物質に変化することを同化といい、異化と同化を合わせて代謝とよびます。※5、6
一例を挙げてみましょう。
私たちは、たんぱく質や糖質などの栄養素を食事から取り込みますが、これらは体の中でもっと小さな物質に分解されます。
たとえば、糖質は解糖系という仕組みで、より小さな物質(グルコース)などに分解されて筋肉などに蓄えられ、体を動かすエネルギーになります。※5、6
この反応が異化に相当します。
使われなかった糖はグリコーゲンなどに形を変えて肝臓に貯蔵され、必要性が生じると今度は新糖生という仕組みによってグルコースとなり、体の中で必要とされる部位に運ばれていきます。
この流れが同化に相当します。
こうした一連の流れを糖代謝と呼びますが、たんぱく質や脂質など他の栄養素にも、異化と同化の反応があります。
これらの反応を合わせて、代謝といいます。※5、6
さて、代謝とつく言葉には基礎代謝もありますが、新陳代謝とは少し意味が違います。
●新陳代謝:古いものと新しいものが入れ替わること※2
●基礎代謝:生きていくために必要な最小のエネルギー代謝のこと※7
ほかにも、糖代謝、脂質代謝、たんぱく質代謝、ビタミン代謝など、さまざまな代謝の仕組みがあります。
※1 野村恵造、花本金吾、林龍次郎(編) オーレックス英和辞典 第2版新装版 旺文社 2016年10月13日
https://www.obunsha.co.jp/product/detail/075140
https://www.kinokuniya.co.jp/f/dsg-01-9784010751404
※2 三省堂編修所(編) 新明解四字熟語辞典 第二版 三省堂 2013年7月
https://dictionary.sanseido-publ.co.jp/dict/ssd13622
※3 夏目漱石(著) 文学の哲学的基礎 青空文庫POD 2014年6月
https://www.amazon.co.jp/%E6%96%87%E8%8A%B8%E3%81%AE%E5%93%B2%E5%AD%A6%E7%9A%84%E5%9F%BA%E7%A4%8E-%E9%9D%92%E7%A9%BA%E6%96%87%E5%BA%ABPOD%EF%BC%88%E3%83%9D%E3%82%B1%E3%83%83%E3%83%88%E7%89%88%EF%BC%89-%E5%A4%8F%E7%9B%AE%E6%BC%B1%E7%9F%B3/dp/4864784604
※4 石川啄木(著) 我等の一団と彼 青空文庫 2009年12月
https://books.rakuten.co.jp/rk/285d35eeb1ea43b896558c7f54cf0c69/?l-id=search-c-item-text-22
※5 田村隆明(著) 重要ワードで一気にわかる 分子生物学超図解ノート 改訂版 羊土社 2011年9月
https://www.yodosha.co.jp/yodobook/book/9784758120272/
※6 前野正夫、磯川桂太郎(著) はじめの一歩の生化学・分子生物学 第3版 羊土社 2016年11月(第1版は1999年4月) P180、P192-197
https://www.yodosha.co.jp/yodobook/book/9784758120722/
※7 厚生労働省 e-ヘルスネット 基礎代謝量 / 2020年9月30日閲覧
https://www.e-healthnet.mhlw.go.jp/information/dictionary/metabolic/ym-019.html
細胞における新陳代謝
新陳代謝する細胞と組織、臓器
私たちの体は、膨大な数の細胞からできています。
同じ種類の細胞が集まって組織となり、それぞれが決まった働きをすることで臓器(器官)となります。
たとえば、人間の皮膚は一つの臓器として捉えますが、皮膚はさらに表皮、真皮、皮下組織という組織に分かれ、それぞれを構成する細胞も違います。※8
人に限ったことではありませんが、細胞は分裂によって生まれ変わり、老化した細胞はある一定の期間が過ぎると死んでいきます。※8
この細胞の入れ替わりのことを、新陳代謝と呼んでいるのです。
ただし、肝臓や血管などの細胞は、再生といって新しく生まれる細胞が多くなることがあります。
たとえば、手術により肝臓を切除する場合、正常な肝臓であれば70%くらいまで切除可能(肝臓の機能を維持できる)といわれています。
そして小さくなった肝臓は新しい細胞がどんどん生まれてくるため、数か月後には元の80%程度まで戻るほどの再生力をもっています。※9
それぞれの細胞の寿命をみてみよう
前述の通り、細胞は老化すると体の中から無くなりますが、その寿命は細胞によって違いがあります。
いくつかの例を見てみましょう。
- 赤血球:120日 ※8
- 白血球 ※8
- 好中球:2~3日
- 単球/マクロファージ:単球は1~2日、マクロファージに変わると数か月~数年
- 血小板:10日 ※8
- 皮膚(表皮):15~30日 ※8
- 骨:1年間でおよそ1/5が入れ替わる ※8、10
こうして寿命を迎えた細胞は凝縮し、小さく断片化されて、マクロファージ(免疫細胞)に食べられてしまいます。※10
新陳代謝しない細胞
ただし、人体には新陳代謝しない細胞や組織もあります。
神経細胞(脳や神経)、骨格筋(筋肉)、心筋(心臓の筋肉)などです。
これらは非再生系組織とよばれており、新陳代謝が出来ない細胞ですので、細胞や組織がダメージを受けると、その機能は失われることになります。※11
新陳代謝の仕組み=アポトーシス
人体の細胞には、それぞれの寿命があるのは前述の通りですが、細胞は自分の寿命を迎えると、自然死(アポトーシス)を起こして、新しい細胞と入れ替わっています。※5
私たちの体は、細胞が自然に死んでいくのと同じだけ、新しい細胞を作っておく必要があるのです。
自然死する細胞の数が、新しくつくられる細胞よりも多くなると、丈夫で元気な体は維持できません。※5
たとえば骨は、破壊と再生をくり返していますが、再生する骨の細胞よりも破壊される骨の細胞の方が多くなると、骨がスカスカになって脆くなってしまいます。※12
また、たんぱく質は一つひとつの細胞の中にも存在しています。
一つの細胞に存在するたんぱく質は、およそ2~3日で半分が入れ替わるといわれています。
1週間もすれば、その細胞のたんぱく質は丸ごと入れ替わる計算です。
全身には非常に多くの種類の細胞がありますから、全身の細胞のほとんどが新しいたんぱく質の分子に置き換わっていくには、1か月ほどかかるといわれています。※13
たんぱく質は、体の中に入るとアミノ酸に分解され(異化)、アミノ酸から再びたんぱく質を合成します(同化)が、加齢とともにこの新陳代謝のサイクルが遅くなってきます。
※13すると、古いたんぱく質や合成ミスによりできた異常なたんぱく質が多く体の中に蓄積していき、老化に関連する病気につながるのです。※13
※5 田村隆明(著) 重要ワードで一気にわかる 分子生物学超図解ノート 改訂版 羊土社 2011年9月
https://www.yodosha.co.jp/yodobook/book/9784758120272/
※8 坂井 建雄、河原 克雅 (編集) カラー図解 人体の正常構造と機能 [全10巻縮刷版] <第3版> 日本医事新報社 2017年1月
https://www.jmedj.co.jp/book/search/detail.php?id=1722
※9 日本赤十字社 大阪赤十字病院 がん診療情報・がん診療センター 肝細胞がん
https://www.osaka-med.jrc.or.jp/cancer2/each/cancer4.html
※10 坂井 建雄、石崎 泰樹 (編集) カラー図解 人体の細胞生物学 日本医事新報社 2018年11月
https://www.jmedj.co.jp/book/search/detail.php?id=1834
※11 札幌医科大学 医学部付属 フロンティア医学研究所 組織再生学部門 151111組織再生講義.pptx / 2020年9月30日閲覧
https://www.smu-tisdevreg.jp/wp-content/uploads/2018/08/H27_2.pdf
※12 骨粗鬆症財団 骨粗鬆症とはどんな病気? / 2020年9月30日閲覧
https://www.jpof.or.jp/osteoporosis/case/
※13 日本老年医学会 (編集) 老年医学系統講義テキスト 西村書店 2013年4月発行
http://www.nishimurashoten.co.jp/book/archives/3381
新陳代謝はなぜ必要なのか
新陳代謝をしなくなるとどうなるか
人の細胞(生殖細胞を除く体細胞)は、分裂することで新しい細胞をつくり出していますが、1つの細胞が分裂する限界値は50から60回と決まっており、永遠に分裂していくものではありません。
また、加齢とともにその回数は、わずかですが減少してくるといわれています。※14
つまり、新陳代謝のスピードが、遅くなってくるのです。
新陳代謝が進まなくなるときは、体の老化を示しています。※13、15
生まれる細胞よりも老化して死滅する細胞が多くなると、組織や臓器そのものが萎縮します(老化現象)。※16
老化現象には、骨がもろくなる(骨粗しょう症)、筋力の低下、体脂肪の増加、耳が聞こえにくい、口の中が渇く、白髪・薄毛、皮膚のしわ・シミ・かさつき、動脈硬化、脳の萎縮・脳細胞の減少、水晶体の白濁(白内障)、便秘などがあります。※16
新陳代謝が上がると、寿命が延びる?
ところで、人体や細胞にとって重要な物質の一つであるたんぱく質は、体の中に入ると分解されてアミノ酸になり(異化)、アミノ酸から再びたんぱく質になる(同化)という代謝をくり返しています。
これらの反応にはさまざまな酵素が関わっており、必要な酵素が上手く働かないと新陳代謝は上手く進みません。※5、6、13
また、代謝の過程で異常な性質を持つたんぱく質がつくられることもあります。
これらは分解されやすいのでいずれ消えていきますが、一部の異常なたんぱく質(特に高度な異常を示すたんぱく質)は分解されにくく、体の中にたまりやすくなってしまいます。※13
加齢とともに新陳代謝の回転が遅くなってくると、異常なたんぱく質の分解が遅くなって体の中に留まる時間が長くなり、蓄積する量も増えてきます。
逆に、若くて新陳代謝の回転が早い人ならば、異常なたんぱく質が体の中に留まる時間が短くなり、蓄積する量も少なくて済みます。※13
つまり、新陳代謝を上げることは、体全体の若々しさを維持することでもあり、細胞機能の老化によるさまざまな病気になりにくい体をつくっていくのです。
※5 田村隆明(著) 重要ワードで一気にわかる 分子生物学超図解ノート 改訂版 羊土社 2011年9月
※6 前野正夫、磯川桂太郎(著) はじめの一歩の生化学・分子生物学 第3版 2016年12月(第1版は1999年4月)
※13 日本老年医学会 (編集) 老年医学系統講義テキスト 西村書店 2013年4月
http://www.nishimurashoten.co.jp/book/archives/3381
※14 老化の生化学 / 2020年9月30日閲覧
https://www.tokushima-u.ac.jp/med/culture/sutoresu/info/2013102800018/files/1009.pdf
※15 フロンティア医学研究所 組織再生学部門 / 2020年9月30日閲覧
https://www.smu-tisdevreg.jp/wp-content/uploads/2018/08/H27_2.pdf
※16 MSDマニュアル家庭版 加齢に伴う体の変化
https://www.msdmanuals.com/ja-jp/%E3%83%9B%E3%83%BC%E3%83%A0/24-%E9%AB%98%E9%BD%A2%E8%80%85%E3%81%AE%E5%81%A5%E5%BA%B7%E4%B8%8A%E3%81%AE%E5%95%8F%E9%A1%8C/%E9%AB%98%E9%BD%A2%E8%80%85%E3%81%AE%E4%BD%93/%E5%8A%A0%E9%BD%A2%E3%81%AB%E4%BC%B4%E3%81%86%E4%BD%93%E3%81%AE%E5%A4%89%E5%8C%96
新陳代謝を上げるには
新陳代謝を上げる栄養素
私たちがいつまでも若々しい体を保つ秘訣は、新陳代謝を今よりも上げていくことです。
たとえば、骨の若々しさを保つには、破壊される骨細胞と同じだけの新しい骨細胞ができれば良いのです。
そのためには骨の主成分となるカルシウムや、骨の材料となるカルシウムやたんぱく質、カルシウムの吸収を助けるビタミンD骨の形成や骨質の維持に必要なビタミンDやビタミンK、元気な骨を維持するためのマグネシウム、ビタミンB6やビタミンB12、葉酸なども必要な栄養素です。
さらに、元気に活動するために必要なのが、エネルギー源となる炭水化物、脂肪、糖質です。
このように、人体の細胞の新陳代謝を維持していくためには、さまざまな栄養素が必要なのです。※17
栄養バランスのとれた適切なカロリーの食事が新陳代謝を上げる
新しい細胞をつくり出すためには、それぞれに必要となる栄養素が少しずつ違いますし、特定の栄養素が必ずしもどこかの細胞だけの新陳代謝を活発にするわけではありません。
骨で考えてみましょう。
牛乳は比較的カルシウムの多い食品(100g中カルシウムが110㎎)ですが、牛乳にはたんぱく質も多く含まれています。※18、19
たんぱく質は、ホルモン、血液、免疫に関する物質をつくるためにも使われます。
つまり、骨を丈夫にしたいからといって牛乳をたくさん飲めば良い、というわけではありません。※19
人体に必要な5大栄養素(糖質、脂質、たんぱく質、ビタミン、ミネラル)をバランス良く摂って、常に新しい栄養素を全身の細胞に届けることが、新陳代謝には必要なのです。※4、14
食べ過ぎは老化を加速?
そしてもう一つ注意したいのが、食べ過ぎ(カロリー過多)はむしろ老化を早める可能性があるということです。※5、13
私たちの体には、飢餓状態(グルコース=細胞内の小さな単位に分解された糖が枯渇した状態のとき)のときに活性化される遺伝子がみつかっています。
これはサーチュイン遺伝子、サーチュインファミリーなどと呼ばれています。
これが細胞の寿命を制御している可能性があることが分かってきました。※13
簡単にいえば、ちょっとお腹が空いているときに活性化されるサーチュイン遺伝子の働きによって、古くなった細胞が消える、というもの。※13
少しお腹が空いているくらいの満腹度が、体にとってはちょうど良いということなのです。
人によって代謝量は変わる、必要なカロリーも変わる
一般的に、若い頃よりも年齢が上がった方が、運動などによって消費するカロリー、つまり体の中での代謝量は低くなりますし、生きるためだけに行われる基礎代謝の量も10代をピークに減ってきます。※7、13
つまり、年齢が上がれば減ってくる消費するカロリーに合わせて、摂取カロリーも少しずつ減らしていく必要があります。
ただし、一概に「○才だから何%減らせば良いか」は分かってはいませんし、人によって体格や活動量は違いますから適切なカロリーは違います。※13
大事なのは、摂取するカロリーと消費するカロリーのバランスです。
カロリーの摂り過ぎは体重増加の要因ですから、今の自分の体に合った必要なカロリーを見つけていきましょう。
カロリー制限と寿命延伸との関係は、世界の各地で多くの研究が行われています。
中でも2009年にアメリカの研究チームが発表した論文では、30%のカロリー制限をしたアカゲザルは寿命が長くなることが示されました。※20
仮に、これを人に当てはめるならば、「腹八分目」よりも少し少ないくらいを意識して、高カロリーな食品(揚げ物や霜降りの肉など)を少し減らし、低カロリーの葉物野菜や海藻に置き換えてみると良いでしょう。
新陳代謝のためには運動も必要
まだ研究段階にある内容ですが、新陳代謝を上げるためには、運動も大切ということが分かってきました。
私たちの体には、運動することで活性化されるAMPKと呼ばれる酵素があります。
AMPKは新しい細胞をつくりながら、人体の寿命を縮めてしまうとされるTOR遺伝子の活性を抑制します。※13
TOR遺伝子は、新しいたんぱく質の合成を抑制する遺伝子であり、TOR遺伝子が上手く働かない状態のハエやマウスは、寿命が延びることが分かってきました。
つまり、TOR遺伝子の活性を抑えることができれば、新しい細胞がどんどん生まれる可能性があると考えられています。※13
もちろん、寿命を決めるのはこれだけではありませんが、適度な運動によりAMPKを活性化することで、細胞の増殖や寿命を良い方向に制御できるかもしれません。※13
※4 石川啄木(著) 我等の一団と彼 青空文庫 2009年12月
https://books.rakuten.co.jp/rk/285d35eeb1ea43b896558c7f54cf0c69/?l-id=search-c-item-text-22
※5 田村隆明(著) 重要ワードで一気にわかる 分子生物学超図解ノート 改訂版 羊土社 2011年10月
https://www.yodosha.co.jp/yodobook/book/9784758120272/
※7 厚生労働省 e-ヘルスネット 基礎代謝 / 2020年9月30日閲覧
https://www.e-healthnet.mhlw.go.jp/information/dictionary/metabolic/ym-019.html
※13 日本老年医学会 (編集) 老年医学系統講義テキスト 西村書店 2013年4月
http://www.nishimurashoten.co.jp/book/archives/3381
※14 医療情報科学研究所(編集) 病気がみえるVol.3 糖尿病・代謝・内分泌 第4版 メディックメディア / 2020年9月30日閲覧
https://www.byomie.com/products/vol3/
※17 ロコモONLINE 食生活でロコモ対策 / 2020年9月30日閲覧
https://locomo-joa.jp/check/food/
※18 農林水産省 みんなの食育 成長期にカルシウムをたくさんとって骨の貯金をしよう / 2020年9月30日閲覧
https://www.maff.go.jp/j/syokuiku/minna_navi/topics/topics1_05.html
※19 友竹浩之、桑波田雅士(編) 栄養科学シリーズNEXT 新・栄養学総論 第2版 講談社サイエンティフィック 2020年3月
https://www.kspub.co.jp/book/detail/5180969.html
※20 Ricki J. Colmanほか Caloric restriction delays disease onset and mortality in rhesus monkeys(Science. 2009 Jul 10; 325(5937): 201?204.) / 2020年9月30日閲覧
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2812811/
まとめ
新陳代謝の語源はmetabolism、メタボリックシンドロームの語源にもなった言葉です。
私たちの体にとって、古くなった細胞や不要になった細胞を排除し、新しい細胞で丈夫で元気な体をつくり出す大切な反応、新陳代謝。
栄養バランスの良い食事と適度な運動で新陳代謝を上げることで、加齢に負けない元気な体をつくっていきましょう。
- 杉村 友希
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准看護師免許
人工透析で2年間、美容クリニックで半年勤務、その後、内科・皮膚科・美容皮膚科・形成外科・婦人科・乳腺科などの総合しているクリニックで現場主任を務める。
現在は、透析のクリニックに勤務しながら、現場で培った経験を元に、美容ライター業も行っている。