コロナパンデミックによって今後さらに増加すると私が考える疾患は、糖尿病、アルコール依存、精神疾患、そして今回のブログの話題である骨粗しょう症。
米国では現在から2040年までに、閉経後の骨粗鬆症に起因する骨折が従来の1.5倍程度に増加すると予測されている。
米国人よりも運動習慣がなく、活動範囲の狭い日本人では増加率がさらに高いかもしれない。
身体活動は、健康的な骨のリモデリングを促進する骨粗鬆症予防の代替アプローチとして非常に有効。
しかし残念ながら高強度の運動を行わない限り、一般的な運動、特に閉経後の女性や高齢者が行う運動では、1～3％程度のわずかな骨ミネラル増加しか得られない。
閉経後のエストラジオールの減少は、骨ミネラル（BMC）および骨密度（BMD）の低下を伴って、骨粗鬆症および骨折のリスクを高める。
そのため、骨粗鬆症や骨折の予防にエストラジオールやビスフォスフォネートなどの抗再吸収薬の投与が行われてきた。
しかし、薬物、抗体注射、ホルモン療法は骨粗鬆症のBMDを改善し骨折を減少させるが、これらのアプローチにはす全て使用による長期的で重大な副作用が懸念される。
可能な限り薬剤の使用を避けて、閉経後の骨粗鬆症を予防できる適度な運動プロトコルを提案することは可能だろうか？
下のリンクのデータを発表した研究者らは、骨形成に反応する運動量、速度、速度によって強化された負荷、衝動の持続時間、および食事のタイミングの相対的な重要性を明らかにすることを試みた。
仮説(1)
食後1時間後の20分間の運動は、40分間のインパルスと同程度に骨吸収を抑制するのに十分であり、7時間の間隔をおいて20分間の運動を2回行えば、同化効果は2倍になる。
仮説(2)
食後に行う早朝の運動は、昼間の運動と同程度に同化効果がある。
仮説(3)
08:00時の40分間の上り坂の運動は、40分間の下り坂の運動と同程度に骨形成効果がある。
Anabolic Bone Stimulus Requires a Pre-Exercise Meal and 45-Minute Walking Impulse of Suprathreshold Speed-Enhanced Momentum to Prevent or Mitigate Postmenopausal Osteoporosis within Circadian Constraints
仮説1の検証：骨形成反応における運動負荷の重要性
骨同化反応を起こすためには、運動の継続時間（インパルス）が重要であることがわった。
骨同化反応における床反力の重要性をコントロールするために、すべての運動負荷を上り坂と下り坂の両方で実施した。
結果は明確であった。
40分間の下り坂運動による衝撃的な負荷のみが、骨形成比を増加させた。
骨形成効果を得るためには、-6度の下り坂で40分から45分のインパルスが必要で、半分にすると効果がないという証拠が得られた。
7時間の間隔をおいて20分間の運動を2回行えば、同化効果は2倍になるかどうかはさらなる検証が必要。
仮説2の検証：運動前の食事の重要性
食事制限と体重減少が女性アスリートの骨ミネラル減少を促進するという十分な証拠があることからも、骨の成長を支える栄養エネルギーの中心的な役割を知る必要がある。
体脂肪が1kg減少するごとに16.5gの骨ミネラルが減少する。
過去の研究と最近のマウス研究は、栄養摂取と骨量およびミネラル代謝の間に密接な短期的・時間的依存性があることを示している。
今回の研究では、20分間隔の試験でも40分間隔の試験でも、08:00の運動前の07:00の食事による食後すぐの同化反応の増加は観察されず、13:00の食事後の運動のみが同化反応を増加させた。これはCTX濃度やサーカディアンリズムによる消化器系機能も関係していると考えられる。
最近発表されたマウスを用いた研究では，朝食前の16時間の絶食が四肢骨の機械的負荷による同化効果を大幅に増幅することが示されている。
仮説3の検証：骨同化における概日的干渉のケース
食後の40分間の運動を11時と18時に上り坂または下り坂で行った場合、CICP濃度は上昇しましたが、同じ運動を8時と13時に行った場合は上昇しなかった。
サーカディアンインフルエンスの干渉が示唆され、仮説3は支持されなかった。
結論
運動不足の座りがちな女性の閉経後の骨粗鬆症を予防・緩和するための新しい運動プロトコル
午前8時に平地または-6°の下り坂での6.1～6.7km/h（1.7～1.9m/s）の歩行速度運動でのウォーキング。
下り坂であれば40分、平地であれば45分。
1日2回の食後8時と15時に40分間の下り坂の運動を行うことで、より大きな同化効果が得られる可能性がある。
食後の最初の運動から7時間後には、栄養に対する感受性が回復していることが示唆された。骨同化作用の主な刺激は運動であるが、運動前の食事が重要である。08:00の運動前の食事は、閉経後の骨粗鬆症予防の指針となるかもしれない。