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人体のエネルギー源、「脂肪酸-ケトン体」「ブドウ糖-グリコーゲン」
こんにちは。

今回は、人体のエネルギー源のお話しです。
細胞が生きていくには、エネルギー源が必要です。
今日のお話しは基本的に論争の余地のない、生理学的事実が中心です。
少し面倒くさいですが、この人体のエネルギーシステムのことがあるていどわかったら、
糖質制限食のことも含めて、常識の壁を越えるきっかけとなると思います。
糖新生のことも説明したいと思います。


人体にはエネルギー源として、

1)「脂肪酸-ケトン体のシステム」

と、

2)「ブドウ糖-グリコーゲンのシステム」

があります。

<人体のエネルギー源Ⅰ:脂肪酸-ケトン体システム>

①脳はケトン体(脂肪酸の代謝産物)をいつでも利用できる。
②心筋・骨格筋など多くの体細胞は日常生活では脂肪酸-ケトン体が主エネルギー源であり、人体を自動車に例えるならガソリンの代わりは脂質である。
③赤血球を除く全ての細胞はミトコンドリアを持っているので、脂肪酸-ケトン体エネルギーシステムを利用できる。
④糖質制限食実践中や絶食中の血中ケトン体上昇は、インスリン作用が保たれており生理的なもので病的ではない。農耕開始前の人類は皆そうであった。
⑤備蓄の体脂肪は大量にあるエネルギー源で、体重50kg、体脂肪率20%の成人なら
 10kgで90000キロカロリーあり、水だけで2ヶ月生存できる。
⑥肝臓はケトン体を、脂肪酸から生成するが、自分では利用せずに、他の組織に供給。



<人体のエネルギー源Ⅱ:ブドウ糖-グリコーゲンシステム>


①人体で赤血球だけはミトコンドリアがないのでブドウ糖しか利用できない。
②日常生活でブドウ糖を主エネルギー源として利用しているのは赤血球・脳・網膜など。
③ブドウ糖-グリコーゲンエネルギーシステムの本質は
 「常に赤血球の、唯一のエネルギー源」
 「筋肉が収縮したときのエネルギー源」→緊急時のターボエンジン
 「血糖値が上昇しインスリンが追加分泌された時、筋肉・脂肪細胞のエネルギー源」
 「日常生活では脳・網膜・生殖腺胚上皮など特殊部位の主エネルギー源」
④備蓄グリコーゲンは極めて少量で、成人で約250gていどである。
 約1000キロカロリーしかなく、強度の高い運動なら1~2時間で枯渇してしまう。



ここで大切なことは、日常生活では、骨格筋・心筋を始めほとんどの体細胞は、
主エネルギー源として、備蓄がたっぷりある「脂肪酸-ケトン体システム」を利用しているということです。

即ち、人体を自動車に例えれば、ガソリンの代わりは脂肪酸-ケトン体であり、
決してブドウ糖-グリコーゲンではありません。

例えば、心筋がブドウ糖を主たるエネルギー源として利用したりしたら、
グリコーゲンの備蓄は約250gしかないので、
いつ枯渇して止まるかもしれませんね。

日常生活で、ブドウ糖をエネルギー源としているのは、
「赤血球・脳・網膜・生殖腺胚上皮」といった特殊な細胞だけです。

糖質制限食実践中は脂肪酸-ケトン体を主たるエネルギー源として、
しっかり利用しているので、エネルギー不足には決してなりません。
人類700万年の歴史の内、農耕開始前は
人類皆糖質制限食だったことをお忘れなく。

糖質を摂取したときは、血糖値が上昇し追加分泌のインスリンが出て、
筋肉でブドウ糖を利用させます。
食物吸収が終了した直後には、肝臓のグリコーゲン分解が、
循環血液中に入るブドウ糖の主要な供給源です。
食後数時間が経過し、絶食状態が持続すると、
ブドウ糖の供給源は、肝のグリコーゲン分解から糖新生に切り替わります。
食後この時間帯になると筋肉や体細胞のほとんどは、
「脂肪酸-ケトン体のシステム」をエネルギー源として利用するようになります。

<糖新生>
肝臓の糖新生は、ブドウ糖しか利用できない「赤血球」などのために、
最低限の血糖値を確保するために日常的に行われています。
ですから、人類の700万年の歴史において、
ごく普通に日常的に毎日、肝臓の糖新生は行われてきたわけで、
珍しいことでも何でもありません。

肝臓の糖新生は、脂肪酸の代謝産物のグリセロール、
筋肉から供給されるアミノ酸(アラニン、グルタニン)、
ブドウ糖代謝の産物の乳酸などから行われます。
肝臓は筋肉由来のアミノ酸などから日常的に糖新生を行っていますが、
筋肉ではタンパク質の分解と合成が毎日行われています。

①脂肪組織→グリセロール(脂肪酸の分解物)や脂肪酸→肝臓→糖新生→脂肪組織・筋肉
②筋肉→アミノ酸→肝臓→糖新生→筋肉・脂肪組織
③ブドウ糖代謝→乳酸→肝臓→糖新生→筋肉・脂肪組織

①②③はごく日常的に人体で行われており、
肝臓、筋肉、脂肪組織の間で行ったり来たりしながら、
日々糖新生の調節が行われているわけです

700万年間の人類の歴史の中で農耕前の狩猟・採集時代は、
糖質制限食を摂取しているか、空腹や絶食や飢餓が日常的でしたので、
肝臓は毎日、今以上に糖新生を行い、
よく働いてきたしそれだけのキャパシティーを持っているということですね。

糖質制限食実践中は、脂肪酸-ケトン体エネルギー源がたっぷり利用できますので、
決してエネルギー不足にはなりません。
糖質制限食の場合は、食事からのブドウ糖供給が極めて少ないので、
食事中でも、肝臓の糖新生は行われています。
肝臓の糖新生は脂肪を燃やして賄われて結構エネルギーを消費するので
痩せやすいのです。

なお肝臓の糖新生は、人体全体のエネルギー源を確保しているのではありません。
ブドウ糖しか利用できない「赤血球」という特殊な細胞と、
日常的にブドウ糖を利用している脳や網膜などのために、
最低限の血糖値を確保しているのです。


<タンパク質>
次に三大栄養素のうちタンパク質は、
エネルギー源として使われることはありえますが、基本的に少ないです。
タンパク質は、主として人体の組織の材料として使われています。

適切なエネルギー源が確保されていれば、
食事から摂取したタンパク質(アミノ酸)は、
人体に吸収されて組織のタンパク質合成に使われます。

タンパク質を主たるエネルギー源として使われざるを得ないときは、
例えば「飢餓→絶食」が続いたときなどです。
体内の糖質、脂質をエネルギー源として使い果たした後は、
やむを得ず筋肉細胞のタンパク質を主たるエネルギー源として使いますが、こ
れは死の一歩手前です。


江部康二
コメント
糖新生
先生質問にコメント大変ありがとうございました。やはり傷の治りが早いのは気のせいじゃなかったのですね。今回糖新生についてお話が書いてありましたが、すごく興味があります。あと肝臓は強い臓器なんですね。確か移植で切除してもまた元通りになるとか聞きました。すい臓の細胞も再生すればと思いました。これからも楽しみにしています。
2018/08/28(Tue) 19:40 | URL | ギー | 【編集
糖質制限と傷

傷の件で投稿されてる方がおられたので
書き込みます 
私も糖質制限をして1年なのですが
足の裏にタコ 角質があったのですが
きれいさっぱり 無くなりました
血圧正常化 視力正常化
睡眠8時間ぐっすり
血糖値正常化
体重19kg 減量 (リバウンドなし体重不変)
本当にありがとうございました
2018/08/28(Tue) 20:02 | URL | 糖尿人 | 【編集
Re: 傷
糖尿人 さん

コメントありがとうございます。
19kgの減量成功良かったです。
タコが消えたのはびっくりです。
2018/08/29(Wed) 07:12 | URL | ドクター江部 | 【編集
まるで魔法のような扱いですが・・・(笑)
糖質制限、まるで魔法のような扱いですが・・少し危惧を感じました。少しだけですよ。
先生、生物の身体は飢餓に強く作られていると、以前記事にあったと記憶しています。
現代人が腹八分目、日野原先生なら六分目といったところでしょうか。
その程度に食事を抑え、強烈な空腹感でない限り、常に少し足りない程度に食事を抑えておけば、生活習慣病からは遠い位置に存在することができると思います。
身体の回復能力や種々の能力も、本来の野生に近いところまで獲得できるのかもしれませんね。
文明の利器も必要ですが、野生の感性も必要だと思います。
そのバランスが難しいところでしょう。

先生のところでは、病の目線からのデータが蓄積されていってると思いますが、普通の人の年代層別に集めたものがあれば面白いですね。
私は面倒な作業は苦手なので無理ですが・・・。

余談ながら、糖質制限を行っていて面白いのは、感覚が良くなったような気がすることです。
食後のだるさの無さは、一番初めに感じました。
ボーッとしていては、捕食されますからね。
2018/08/29(Wed) 12:25 | URL | クワトロ | 【編集
Re: まるで魔法のような扱いですが・・・(笑)
クワトロ さん

スーパー糖質制限食で、ほとんどの生活習慣病が、どんどん改善することを思えば
ほとんど、魔法のような治療効果と言えると思います。

しかし、長鎖脂肪酸代謝異常症とか尿素サイクル異常症とか、診断基準を満たす膵炎とか・・・
糖質制限食は禁忌ですので、勿論魔法ではないですね。

糖質制限食だと、強烈な空腹感はありません。
一日一食でも二食でもいけそうです。
狩猟・採集時代は、食べられるときは、お腹いっぱい食べていたと思いますが、
飢餓に近い状況のときもあったと思います。

食後の眠気やだるさや胸焼けなどは、狩猟・採集時代はそのまま命の危険がありますから
やはり、ご指摘通り、糖質摂取の害と思います。
こんなモノは食べるなと、身体が教えてくれているのでしょう。

なお、ライオンや虎は数日に一回の食事だそうです。
2018/08/29(Wed) 13:05 | URL | ドクター江部 | 【編集
糖質制限食と食後血糖値
江部先生、お元気でしょうか?

来たる9月2日の東京での講演会、お話をお聞きできるのを楽しみにしております。

長くなってしまいますが・・・

私、最近、2種類ほど、自分の食後血糖値を測ってみましたので、ご意見をいただければ幸いです。

実験①
ヘビー級の餃子1人前554gを丸ごと食べると食後血糖値はどうなるのか?無謀とも思いましたが、大好物だった地元名物餃子がたくさん冷凍保存してあるので、実験してみました。
6gの醤油と2.3gのラー油と共に20分で食、30分毎に血糖値測定。
8/20
6:35pm 103 食事開始直前、その後、20分で完食
7:10pm 103 
7:38pm 191
8:08pm 236
8:38pm 222
9:08pm 202
9:38pm 164
10:10pm 161
10:42pm 147
11:08pm 127
11:39pm 131
0:09am 125
0:41am 103

私の感想:大好物の餃子だったのですが、半量にする、あるいは、餃子の餡のみ、あるいはその両方、などをしないと自分には食べてはいけないものになってしまったようですね。残念。

久しぶりに血糖値を測ったついでに、最近のパターン化した糖質制限食で、どの位食後の血糖値が上がるかを確認してみました。

実験②日常の糖質制限食での血糖値上昇確認

その1.朝食編(両日とも若干の重量差を除けば同一メニュー、食べる順)
きゅうり1本130g、めかぶ80g、濃縮つゆの素3g、卵2個、ほうれん草(冷凍)100g、ココナッツオイル15g、ブラッ

クペッパーと塩少々、冷奴150g、しょうゆ3g
カロリーと成分計算結果→468kcal、たんぱく質29g、糖質9g、食物繊維7g、脂質34g

8/21
5:13am 87 起床15分後→6:15朝食開始
7:16am 125 1時間後
7:46am 119 その後、会社での業務開始で測定不可

8/22
5:13am 95 起床15分後
6:31am 102 朝食直前
7:28am 116 1時間後
7:57am 133 1.5時間後 (2時間後は受診中で測定できず)
8:40am 106 2.15時間後 (病院での血液検査値、時間は推定)
8:58am 105 2.5時間後

その2.夕食編
8/21 きゅうり190g、ブロッコリー(冷凍)250g、ココナッツオイル15g、生しらす79g、マグロの刺身91g、赤ワイン363cc、カマンベールチーズ60g
カロリーと成分計算結果→822kcal、たんぱく質58.2g、糖質11.8g、食物繊維11.3g、脂質31g
6:54p 93 食事直前
8:07p109 1時間後
8:34p110 1.5時間後
9:03p113 2時間後
9:28p 94 2.5時間後

8/22  きゅうり118g、めかぶ100g、つゆの素5g、ブロッコリー(冷凍)200g、ココナッツオイル17g、マグロの刺身99g、赤ワイン250c、生大根28g、ブリーチーズ29g、納豆40g、納豆のたれ5.5g
カロリーと成分計算結果→724kcal、たんぱく質48.0g、糖質19.6g、食物繊維9.3g、脂質31.8g
7:08p 92 食事直前
8:26p102 1.5時間後
8:54p100 2時間後

質問です。
朝のほうが摂取した糖質量が少ないのに血糖値上昇幅が高いようですが、何故なんでしょうか?(糖質制限食として適正値?)また、どこか気になる点がありましたらお教えください。
2018/08/29(Wed) 17:01 | URL | jazzbone.bob | 【編集
先日は立川講演にてサインをありがとうございました。
 
エネルギーシステムの維持について
食後2hr値のみ糖尿病型の29歳 女です。
先日、頓服α-GIをもらうため近医受診したところ尿中ケトン体3+でした。HbA1c 5.0 BS 79で他データ異常なく、医師にダイエットをしていないか聞かれましたがもちろんいわゆるダイエットはしておりません。
 
セイゲニストとなり1年と少し、尿中ケトン体は毎度陰性でした。血中ケトン体は測定したことがなく分からないのですがきっと『ケトン体-脂肪酸エネルギーシステム』がうまく機能し尿中には出ていないのかしらと想像を働かせていたのですが…

結果を見ての後付けですが、わりと糖質摂取する機会が多く‪一時‬的におさぼり気味だったかなという反省と、検査当日は糖質制限を始めたころのようなだるさがありました。
 
というエピソードがあり
・ケトン体回路はやはりおさぼりの期間がある程度になると不活性化してしまいますか。
・その場合、量・期間のめやす?はどれくらいでしょうか。(毎食しっかりを数日間、など…?)

長くなりましたが教えていただけたら幸いです。
 
2018/08/29(Wed) 17:38 | URL | れ | 【編集
江部先生の真理説明!!
都内河北 鈴木です。

クワトロさんへの江部先生説明で
「糖質制限食だと、強烈な空腹感は有りません。」
「ライオンや虎は数日に1回の食事だそうです。」

この様な野生動物の知識を御存知だと驚きましたが、
確かに野生動物は
「日々3度食事などしていないことは明らかです!!」

1日3度の食事量は、エジソンが食パントウスタ~を発明した当時の販売促進の文言ですね。

「糖質制限理論で、生還、覚醒している私には痛烈に感じる文言です!!」

時代進化しても、私が救急搬送で悪化一途の患者だったから言えます、
「思考力無い、カロリ~制限理論」を
いつまで続けるのでしょうか??
「日本医療界」!!
「日本糖尿病学会」!!
「東京都病院協会・会長経営病院」!!
「東京都S区O保健センタ~過去3代の3人の課長」!!

江部先生には、感謝尽きません!!
ありがとうございます。
敬具
2018/08/29(Wed) 19:02 | URL | 都内河北 鈴木 | 【編集
魔法扱い・・・私もこれには、「はっ」っとちょっと考えさせられました。
ライオンは肉食でこわい動物です。
数日に1回獲物を襲うのですよね。人間は毎日のように肉を食べ・・・。
だとしたら、この世で一番の肉食は人間になるのでしょうか。。
草食動物の数倍にも膨れ上がった人間は、動物達から見ると悪魔の大群なのでしょうか・・・。
いつもは草食動物的な食べ物(炭水化物有)でたんぱく質を摂り、たまーにお肉では長生きできないでしょうか?
2018/08/29(Wed) 19:27 | URL | 五月 | 【編集
Re: 糖質制限食と食後血糖値
jazzbone.bob さん

興味深いデータをコメント頂きありがとうございます。
折角のデータですので、記事にしたいと思います。
2018/08/29(Wed) 20:55 | URL | ドクター江部 | 【編集
Re: タイトルなし
れ さん


スーパー糖質制限食だと、血中ケトン体は、400~800~1200くらいです。
これだと、身体がしっかりケトン体を利用するようになり、3ヶ月~半年で尿中ケトン体は陰性となります。


ケトン食レベルだと、血中ケトン体は4000~6000レベルとなります。
このくらいだと、ケトン食実践中は、ずっと尿中ケトン体が陽性になります。


糖質摂取機会が多かったのなら、血中ケトン体が一旦、200とかに下がった可能性があります。
その場合は、再びスーパー糖質制限食で、血中ケトン体が1200とかになれば、一旦また尿中ケトン体が陽性になる
可能性があります。
2018/08/29(Wed) 21:02 | URL | ドクター江部 | 【編集
Re: 江部先生の真理説明!!
都内河北 鈴木 さん

確かに、人類は長い間、一日1~2食だった可能性が高いと思います。
2018/08/29(Wed) 21:04 | URL | ドクター江部 | 【編集
Re: タイトルなし
五月 さん

仰る通り、人類は地球上の種として、特殊(異常)な側面があります。

地球の視点で考察するなら、人類(特にホモ・サピエンス)さえいなければ
地球環境は平穏無事で、ずっと保たれていたと思います。

まあ、そんな人類ですが、私は今の現実を、それなりに受け入れたいと思っています。
2018/08/29(Wed) 21:10 | URL | ドクター江部 | 【編集
体重の増減に関する質問
数年前にも質問にご回答頂いた者です。
その後も、江部先生のブログに何度も励まされつつ糖質制限を続けています。リュウマチの母も最近一緒に糖質制限をはじめたのですが、痛みが緩和されてきたと喜んでいます。スーパー玉石混合ネット社会の中で、江部先生の存在、ブログは本当に貴重かつ参考になる国宝です!
本日はまた質問がありコメントさせて頂きました。もしお時間ございましたら、ご意見頂けますと幸いです。
糖質制限で体重が減らないという相談に関しては、ブログの過去の記事でも何度か取り上げていらっしゃり、読者からの質問に

糖質制限食で肥満の人は体重減少しますが、痩せ過ぎの人は体重が増加します。
いずれもその人における適正体重になって落ち着きます。
ーーーさんは、現在BMI:20 なので、適正体重の下限くらいですので、もうこれ以上は減らないと思います。


とご回答されているのを拝読しました。
その上でのあえての質問です。
糖尿病の要素はなく、生まれつきのアレルギーの治療の観点から、スーパー・スタンダードを体調に合わせ入れ替える糖質制限と年2回の3日程度の断食を続け、これまで10年程度、身長166cm/体重は48-49kgで変化なく過ごしていました。生まれつき関節の病気があり、体重はこれくらいが痛みが出ずに快適に過ごせる体重と整形外科医の先生にもお墨付き(?)を頂き、かつ、見た目も自分が満足できるものでした。
しかし数ヶ月前に、ストレスから市販のスナック菓子などを頻繁に食べる生活を1ヶ月ほど続けてしまい、体重が50-51kgに増え、お腹まわりにぽちゃっとした脂肪がつきました。すぐにまた糖質制限食に戻すことができたのですが、体重がもとの40kg台に戻りません。
40代女性、ジムなどの運動はしていません。毎日自宅で10分程度の体幹トレーニング・腹筋を行い、なるべく歩く(10階までは常に階段使用)するようにしています。
引用した先生のコメントの通り、適正体重であろうとは理解しているのですが、ここでひとつ、謎な現象があります。
スーパー/スタンダード糖質制限をしていると、体重は一切減らず、むしろ微弱にですが増えていきます。
しかし、途中、友人との会食などで通常の糖質がたっぷり含まれた食事(ラーメンやピザなど)を1食とり、その日の残りの食事を糖質制限/空腹にならなければ食べない、とすると、その翌日、翌々日で最大2-3kgほど一気に体重が減少し、40kg台になります。
また、高糖質食品を食べるととても汗をかき、お腹まわりが非常に熱くなり、スポーツのあとのような爽快感を感じる時があります。
2ヶ月前の内科での血液検査で、ケトン値が高めと言われたのですが、糖質制限を続けケトン値が高くなると、糖質をたまにとったときに、燃焼(分解でしょうか?)しやすくなるといったことはあるのでしょうか?
2018/08/30(Thu) 13:16 | URL | アリエル | 【編集
Re: 体重の増減に関する質問
アリエル さん

「友人との会食などで通常の糖質がたっぷり含まれた食事(ラーメンやピザなど)を1食とり、その日の残りの食事を糖質制限/空腹にならなければ食べない、とすると、その翌日、翌々日で最大2-3kgほど一気に体重が減少し、40kg台になります。」
このような短期間の体重の減少は水分の移動です。
塩分を普通に摂取するとすぐに水分は戻っていつもの体重になります。

「食事誘発熱産生」はたんぱく質が圧倒的に多いので
普通はタンパク摂取時にサーモグラフィーで温度が上昇しています。

食事誘発性熱産生は、たんぱく質のみを摂取したときは摂取エネルギーの約30%、糖質のみの場合は約6%、脂質のみの場合は約4%です。

「糖質制限を続けケトン値が高くなると、糖質をたまにとったときに、燃焼(分解でしょうか?)しやすくなるといったことはあるのでしょうか?」
糖質が燃焼しやすくなるとかはないと思います。
ただ、血糖値の乱高下で、ぼーとする、眠気、動悸、イライラ、快感・・・などを生じることはあります。
2018/08/31(Fri) 08:07 | URL | ドクター江部 | 【編集
江部先生
ご多忙の中、ご回答頂きありがとうございました。
水分でしたら、体重の日々の差については気にせず、前向きにこれからも糖質制限を続けていきます!
2018/08/31(Fri) 15:36 | URL | アリエル | 【編集
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