ヒトにおける下肢運動中のグルコース代謝

健常な空腹時（吸収後）被験者を対象に、安静時および400、800、1200 kg-m/minの運動強度での40分間の自転車エルゴメーター運動中において、グルコース、乳酸、ピルビン酸、およびグリセロールの動脈血中濃度ならびに下肢および内臓血管床を介した正味の基質交換量を測定した。高強度運動中には、動脈血グルコース濃度の上昇と血漿インスリン濃度のわずかな低下が認められた。グルコースに関する有意な動脈-大腿静脈較差は安静時および運動中の両方で実証され、その大きさは運動強度ならびに実施された運動の持続時間とともに増大した。推定された下肢によるグルコース取り込みは、軽度運動40分後に7倍に増加し、中等度から高強度の運動では10〜20倍に増加した。この時点で、血中グルコースの取り込みは下肢筋肉による総基質酸化の28〜37%、および推定炭水化物酸化の75〜89%を占める可能性があった。内臓グルコース産生は運動中に漸増し、高強度負荷では安静時値の3〜5倍のレベルに達した。下肢グルコース取り込みに基づく運動中の総グルコース代謝回転の推定値と内臓グルコース産生との間には、密接な一致が観察された。乳酸、ピルビン酸、グリセロール、および糖原性アミノ酸の内臓クリアランスから推定された肝糖新生は、安静時肝グルコース産生の最大25%を供給可能であったが、40分間の中等度から高強度の運動後には内臓グルコース産生のわずか6〜11%を占めるにすぎなかった。以下の結論が得られた：(a) このような持続的運動中、血中グルコースは筋酸化においてますます重要な基質となる：(b) 循環インスリン濃度の低下にもかかわらず、運動中に末梢グルコース利用が増加する：(c) 主にグリコーゲン分解の亢進による肝グルコース拍出量の増加は、運動中の血糖恒常性に寄与し、運動筋にとって重要な基質源を提供する。