アセトアミノフェンとイブプロフェンが筋力トレーニング後の膝蓋腱におよぼす影響

何百万人もの人が毎日アセトアミノフェンまたはイブプロフェンを摂取しており、これらの同じ人が筋力トレーニングに参加することが奨励されています。いくつかの in vitro 研究では、シクロオキシゲナーゼ阻害薬が腱の代謝を変化させ、レジスタンストレーニングへの適応に影響を与える可能性があることが示唆されています。36 人が無作為にプラセボ (67 ± 2 歳)、アセトアミノフェン (64 ± 1 歳、4,000 mg/日)、またはイブプロフェン (64 ± 1 歳、1,200 mg/日) の 2 群に割り当てられました。 -ブラインド法で12週間の膝伸筋抵抗トレーニングを完了しました。in vivo でのトレーニングの前後で膝蓋腱の特性を、MRI [断面積 (CSA) と信号強度] および膝蓋腱の変形の超音波検査と力の測定を組み合わせて評価し、剛性、弾性率、応力、ひずみを取得しました。平均膝蓋腱CSAは、プラセボ群のトレーニングでは変化せず( P > 0.05)、イブプロフェン摂取による影響を受けませんでした。平均腱 CSA は、アセトアミノフェン グループのトレーニングにより増加しました (3%、P < 0.05)。これは主に、腱の中間領域 (7%、P < 0.05) および遠位領域 (8%、P < 0.05) の増加によるものです。同様に、アセトアミノフェン群のトレーニングにより、中間部 (13%、P < 0.05) および遠位部 (15%、P = 0.07) の腱信号強度が増加しました。トレーニング前の力レベルに正規化すると、プラセボグループのトレーニングでは、膝蓋腱の変形とひずみが 11% 減少し ( P < 0.05)、剛性、弾性率、応力は変化しませんでした ( P > 0.05)。これらの反応は一般にイブプロフェンの摂取による影響を受けませんでした。アセトアミノフェン群では、トレーニングにより腱の変形とひずみが 20% ( P < 0.05) 増加し、剛性 (-17%、P < 0.05) と弾性率 (-20%、P < 0.05) が減少しました。これらのデータは、3 か月間の膝伸筋抵抗トレーニングが、膝蓋腱の機械的特性にわずかな変化を引き起こすことを示唆しています。店頭用量のアセトアミノフェンは、筋力トレーニングに対する腱の機械的および物質的特性の適応に強い影響を与えますが、イブプロフェンはそうではありません。これらの発見は、アセトアミノフェンがヒトの末梢組織に重大な影響を与えるという証拠をさらに増やしています

腱とCOX阻害薬

腱は正常な筋骨格機能に不可欠な部分であり、腱の弾性特性の変化は骨への筋力伝達 、移動中のエネルギー保存、および関節位置制御に影響を与える可能性があります 。腱の強度は主に、 I 型コラーゲンからなる細胞外マトリックス (ECM) の組成によって決まります。ヒトでは、急性の運動により腱のコラーゲン合成が増加し  、これはおそらく腱肥大 や腱の硬さの増加 などの慢性的な運動適応に寄与すると考えられます。腱の特性におけるこれらの変化は、若者と高齢者の運動トレーニングに関連する身体機能の改善に寄与すると考えられます。興味深いことに、かなりの量のデータが、シクロオキシゲナーゼ (COX) 阻害薬が腱 ECM 代謝を変化させる可能性があることを示唆しており、それが腱の運動への適応を制限する可能性があります。COX 酵素は、アラキドン酸からさまざまなプロスタグランジンへの変換における律速段階であり、炎症や痛みを含むさまざまなプロセスを調節します 。このため、イブプロフェンやアセトアミノフェンなどの COX 阻害薬は、筋骨格系の痛みや慢性関節炎の症状のために毎日何百万もの人々によって摂取されています。COX 活性の阻害は、ヒトのアキレス腱における安静時および運動後のプロスタグランジン生成および血流を減少させ 、動物の腱におけるコラーゲン合成を阻害し 、in vitro 細胞培養モデルにおける腱線維芽細胞の増殖を阻害します 。非腱結合組織では、プロスタグランジンは、腱で見られるのと同じコラーゲン分解酵素（マトリックスメタロプロテイナーゼ）の活性を調節することによってECMリモデリングに影響を及ぼし 、 COX阻害によりこれらの酵素の発現が増加します。したがって、これらの薬剤を運動トレーニング中に服用すると、慢性的なレジスタンス運動で以前に示された腱の適応（剛性と弾性率の増加、および緊張の減少）が変化する可能性があり、最終的には身体機能の改善が制限される可能性があります。これらの薬剤の潜在的な効果は、健康増進のために運動することが奨励されているが、日常的に COX 阻害薬を使用している人にとって特に重要です。さらに、加齢も ECM 構造の変化と、膝蓋腱のサイズと信号強度の領域特異的な低下をもたらします  。この変化は、運動トレーニング中の COX 阻害薬の摂取によって悪化する可能性があります。

アセトアミノフェンの作用は組織特異的

以前の研究で、アセトアミノフェンとイブプロフェンの両方が、筋トレ後の骨格筋プロスタグランジン生成、タンパク質合成、および肥大に重大な効果を及ぼすことを示した。これらの所見は、イブプロフェン群の反応が基本的に腱の機械的特性やCSAおよび信号強度のMRI測定値に実質的な影響を与えていないようだったという所見とは対照的である。両グループで全体的に同様の反応が観察されたことを考えると、これがトレーニングに対する腱の適応に対するイブプロフェンの重大な影響を反映している可能性は低く、イブプロフェンとアセトアミノフェンの効果が組織特異的（腱対骨格筋）である可能性が示唆され、潜在的に重要な考慮事項となる。しかし、アセトアミノフェン群は、12週間のレジスタンストレーニング中の毎日のアセトアミノフェン摂取の影響を受けました。膝蓋骨腱の CSA はトレーニングによって増加し、腱の剛性が増し、緊張が軽減されることが期待されます。対照的に、剛性が低下するとひずみが大幅に増加することが観察されました。アセトアミノフェン群における腱の弾性率に対応する減少は、腱の内部構造が変化した可能性を示唆しており、この結論はアセトアミノフェン群で観察された MRI 信号強度の変化によって裏付けられています 。アセトアミノフェン群で起こった可能性のある腱の変化については推測することしかできません。しかし、MRI 信号強度の変化は組織学的所見と相関しており、ECM 組織の水和やコラーゲン線維構造の変化を示している可能性があります 。この概念を裏付けるために、生検由来の骨格筋組織タンパク質含有量の変化が、3 か月の運動トレーニング プログラムにわたる骨格筋 MRI 信号強度の変化と一致することを示しました 。腱の機械的特性の変化の原因が何であれ、腱の材料特性の変化が腱のCSAの増加に比例する場合に予想されるように、CSAの増加がアセトアミノフェングループの機械的特性を改善していないことは明らかです。現在の発見に基づいて、アセトアミノフェンの長期摂取は腱障害を起こしやすくする可能性があるか 、または筋収縮中のトルク発現速度に影響を与える可能性があります 。対照的に、アキレス腱の拘縮が足の変形や潰瘍形成の一因となる可能性がある糖尿病患者にとって、腱の剛性や弾性率の低下などの適応は有益である可能性があります。最後に、アセトアミノフェンが腱 ECM 代謝を変化させている場合、これらの影響は腱に限定されないようです。多くの組織は、サポートと効果的な力の伝達のために広範なコラーゲンマトリックスに依存しています (例、骨)。したがって、将来の調査では、この組織および他の組織に対するアセトアミノフェンの影響の可能性を考慮する必要があります。

まとめ

ヒトの膝伸筋抵抗トレーニングの 12 週間中に経口摂取されたアセトアミノフェン (4,000 mg/日) では、イブプロフェン (1,200 mg/日) ではなく、腱の肥大は起こるが、腱の硬さは低下し、緊張が増加することが実証されました。これらの発見の重要性は広範囲に及び、アセトアミノフェンが臨床でどのように利用されるかに影響を与える可能性があります。in vivoでの末梢組織に対するアセトアミノフェンの重大な影響をさらに強調しており、痛みを伴う筋骨格系および関節炎の状態、腱障害、およびその他の軟部組織損傷のためにアセトアミノフェンを毎日摂取する何百万人もの人々にとって重要な意味を持つ。アセトアミノフェンが腱の機械的特性を変化させた理由を評価するにはさらなる研究が必要であるが、アセトアミノフェンが末梢組織にほとんど影響を及ぼさないという従来の見解に異議を唱える資料の蓄積に加えられる。