私たちの体は食事から得たエネルギーを効率よく利用して活動を維持するために、血糖値を常に一定の範囲内に保つよう精密に調整しています。
この血糖値の調整において中心的な役割を担うのが、膵臓から分泌されるインスリンとグルカゴンという二つのホルモンです。これらは互いに反対の作用を持ちながら協調し、血糖値の安定に貢献しています。
この記事ではインスリンとグルカゴンのバランスが血糖値管理にいかに重要であるか、そしてそのバランスをサポートする他のホルモンや生活習慣について解説します。
血糖値とは何か？身体における役割
血糖値は私たちの健康状態を知る上で重要な指標の一つです。まずは血糖値の基本的な意味と、体の中での役割について理解を深めましょう。
血糖値の基本的な定義
血糖値とは血液中に含まれるブドウ糖（グルコース）の濃度のことです。
食事をすると炭水化物などが消化吸収されブドウ糖となり、血液中に取り込まれるため血糖値は上昇します。
逆に、運動などでエネルギーを消費したり、空腹状態が続いたりすると血糖値は低下します。
エネルギー源としてのブドウ糖
ブドウ糖は脳や筋肉、各臓器が活動するための主要なエネルギー源です。
特に脳は通常ブドウ糖しかエネルギー源として利用できないため、血液中のブドウ糖濃度を一定に保つことが生命維持にとても重要です。
ブドウ糖をエネルギー源とする主な器官
- 脳
- 筋肉
- 赤血球
血糖値が変動する要因
血糖値は一日の中でも様々な要因によって変動します。
主な変動要因を知っておくことは血糖値管理の第一歩となります。
血糖値を変動させる主な要因
| 要因 | 血糖値への影響 | 簡単な説明 |
|---|---|---|
| 食事 | 上昇 | 炭水化物が消化されブドウ糖になるため |
| 運動 | 低下 | 筋肉がエネルギーとしてブドウ糖を消費するため |
| ストレス | 上昇 | ストレス対抗ホルモンが分泌されるため |
正常な血糖値の範囲
健康な人の血糖値は空腹時と食後で変動しますが、一定の範囲内に保たれています。
この範囲を知ることは、ご自身の血糖値が正常かどうかを判断する目安となります。
健康な人の血糖値の目安
| 測定タイミング | 血糖値 (mg/dL) | 備考 |
|---|---|---|
| 空腹時（食前） | 70～109 | 食事前の血糖値 |
| 食後2時間 | 140未満 | 食事開始から2時間後の血糖値 |
※上記は一般的な目安であり、個々の状態によって基準値は異なる場合があります。
インスリンの働きと血糖値への影響
インスリンは血糖値を下げる唯一のホルモンとして知られています。その分泌の仕組みと具体的な働きを見ていきましょう。
インスリンを分泌する膵臓β細胞
インスリンはお腹の中にある膵臓（すいぞう）のランゲルハンス島という組織にあるβ細胞から分泌されます。
血糖値の上昇を感知するとβ細胞はインスリンを血液中に放出し、血糖値を下げるように働きます。
食後の血糖値上昇とインスリン分泌
食事によって血糖値が上がると、それが刺激となって膵臓β細胞からインスリンが分泌されます。
分泌されたインスリンは血液の流れに乗って全身に運ばれ、血糖値を下げるための様々な作用を発揮します。
インスリンによるブドウ糖の取り込み促進
インスリンの主な働きの一つは筋肉や脂肪細胞などが血液中のブドウ糖を取り込むのを助けることです。
細胞表面にある「ブドウ糖輸送体（GLUT4）」を細胞膜へ移動させ、ブドウ糖が細胞内に入りやすくします。このような働きにより血液中のブドウ糖が減少し、血糖値が下がります。
グリコーゲン合成と血糖値低下
インスリンは肝臓や筋肉において、取り込んだブドウ糖をグリコーゲンという貯蔵型の糖に変えて蓄える働きも促進します。
このようなインスリンの働きにより、余分なブドウ糖が血液中から取り除かれ、血糖値の低下につながります。
インスリンの主な作用部位と効果
| 作用部位 | 主な効果 | 結果 |
|---|---|---|
| 筋肉・脂肪細胞 | ブドウ糖取り込み促進 | 血糖値低下 |
| 肝臓 | グリコーゲン合成促進 | 血糖値低下 |
| 肝臓 | 糖新生抑制 | 血糖値低下 |
グルカゴンの働きと血糖値への影響
インスリンとは反対に、血糖値を上げる働きを持つのがグルカゴンです。グルカゴンがどのような時に、どのように働くのかを解説します。
グルカゴンを分泌する膵臓α細胞
グルカゴンはインスリンと同じく膵臓のランゲルハンス島に存在するα細胞から分泌されるホルモンです。
血糖値が低下するとα細胞がそれを感知し、グルカゴンを血液中に放出します。
空腹時の血糖値低下とグルカゴン分泌
空腹時や運動時など血糖値が下がりすぎると、体はエネルギー不足に陥る危険があります。
そのような状況を防ぐためにグルカゴンが分泌され、血糖値を上げるように働きます。
グルカゴンによる肝臓での糖新生
グルカゴンの重要な働きの一つは肝臓に作用して「糖新生（とうしんせい）」を促すことです。
糖新生とはアミノ酸や乳酸など、糖質以外の物質から新たにブドウ糖を作り出す働きのことです。糖新生により、血液中のブドウ糖濃度が上昇します。
グリコーゲン分解と血糖値上昇
グルカゴンは肝臓に蓄えられているグリコーゲンを分解してブドウ糖に戻し、血液中に放出させる働きも持っています。これも血糖値を上昇させる重要な作用です。
グルカゴンの主な作用部位と効果
| 作用部位 | 主な効果 | 結果 |
|---|---|---|
| 肝臓 | グリコーゲン分解促進 | 血糖値上昇 |
| 肝臓 | 糖新生促進 | 血糖値上昇 |
インスリンとグルカゴンの絶妙なバランス
血糖値の安定はインスリンとグルカゴンという二つのホルモンが、まるでシーソーのようにバランスを取りながら働くことで成り立っています。
血糖値維持における二つのホルモンの協調
健康な体では血糖値が上がるとインスリンが分泌されて血糖値を下げ、血糖値が下がるとグルカゴンが分泌されて血糖値を上げる、という見事な連携プレーが行われています。
このバランスによって、血糖値は常に適切な範囲に保たれます。
食事による血糖変動とホルモン応答
食事をすると血糖値が上昇し、インスリンが分泌されます。インスリンの作用で血糖値が正常範囲に戻ると、インスリンの分泌は収まります。
逆に空腹になり血糖値が下がるとグルカゴンが分泌され、肝臓からのブドウ糖放出を促し、血糖値を維持します。
運動がインスリン・グルカゴン分泌に与える影響
運動中は筋肉がエネルギー源としてブドウ糖を大量に消費するため、血糖値は下がりやすくなります。
この時、体は低血糖を防ぐためにインスリンの分泌を抑制し、同時にグルカゴンや他の血糖値を上げるホルモン（アドレナリンなど）の分泌を増やします。
このような作用により、肝臓からのブドウ糖放出が促されてエネルギー供給が維持されます。
運動時のホルモン変化
| ホルモン | 運動中の変化 | 主な理由 |
|---|---|---|
| インスリン | 分泌抑制 | 低血糖の防止 |
| グルカゴン | 分泌増加 | 肝臓からの糖放出促進 |
| アドレナリン | 分泌増加 | 肝臓からの糖放出促進 |
ストレスとホルモンバランスの乱れ
精神的なストレスや身体的なストレス（病気や怪我など）も血糖値に影響を与えます。
ストレスを感じるとコルチゾールやアドレナリンといった「ストレスホルモン」が分泌されます。
これらのホルモンは血糖値を上げる作用があるため、インスリンとグルカゴンのバランスが崩れて血糖値が上昇しやすくなります。
インスリン拮抗ホルモンとは？血糖値を上げる他の要因
血糖値を上げるホルモンはグルカゴンだけではありません。
インスリンの働きを妨げたり、グルカゴンと同様に血糖値を上昇させたりするホルモンが存在し、これらを総称して「インスリン拮抗ホルモン」と呼びます。
インスリン拮抗ホルモンの種類
インスリン拮抗ホルモンにはいくつかの種類があり、それぞれ異なる状況で分泌され、血糖値の調節に関与しています。
主なインスリン拮抗ホルモン
- グルカゴン
- コルチゾール（糖質コルチコイド）
- アドレナリン・ノルアドレナリン（カテコールアミン）
- 成長ホルモン
上記のようなホルモンは通常は体に必要な機能を果たしていますが、過剰に分泌されたり、バランスが崩れたりすると血糖コントロールに影響を及ぼすことがあります。
コルチゾール（糖質コルチコイド）の作用
副腎皮質から分泌されるコルチゾールはストレス反応や炎症抑制に関わる重要なホルモンですが、血糖値を上げる作用も持っています。
肝臓での糖新生を促進し、筋肉などでのブドウ糖利用を抑制することで血糖値を上昇させます。
慢性的なストレスや特定の疾患（クッシング症候群など）でコルチゾールが過剰になると、高血糖の原因となることがあります。
アドレナリン・ノルアドレナリンの作用
副腎髄質や交感神経終末から分泌されるアドレナリンやノルアドレナリンは興奮や緊張、ストレスに対応して分泌されるホルモンです。「闘争か逃走か」の反応に関わり、体を活動的な状態にします。
アドレナリンやノルアドレナリンは肝臓でのグリコーゲン分解や糖新生を促進してインスリンの分泌を抑制するため、血糖値を急速に上昇させます。
成長ホルモンの作用
脳下垂体から分泌される成長ホルモンは名前の通り体の成長を促すホルモンですが、成人においても体の組織の修復や維持に関わっています。
成長ホルモンはインスリンの働きを妨げる作用（インスリン抵抗性）を持ち、血糖値を上げる方向に働きます。
特に夜間から早朝にかけて分泌が増えるため、朝方の血糖値上昇（暁現象）に関与することがあります。
インスリン拮抗ホルモンの血糖上昇作用
| ホルモン | 主な血糖上昇作用 | 分泌される主な状況 |
|---|---|---|
| コルチゾール | 糖新生促進、インスリン抵抗性 | ストレス、早朝 |
| アドレナリン等 | グリコーゲン分解・糖新生促進 | ストレス、運動、低血糖 |
| 成長ホルモン | インスリン抵抗性 | 睡眠中、運動 |
血糖値管理が乱れる原因と糖尿病
インスリンとグルカゴン、そしてインスリン拮抗ホルモンのバランスが崩れると、血糖値のコントロールがうまくいかなくなります。
これが慢性的に続くと糖尿病の発症や進行につながります。
インスリン作用不足による高血糖
糖尿病の基本的な病態はインスリンの作用が不足することです。
インスリン作用不足には膵臓からのインスリン分泌量が低下する場合（インスリン分泌不全）と、インスリンは分泌されていてもその効き目が悪くなっている場合（インスリン抵抗性）があります。
どちらの場合も血液中のブドウ糖を細胞がうまく取り込めなくなり、高血糖状態が続きます。
1型糖尿病と2型糖尿病の違い
糖尿病にはいくつかのタイプがありますが、主に1型と2型に分けられます。
1型糖尿病と2型糖尿病の比較
| 項目 | 1型糖尿病 | 2型糖尿病 |
|---|---|---|
| 主な原因 | 自己免疫などによる膵臓β細胞の破壊 | 遺伝的要因＋生活習慣（過食、運動不足、肥満など） |
| インスリンの状態 | 分泌が極度に低下または枯渇 | 分泌不全またはインスリン抵抗性 |
| 発症年齢 | 若年層に多いが、どの年齢でも発症しうる | 中高年層に多いが、若年化も進んでいる |
1型糖尿病ではインスリンを補充する治療が必須となります。2型糖尿病では生活習慣の改善が基本となり、必要に応じて薬物療法を行います。
高血糖が続くことのリスク
高血糖の状態が長く続くと血管がダメージを受け、様々な合併症を引き起こす可能性があります。
合併症は生活の質を大きく低下させるだけでなく、生命に関わることもあります。
糖尿病の主な合併症
- 細小血管障害：網膜症、腎症、神経障害
- 大血管障害：心筋梗塞、脳梗塞、末梢動脈疾患
これらの合併症を予防するためにも早期からの適切な血糖値管理が重要です。
低血糖の危険性とその対処
糖尿病の治療中、特にインスリン注射や一部の血糖降下薬を使用している場合、血糖値が下がりすぎる「低血糖」を起こすことがあります。
低血糖は冷や汗、動悸、手の震えなどの症状から始まり、重症化すると意識障害やけいれんを起こすこともあり、迅速な対応が必要です。
低血糖かな？と感じたら、すぐにブドウ糖や糖分の含まれたジュースなどを摂取することが大切です。
日常生活で血糖値バランスを整える工夫
インスリンとグルカゴンのバランスを良好に保ち、血糖値を安定させるためには日々の生活習慣を見直すことが大切です。
ここでは食事、運動、生活リズムの観点から、血糖値管理に役立つ工夫を紹介します。
食事療法：バランスの取れた食事の重要性
食事は血糖値に直接影響を与えるため、血糖コントロールの基本となります。
特定の食品を制限するだけでなく、栄養バランスの取れた食事を規則正しく摂ることが重要です。
食事におけるポイント
- 主食・主菜・副菜を揃え、バランス良く食べる
- 野菜や海藻、きのこ類など食物繊維を多く摂る
- 食べる順番を意識する（野菜から先に食べる「ベジファースト」など）
- ゆっくりよく噛んで食べる
- 間食や糖分の多い飲み物は控えめにする
過食や欠食は血糖値の乱高下を招きやすいため避け、1日3食、なるべく決まった時間に食べるように心がけましょう。
運動療法：継続的な運動の効果
運動はブドウ糖の消費を促し、インスリンの効き目を良くする（インスリン抵抗性を改善する）効果があります。
特別なスポーツだけでなく、日常生活の中で体を動かす機会を増やすことも有効です。
運動療法のポイント
| 運動の種類 | 例 | 効果 |
|---|---|---|
| 有酸素運動 | ウォーキング、ジョギング、水泳 | 血糖値低下、インスリン抵抗性改善 |
| レジスタンス運動 | 筋力トレーニング | 筋肉量増加、基礎代謝向上 |
食後に軽い運動を取り入れると食後血糖値の上昇を抑えるのに役立ちます。ただし、運動の種類や強度は個々の状態に合わせて調整することが必要です。
主治医に相談しながら無理なく続けられる運動を見つけましょう。
ストレス管理と十分な睡眠
前述の通り、ストレスは血糖値を上げるホルモンの分泌を促し、血糖コントロールを乱す原因となります。自分なりのリラックス法を見つけてストレスを溜め込まないように工夫することが大切です。
また、睡眠不足もインスリン抵抗性を引き起こし、血糖値に悪影響を与えることが分かっています。質の高い睡眠を十分にとるように心がけましょう。
定期的な血糖値測定の意義
自身の血糖値の変動パターンを知ることは、より良い血糖管理につながります。
特に糖尿病と診断されている方は医師の指示に従って定期的に血糖自己測定（SMBG）を行うことが推奨されます。
測定結果を記録し、日々の生活習慣と照らし合わせることで、食事や運動の効果を確認したり、治療方針の調整に役立てたりすることができます。
よくある質問 (Q&A)
インスリン、グルカゴン、血糖値管理に関して、患者さんからよく寄せられる質問にお答えします。
Q. インスリンとグルカゴンは拮抗するだけですか？
A. 主な作用は血糖値に対して拮抗（インスリンは下げ、グルカゴンは上げる）しますが、完全に独立して働いているわけではありません。
例えばインスリンはグルカゴンの分泌を抑制し、グルカゴンはインスリンの分泌をわずかに刺激するといった相互作用もあります。
体はこれらの複雑な相互作用を通じて血糖値を精密に調節しています。
Q. インスリン拮抗ホルモンは悪者なのですか？
A. いいえ、インスリン拮抗ホルモン（コルチゾール、アドレナリン、成長ホルモンなど）は、通常、体にとって必要な役割を果たしています。
例えばストレスに対応したり、体の成長を促したり、低血糖を防いだりする重要な機能を持っています。
問題となるのは、これらのホルモンが過剰に分泌されたり、そのバランスが崩れたりしてインスリンの作用を妨げ、高血糖を引き起こす場合です。
Q. 血糖値スパイクとは何ですか？
A. 血糖値スパイクとは食後に血糖値が急激に上昇し、その後急降下する現象のことです。
健康な人でも起こりえますが、頻繁に繰り返されると血管に負担がかかり、糖尿病への進行リスクや動脈硬化のリスクを高めると考えられています。
食事の内容（糖質の多い食事など）や食べ方（早食いなど）が原因となることが多いです。
Q. 糖尿病予備群でも血糖値管理は必要ですか？
A. はい、非常に重要です。糖尿病予備群（境界型）とは、血糖値が正常型と糖尿病型の間にある状態です。
この段階であれば、生活習慣の改善（食事療法や運動療法）によって糖尿病への進行を防いだり、遅らせたりすることが可能です。
また、予備群の段階でも動脈硬化は進行し始めると言われています。早期から血糖値を意識した生活を送ることが、将来の健康を守るために大切です。
以上
参考にした論文
WOLFE, Robert R., et al. Role of changes in insulin and glucagon in glucose homeostasis in exercise. The Journal of clinical investigation, 1986, 77.3: 900-907.
TUPS, Alexander, et al. Central regulation of glucose homeostasis. Comprehensive Physiology, 2017, 7.2: 741-764.
ARONOFF, Stephen L., et al. Glucose metabolism and regulation: beyond insulin and glucagon. Diabetes spectrum, 2004, 17.3: 183-190.
JIANG, Guoqiang; ZHANG, Bei B. Glucagon and regulation of glucose metabolism. American journal of physiology-endocrinology and metabolism, 2003, 284.4: E671-E678.
RÖDER, Pia V., et al. Pancreatic regulation of glucose homeostasis. Experimental & molecular medicine, 2016, 48.3: e219-e219.
QUESADA, Ivan, et al. Physiology of the pancreatic α-cell and glucagon secretion: role in glucose homeostasis and diabetes. Journal of endocrinology, 2008, 199.1: 5-19.
SALTIEL, Alan R. Insulin signaling in the control of glucose and lipid homeostasis. Metabolic control, 2016, 51-71.
BANO, Gul. Glucose homeostasis, obesity and diabetes. Best Practice & Research Clinical Obstetrics & Gynaecology, 2013, 27.5: 715-726.
GYLFE, Erik; GILON, Patrick. Glucose regulation of glucagon secretion. Diabetes research and clinical practice, 2014, 103.1: 1-10.
THORENS, B. Brain glucose sensing and neural regulation of insulin and glucagon secretion. Diabetes, Obesity and Metabolism, 2011, 13: 82-88.