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筋収縮に伴う筋細胞内外の酸素環境動態の変化と代謝動態との関連について

Research Project

Project/Area Number 18700527
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Sports science
Research InstitutionKanazawa University

Principal Investigator

増田 和実  Kanazawa University, 教育学部, 准教授 (50323283)

Project Period (FY) 2006 – 2007
Project Status Completed (Fiscal Year 2007)
Budget Amount *help
¥3,500,000 (Direct Cost: ¥3,500,000)
Fiscal Year 2007: ¥1,600,000 (Direct Cost: ¥1,600,000)
Fiscal Year 2006: ¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
Keywords骨格筋 / ミオグロビン / ヘモグロビン / NIRS / MRS
Research Abstract

昨年度の研究推進内容のうち、継続課題とした下肢骨格筋の灌流モデルについて、本年度の研究課題として実験を行った。
下肢環流モデルでは、腹大動脈からカテーテルを挿入し、対象脚のみに灌流液が流れるよう、必要箇所の血管を結紮した。HbがWashoutされた後、座骨神経経由にて筋収縮を誘発し、その際のNIRS(近赤外線分光法)による筋酸素動熊をモニタした。また、発揮張力や酸素摂取量(VO2)等も連続的にモニタした。また、同一個体で、非灌流時(in vivo)における筋収縮中の筋内酸素動態もモニタした。筋の酸素動態(Δ[deoxy-Hb/Mb]は指数関数モデルに当てはめることによって、線形分析を行った。In vivoでのΔ[deoxy-Hb/Mb]動態の振幅(AP)は、収縮レベルに応じて上昇すした。また、時間当たりのΔ[deoxy-Hb/Mb]の変化率(AP/τ)も収縮レベルの上昇に伴って高値傾向を示した。これらの結果は、ヒトを対象とした時我々の結果と一致していた。一方、下肢環流時における収縮中のΔ[deoxy-Hb/Mb]動態は、in vivo時と同様に検出することができた。そのAPやAP/τは収縮レベルに応じて変化することが確認できた。なお、環流時のAPの化量は、約50-60%であった。
以上の結果から、筋収縮時における筋酸素動態の約50-60%はHb以外のヘムタンパク、つまりMb (cytochromeを若干含む)の変化である可能性が示唆された。また、環流モデルの脱酸素化動態は、筋収縮レベルに応じて、Mbが脱酸素化し、細胞内の酸素分圧調整に寄与していることを示唆するものである。
これらの成果は2008年に行われる国際学会や国内学会に発表し、専門学術誌への投稿を予定している。

Report

(2 results)
  • 2007 Annual Research Report
  • 2006 Annual Research Report
  • Research Products

    (9 results)

All 2007 2006 Other

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (1 results) Book (1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] スポーツタイツの着用が自転車運動時の筋内酸素動態に及ぼす影響.2007

    • Author(s)
      高倉久志, 増田和実, 長谷川慎
    • Journal Title

      北陸体育学会紀要 43

      Pages: 29-36

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Proanthocyanidin promotes free radical scavenging activity in muscle tiss ues and plasma2007

    • Author(s)
      Masuda K, Hori T, Tanabe K, Kano Y, Hirayama A and Nagase S
    • Journal Title

      Appl Physiol Nutr Metab 32

      Pages: 1097-1104

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Contribution of blood flow an myoglobin during apnea-eupnea cycle in elephant seal muscle2006

    • Author(s)
      Jue, T, Ponganis P, Kreutzer U, Knower-Stockard T, Lin PC, Masuda K, Sailasuta N, Hurd R
    • Journal Title

      The Physiologist 49

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Effect of muscle temperature on the oxygenation kinetics during contraction2006

    • Author(s)
      Takakura H, Furuichi Y, Masuda K
    • Journal Title

      Med Sci Sports Exerc 38

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] The influence of unilateral lower limb suspension on cardiorespiratory response during exercise2006

    • Author(s)
      Sato K, Katayama K, Hotta N, Ishida K, Miyachi M, Masuda K, Koike T, Akima H
    • Journal Title

      Med Sci Sports Exerc 38

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] 筋収縮開始時における骨格筋deoxygenationの線形評価2006

    • Author(s)
      高嶋龍也, 増田和実, 高倉久志, 古市泰郎
    • Journal Title

      北陸体育学会紀要 42

      Pages: 1-7

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Presentation] Effect of intensive interval training during unloading on the muscle oxygenation kinetics.2007

    • Author(s)
      Furuichi Y, et. al.
    • Organizer
      American College of Sports Medicine 54th Annual Meeting
    • Place of Presentation
      New Orleans, USA
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Book] O_2運搬貯蔵色素(Hb、Mb), Inからだと酸素の事典

    • Author(s)
      増田和実(文筆)(酸素ダイナミクス研究会 編)
    • Publisher
      朝倉書店(印刷中)
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.ed.kanazawa-u.ac.jp/~masuda/index.html

    • Related Report
      2007 Annual Research Report

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Published: 2006-04-01   Modified: 2016-04-21  

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