筋力トレーニングに伴う中枢神経系および骨格筋の適応
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21H03335
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 59020:Sports sciences-related
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| Research Institution | Ritsumeikan University |
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Principal Investigator |
前大 純朗 立命館大学, スポーツ健康科学部, 助教 (60774586)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
金久 博昭 鹿屋体育大学, 学長, 学長 (50161188)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥17,940,000 (Direct Cost: ¥13,800,000、Indirect Cost: ¥4,140,000)
Fiscal Year 2023: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000)
Fiscal Year 2022: ¥5,330,000 (Direct Cost: ¥4,100,000、Indirect Cost: ¥1,230,000)
Fiscal Year 2021: ¥12,090,000 (Direct Cost: ¥9,300,000、Indirect Cost: ¥2,790,000)
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| Keywords | レジスタンストレーニング / 運動単位 / 筋肥大 / 筋線維 / 筋原線維 / 中枢神経系 / 骨格筋 / 高密度筋電図 / 動員数 / 皮下脂肪厚 / 筋横断面積 / 筋線維横断面積 / 伝導速度 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究では、神経・筋生理学分野における種々の研究手法、主に経頭蓋磁気刺激、高密度表面筋電図、筋バイオプシー法を用い、筋力トレーニングに伴う中枢神経系および骨格筋の適応を明らかにすることを目指す。より具体的には、トレーニングが皮質脊髄路の興奮性や抑制性、運動単位の振る舞い、ならびに筋線維や筋原線維の量・構造的特性に及ぼす影響を検証し、さらにそれらと筋力との関連性を明らかにすることを目的とする。
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| Outline of Annual Research Achievements |
今年度は、筋力トレーニングに伴う中枢神経系および骨格筋の適応について、長期的なレジスタンストレーニングを実施している鍛錬者と運動習慣のない非鍛錬者を比較することにより、以下の横断研究を進めた。
【素早い力発揮中の運動単位の振る舞い】肘関節屈曲筋群および膝関節伸展筋群のトレーニングを実施している鍛錬者と非鍛錬者が、等尺性肘関節屈曲および膝関節伸展の最大努力での素早い力発揮をそれぞれ実施した。力発揮中の筋活動を高密度筋電図により測定し、運動単位の発火頻度を算出した。素早い力発揮中の運動単位の発火頻度は、肘関節屈曲筋および膝関節伸展筋ともに、鍛錬者が非鍛錬者よりもそれぞれ約20%と約40%大きかった。このことから、長期的な筋力トレーニングにより、素早い力発揮中の運動単位の発火頻度が高まることが示唆された。本成果は、国際学術誌において査読後に修正中である。
【骨格筋の構造特性】肘関節屈曲筋群のトレーニングを実施している鍛錬者と非鍛錬者を対象として、MRI法とバイオプシー法を用いて、骨格筋の構造特性を測定した。主な結果として、上腕二頭筋の全筋レベルの筋横断面積は、鍛錬者が非鍛錬者よりも約70%大きかった。筋線維横断面積は鍛錬者が非鍛錬者よりも約30%大きかったが、筋原線維横断面積は鍛錬者と非鍛錬者で同程度であった。推定した筋線維の数は約30%、筋原線維の数は約100%、鍛錬者が非鍛錬者よりも多かった。ミオシンフィラメント間の距離は、鍛錬者が非鍛錬者よりも7%短かった。これらの結果から、長期的な筋力トレーニングにより、筋線維の増大に加え、筋線維および筋原線維の数の増加、ならびにミオシンフィラメントの密度の増加が生じることが示唆された。本成果は、国際学術誌「Medicine & Science in Sports & Exercise」に受理された（Maeo et al. 2024）。
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| Research Progress Status |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(3 results)
Research Products
(15 results)
