Whole-body cryotherapy in sports medicine
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22K11562
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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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 | Toho University |
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Principal Investigator |
額田 均 東邦大学, 医学部, 教授(寄付講座) (60118833)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
西野 一三 国立研究開発法人国立精神・神経医療研究センター, 神経研究所 疾病研究第一部, 部長 (00332388)
後藤 一成 立命館大学, スポーツ健康科学部, 教授 (60508258)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
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| Keywords | 全身冷却療法 / スポーツ医学 / 筋損傷 / ラット / 血清脂質 / 脂質代謝 |
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| Outline of Research at the Start |
全身冷却療法(WBC)は、-100℃から-120℃の超低温環境を作りその冷却空間に入る全身の冷却療法である。近年WBCが運動後筋肉痛・筋損傷の回復を促進させるという臨床研究が発表され、またWBCは脂質代謝分野でも使われている。しかし、WBCについての基礎的研究はなく、その作用機序は未解明であり、WBCの適切な使用のガイドラインもない。
本研究はWBCにより惹起される生理的身体反応について、また運動誘発性筋損傷に対するWBCの効果について、ラットを用いて生理学的、病理学的、分子病態学的に統合的に検討し、WBCの適応、適正な使用方法の決定、また副作用をについてのトランスレーショナルリサーチである。
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| Outline of Annual Research Achievements |
全身冷却療法(whole-body cryotherapy, 以下 WBC)は、-100℃から-120℃の超低温環境を作り その冷却空間に入る全身の冷却療法である。近年WBCが運動後の筋肉痛・筋損傷の回復を促進させるという臨床研究が発表され、国内外のスポーツ大会、スポーツ科学センター、各種スポーツ団体等でWBC が行われている。またWBC は脂質代謝、免疫機能の改善など医療・美容分野でも使われている。しかし、WBC についての基礎的研究はなく、その作用機序は未だ解明されておらず、WBC の適切な使用のガイドラインもない。本研究は WBC により惹起される生理的身体反応について、また運動誘発性筋損傷に対するWBCの効果についてラットを用いて生理学的、病理学的、分子病態学的に検討し、WBCの作用機序、適応と効果、適正な使用方法、副作用等の確立を目指すことである。
その第一歩としてラットでのWBC の方法を確立し、更に1)WBC自体が身体に与える生理的影響について、2) WBCの運動誘発性筋損傷に対する効果について検討する。このため、本実験用にラット用WBC装置を開発した((株)前川製作所)。液体窒素を冷却庫壁内に循環させ、冷却空気を用いて庫内の空気を室温から-100℃まで数分間で下げ、冷却温度の調節を可能とした。
既にラットWBC装置・方法については確立し、脂質代謝へのWBCの影響、筋損傷モデルのWBC効果につき検討中であり、今回はこれらの継続的・発展的研究である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
ラットのWBC方法については、ラット用WBC装置を用いて、冷却温度をマイナス100℃前後とし、冷却時間は60秒間冷却を3分間隔で3回繰り返すWBCの方法については確立した。筋肉(大腿四頭筋)温度が3-4℃、直腸温が5-6℃低下し、血圧、脈拍は3回目の冷却直後4-5分で冷却前のレベルに回復する。
WBCによる生理的反応としてのストレス等についての検討は終了し、WBCによる血清脂質の変化についての検討を主に行った。今年度は、正常ラットでのWBCによる血清脂質の変化について報告した。現在、高脂血症ラットに同様のWBCを行い血清脂質の変化について予定通り検討中である。
しかし、もう一つの課題であるブピバカインによる筋損傷に対するWBCの効果については、予備実験に予想以上に時間がかかり、現時点で注射部位・量は確立し、筋病変についても確認した。
次年度は、高脂血症ラットを用いてのWBCによる血清脂質の変化を検討する一方、ブピバカインによる筋損傷に対するWBCの効果につい本実験を進める。
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| Strategy for Future Research Activity |
課題１：高脂血症ラットを用いてのWBCによる血清脂質への影響について：
Wistar系ラット(雄10週齢)を用い、WBC開始4週間前からに高脂肪飼料(High Fat Diet32)を投与し、WBC前後に採血し、血清脂質の変化について検討する。対照群には高脂肪飼料のみ群、標準飼料群を含む。高脂肪血飼料投与開始4週間後にWBCを開始し、週2回、5週間で10回のWBCを繰り返す。WBC前後(直前と24時間))に中性脂肪、遊離脂肪酸、総コレステロール、血糖、体重を測定する。
課題2：WBCのブババカイン誘発性筋損傷に対する効果：
Wistar系雄性ラットの右下肢腓腹筋に0.5%ブピバカイン塩酸塩水和物(マーカイン0.5%)を0.2ml注入し、筋損傷(浮腫、細胞浸潤、筋壊死)が惹起されることを確認したので、これらの結果を踏まえて本実験を行う。WBCについては、炎症による各種サイトカインの出現時間を参考に、注射直後・2時間後・4時間後に行い、注射24時間後に腓腹筋採取を行う予定である。これらの結果により、更に軽度の筋損傷、遅発性の筋損傷に対しての検討へとつなげる。
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Report
(1 results)
Research Products
(3 results)
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[Journal Article] Effect of basic fibroblast growth factor injection on peripheral nerve injury at the watershed zone in a rat model.2023
Author(s)
130.Ariizumi T, Nukada H, Ochi K, Yamazaki A, Hotta R, Imanishi N, Anazawa U, Yagihashi S, Shibahara T:
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Journal Title
J Oral Maxillofacial Surgery, Medicine, and Pathology
Volume: 35
Pages: 123-128
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Peer Reviewed
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