Spatiotemporal evaluation of intramuscular blood flow during exercise by ultrasound power Doppler technique: comparison of elderly and young subjects
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22K19728
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Medium-sized Section 59:Sports sciences, physical education, health sciences, and related fields
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
秋間 広 名古屋大学, 総合保健体育科学センター, 教授 (40292841)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
片山 敬章 名古屋大学, 総合保健体育科学センター, 教授 (40343214)
狩野 豊 電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 教授 (90293133)
田中 憲子 (石黒憲子) 名古屋大学, 総合保健体育科学センター, 准教授 (70439280)
小池 晃彦 名古屋大学, 総合保健体育科学センター, 教授 (90262906)
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| Project Period (FY) |
2022-06-30 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥6,240,000 (Direct Cost: ¥4,800,000、Indirect Cost: ¥1,440,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2022: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
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| Keywords | 骨格筋 / 筋内血流 / 膝伸展運動 / 若齢者 / 高齢者 / 超音波パワードプラ |
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| Outline of Research at the Start |
加齢による骨格筋の量，質，機能の低下に関する知見は注目されてきたが，これらの低下が骨格筋の血流(筋内血流)にまで影響を及ぼす可能性があることはあまり知られていない.本研究では超音波パワードプラ法による筋内血流を時空間的に評価し高齢者と若齢者で比較する.高齢者と若齢者それぞれ60名が膝伸展による等尺性随意最大筋力の50%の負荷で5秒間の筋収縮を5秒間の休息を挟みながら実施する.外側広筋・中間広筋のパワードプラを連続的に動画記録し，筋内血流が増加した部分を描出し，その面積を『筋内血流』として評価する.この測定から高齢者，運動不足の若齢者，あるいはアスリート等の幅広い人々への応用が期待される.
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は超音波パワードプラ法を用いて，漸増負荷による等尺性膝伸展運動を行なった際の外側広筋における筋内血流変化を経時的に検討した．本年は初年度のため，筋内血流を測定するシステム構築や分析ソフトの開発を業者に委託し，年度末にそれらが一通り完成したところである．それに先駆けて，簡易的に運動時の筋内血流を分析する方法を既存の画像分析ソフトを用いて構築したので，まずは実際の実験に用いる運動様式について6名の研究対象者を用いて検討した．10秒を一つの単位として，運動時間と休息時間のいくつかの組み合わせ（例えば，5秒収縮/5秒休息，3秒収縮/7秒休息など）で等尺性膝伸展運動を研究対象者に行なったもらった．特に運動後に生じる運動後充血の変化パターンを異なる筋収縮時間と休息時間の組み合わせにおいて，最も結果が反映されそうなパターンについて検討した．その結果，5秒収縮/5秒休息の組み合わせが最も良いことが明らかとなった．
上述の筋内血流の分析ソフトは年度末に完成した．本年度中にも様々なパターンでの運動を行なったデータが既にあったので，それらの分析を始めたところである．具体的には運動後に筋内血流の増加が見られた部分をいくつかのグリッド（例えば，2x2，4x4など）に分けて細かく分析した方が良いのか，あるいは一つにグリッドで良いのかその点を検討しているところである．
一方，問題点としては筋内血流の値において個人差が大きい点が挙げられた．この手法は非常に新しい方法であり，先行研究も数件と非常に少ないため，個人差が大きいことが普通なのかそうでないのかの判断ができない．研究対象者の数を増やして様々な人を分析してその傾向を把握すること，実験においては何が個人差に影響しているのかなどについて今後検討していきたい．
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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
研究実績の概要で示したように，実験のセットアップについては完成している．今後は，若齢者と高齢者での筋内血流の比較，随意的な力発揮と電気刺激による誘発的筋力発揮での筋内血流の比較などを検討している．本研究課題は世界でも数人の研究グループしか行っていない研究手法である．当初予期しないことが起こることも考えられるが，その際は他の研究グループに相談したり，アドバイスをもらったりする必要もあるかと思われる．
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| Strategy for Future Research Activity |
2022年度の研究において測定方法の妥当性や信頼性について確立することができたので，まずはそのデータを論文として公表する．また，本来の研究課題である若齢者と高齢者の比較を進めていく．さらには筋内血流と大腿動脈における血流の比較などを目指している．筋内血流量と大腿動脈の血流量は比例していないという個人的な仮説があり，それが本当であるのかどうかを検討していきたい．
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Report
(1 results)
Research Products
(2 results)
