2018 Fiscal Year Annual Research Report
Verification of lactic acid metabolism activation effect of brain by uphill walking exercise
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16K01843
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| Research Institution | Osaka University of Health and Sport Sciences |
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Principal Investigator |
浜田 拓 大阪体育大学, 体育学部, 教授 (00466294)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
林 達也 京都大学, 人間・環境学研究科, 教授 (00314211)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 上り坂 / 歩行 / 脳 / 乳酸 / 脳由来神経栄養因子 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、上り坂・歩行運動が乳酸代謝と脳由来神経栄養因子（BDNF）に及ぼす効果については検証した。実験は雄性SDラットを用いて対照群、平坦歩行群、上り坂歩行群に分けて実施した。上り坂・歩行群はトレッドミルの傾斜40% に対して、平坦歩行群は傾斜を設定しない条件とした。両歩行群の速度を分速13 mとし、時間を30分から90分負荷した。運動終了直後に血液、脳を採取し、乳酸、グルコース、グリコーゲン、BDNFタンパク質発現量を分析した。血中と脳内における乳酸濃度は、対照群と比べて、30分と90分の上り坂歩行群で有意に高い値を示したが、対照群と平坦歩行群との間には有意差が見られなかった。脳グリコーゲンは、全ての群間で有意差が見られなかった。脳内におけるBDNFは、30分の上り坂歩行に対してすべての群間に有意な差異は見られなかったが、90分の上り坂歩行運動終了後5時間では、有意に増加した。本研究の結果から、一過性の上り坂歩行運動による脳のBDNF発現効果は、運動の時間依存的に急性に増加することが示唆された。さらに、本研究では、乳酸が運動誘発性のBDNF発現増加の鍵因子となるか否かを検討するために乳酸投与実験を実施した。乳酸投与群のラットに、頸静脈に挿入したカテーテルから乳酸ナトリウムを１週間、単回投与した結果、脳内のBDNFの増加は認められなかった。この結果から、運動誘発性のBDNF発現量の増加は乳酸以外の因子の検証に加えて、乳酸濃度や単回数などの実験的手法を再度検討する必要があると考えられる。
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