多発性脳梗塞後の認知障害に対する高強度インターバルトレーニングの予防効果

2016 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 16K16455
• Research Institution: Kawasaki University of Medical Welfare
• Principal Investigator: 高橋 尚 川崎医療福祉大学, 医療技術学部, 講師 (30612981)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2018-03-31
• Keywords: インターバルトレーニング / 運動療法 / トレッドミル

Outline of Annual Research Achievements

平成28年度の計画は，ラットに対する短時間かつ高強度なインターバルトレーニングが，心肺機能，長趾伸筋およびヒラメ筋の重量に，どのように影響するかを検討することであった．トレーニングとしての運動負荷は，傾斜角度を20度に設定したトレッドミルを用いて行い，週3回の運動を8週間継続した．1回の運動は，ウォーミングアップ走行を5分行った後に，高強度運動3分間に続けて低強度運動2分間を1セットして計3セット行った．ウォーミングアップは最大トレッドミル走行速度の60%，高強度運動は80%，低強度運動は50%に設定した．以上の運動を実施した群を運動群(n=9)とした．コントロール群(n=9)は運動を行わず，運動群と同期間飼育した後に身体機能の評価を行った．心肺機能を評価するために行ったトレッドミル走行耐久試験の結果は，コントロール群の1284.6±189.6秒と比較して運動群は1934.4±17.9秒と走行時間が有意に延長していた．また，ヒラメ筋の体重100g当りの相対的筋重量はコントロール群の33.1±3.3mg/100g body weightと比較して運動群は38.1±4.7 mg/100g body weightと有意に大きかった．長趾伸筋の体重100g当りの相対的筋重量を比較したところ両群に有意な差はなかった．
したがって，ラットに対して短時間かつ高強度なインターバルトレーニングを8週間行うことで，心肺機能が向上し，遅筋の相対的筋重量が増大することが明らかとなった．ラットに対する有酸素運動負荷は心肺機能を向上させることが広く知られており，また認知機能を向上させることも明らかにされている．本研究における短時間かつ高強度なインターバルトレーニングは心肺機能を向上させており，認知機能を向上させる可能性が示唆された．

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

平成28年度の実験では，ラットに対する短時間かつ高強度なインターバルトレーニングが，心肺機能，長趾伸筋およびヒラメ筋の重量，更に心臓交感神経および副交感神経の緊張度に及ぼす影響を検討する予定であった．しかしながら，ラット運動時心電図計測用のトランスミッターの価格が前回購入時よりも上昇していたため前倒し支払い請求が必要となった．その結果，トランスミッターの入手が遅れ，平成28年度内に終える予定であった短時間かつ高強度なインターバルトレーニングが心臓交感神経および副交感神経の緊張度に及ぼす影響については実験を継続中である．
平成29年度は脳梗塞ラットの認知障害に対する短時間かつ高強度なインターバルトレーニングの予防効果を検討する予定である．ラットの認知障害は麻酔下で微小球の塞栓物質であるマイクロスフェアを注入することで誘発する．この技術はすでに習得済みである．マイクロスフェアを始めとする備品が購入出来次第，平成29年度の実験を開始する予定である．

Strategy for Future Research Activity

平成28年度に計画していた実験の内，ラットに対する短時間かつ高強度なインターバルトレーニングが自律神経の緊張度に及ぼす影響については今後継続して実施する．平成29年度の実験は，研究に必要な備品を購入出来次第開始する．28年度と29年度の実験は同時期に遂行が可能なため，前年度進捗状況の遅れは改善可能と考える．

Causes of Carryover

平成28年度の実験で使用したラット運動時心電図計測用のトランスミッターの価格が，前回購入時よりも上昇していたため，前倒し支払い請求が必要となり，本来計画していた実験スケジュールを改めることが必要となった．そのため，当初予定していた情報収集のための学会出張は中止しており，次年度使用額が発生することとなった．

Expenditure Plan for Carryover Budget

ラット運動時心電図計測用のトランスミッターはバッテリーの交換が必要となるため，その再生費が必要である．また，平成29年度の実験では脳梗塞を誘発する塞栓物質のマイクロスフェアが必要となる．そして，平成28年，29年度の研究成果を論文投稿するための費用が必要となる．以上で，次年度使用額と平成29年度の経費を使用する予定である．