2017 Fiscal Year Annual Research Report
Effects of exercise under hypoxic condition: Influence of different types of muscle contraction
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17H02155
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| Research Institution | Ritsumeikan University |
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Principal Investigator |
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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| 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)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 糖代謝 / 低酸素 / 有酸素性運動 / 伸張性筋活動 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
平成29年度は、低酸素環境での有酸素性運動時における糖代謝の動態を安定同位体標識グルコースを用いて評価した。男性9 名を対象に、トレッドミルミルでの合計39分間のランニング運動を通常酸素環境下(吸入酸素濃度: 20.9%) または低酸素環境下(吸入酸素濃度: 14.5%)において実施した。走速度は通常酸素環境または低酸素環境で評価した最大酸素摂取量の90%（主運動）から50%（アクティブレスト）に設定した（低酸素条件は通常酸素条件に比較して走速度が低値）。運動開始前から運動終了30 分後にかけて前腕静脈から採血を行い、血中乳酸、グルコース、pH、重炭酸イオン、血中酸素分圧、二酸化炭素分圧、カリウム、インスリンおよびケトン体濃度などの変化を検討した。また運動開始直前に、安定同位体(13C)により標識したグルコースを経口摂取し、運動中は経時的に呼気を採取し、呼気中における 13CO2と 12CO2の割合から外因性グルコースの酸化動態を評価した。その結果、低酸素条件は通常酸素条件と比較して運動後における血中乳酸濃度の上昇が亢進し(P = 0.002)、血中pH(P = 0.002)および重炭酸イオン濃度(P = 0.002)は有意に低下した。また血中グルコース、カリウム、血清インスリンおよび総ケトン体濃度の変化の動態には、条件間における有意差は認められなかった。運動中における13CO2/12CO2比から13C排出量を算出した結果、通常酸素条件と低酸素条件の間で有意差は認められなかった。上述の結果から、低酸素条件は通常酸素条件に比較して、走速度およびエネルギー消費量が低値を示す状況であっても、有酸素性運動中における外因性の糖利用は同様に亢進することが明らかになった。
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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
平成29年度は、安定同位体標識グルコースを使用して伸張性筋活動を伴う有酸素性運動中における糖代謝の動態を評価する方法論の確立に取り組んだ。その結果、運動時に少量の安定同体体標識グルコースを摂取し、呼気中の13CO2/12CO2比を測定することで外因性グルコースの利用（酸化）動態を評価することが可能となった。当初予定をしていた自転車ペダリング運動時の糖代謝の動態を短縮性筋活動と伸張性筋活動で比較する実験は平成30年度に持ち越すことになったが、そのための評価法（糖代謝動態）を十分に確立することができた。以上の理由から現時点では「おおむね順調に進展している」と評価できる。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成30年度以降は、平成29年度の研究を通して確立した糖代謝の評価方法を活用して、有酸素性運動中における外因性糖利用の動態を筋収縮様式（短縮性筋活動、伸張性筋活動）の相違と関連づけて検討する予定である。
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