2016 Fiscal Year Annual Research Report
炭素磁気共鳴分光法を活用した筋グリコーゲン枯渇運動モデルの構築と応用
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26282187
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| Research Institution | National Agency for the Advancement of Sports and Health |
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Principal Investigator |
高橋 英幸 独立行政法人日本スポーツ振興センター国立スポーツ科学センター, スポーツ科学部, 主任研究員 (00292540)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
川原 貴 独立行政法人日本スポーツ振興センター国立スポーツ科学センター, メディカルセンター, 主任研究員 (60169753) [Withdrawn]
亀井 明子 独立行政法人日本スポーツ振興センター国立スポーツ科学センター, スポーツ科学部, 先任研究員 (10276636)
塩瀬 圭佑 独立行政法人日本スポーツ振興センター国立スポーツ科学センター, スポーツ科学部, 契約研究員 (70708106)
大澤 拓也 順天堂大学, 公私立大学の部局等, 研究員 (70613496)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 骨格筋 / 筋グリコーゲン / 磁気共鳴分光法 / 短時間・高強度運動 / 持久性運動 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
筋収縮の主要なエネルギー源である筋グリコーゲンは長時間の中・高強度運動によって枯渇し、それが筋疲労の１つの要因となる。1日数回あるいは連日練習や試技・試合を実施しなければならない場合、続く運動で高いパフォーマンスを発揮するためには、運動により減少した筋グリコーゲンを素速く回復させる必要がある。しかしながら、その回復速度には個人差があり、その速度に影響を及ぼす生体要因は明らかではない。そこで平成28年度の研究では、筋グリコーゲンを減少させる長時間運動後の筋グリコーゲン回復速度に筋の有酸素的能力がどのように関係するのかを検討した。定期的に運動を行っている男性被検者を対象として最大酸素摂取量を測定した後、定常負荷運動と高強度間欠的運動を組み合わせて疲労困憊まで継続する約90分に及ぶ自転車運動を実施させた。運動後、24時間で7.8g/kg BWの糖質摂取となる規定食を摂取させ、運動前、運動直後、運動4、12、24時間後に炭素磁気共鳴分光法(13C MRS)を用いて大腿部の筋グリコーゲン含有量を測定した。さらに、MR装置内で、大腿部筋のクレアチンリン酸(PCr)が40～50%低下する膝伸展運動を実施させ、その後のPCr回復速度をリン(31P)MRSを用いて測定した。その結果、PCr回復の時定数が短いほど運動4時間後までの筋グリコーゲン回復速度が高値を示す傾向が認められた。一方、最大酸素摂取量と筋グリコーゲン回復速度との間には一定の関係は認められなかった。これらの結果は、筋グリコーゲンを枯渇させるような運動後の筋グリコーゲン回復速度には、骨格筋自体の有酸素的能力が関係している可能性を示している。高い有酸素的能力の背景にある高い糖輸送担体濃度やインスリンシグナル活性、酸化系酵素活性、血流量が、筋グリコーゲン回復速度に関係している可能性が考えられる。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
31P MRSの測定・評価方法を再検討し、より正確な測定値を導き出すために、予定していた測定法よりも時間分解能を上げた条件での測定を行った。その結果、予定以上の多くのデータを解析しなければならず、解析に予想以上の時間を要した。さらに、本研究での長時間・高強度運動を遂行できるだけの被検者を十分に集めることができず、当初計画しただけデータを収集することができなかった。
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| Strategy for Future Research Activity |
H28年度に計画した長時間・高強度運動を遂行できる被検者の確保作業を進め、研究として十分な数の被検者数を確保する目処がついた状況である。さらに、31P MRS解析データ数の増加に関しても、解析可能な検者を増やすことにより対処できる予定である。これにより、H28年度に十分にデータを確保できなかった部分の追加実験、および、H29年度に予定されている実際の競技者を対象とした筋グリコーゲンとトレーニング・試合、栄養摂取のモニタリング実験、最適な筋グリコーゲン回復方策の検討のための実験を十分実施可能になると考えられる。
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| Causes of Carryover |
31P MRSの測定・評価方法を再検討し、より正確な測定値を導き出すために、予定していた測定法よりも時間分解能を上げた条件での測定を行った。その結果、予定以上の多くのデータを解析しなければならず、解析に予想以上の時間を要した。さらに、本研究での長時間・高強度運動を遂行できるだけの被検者を十分に集めることができず、当初計画しただけデータを収集することができなかった。不足するデータを収集するために、次年度の追加実験として使用することとなった。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
繰り越し予算は、上記の理由からH28年度に十分なデータを収集できなかった、筋グリコーゲン回復速度と骨格筋の有酸素的能力との関係に関する研究のための被検者謝金、交通費および実験で必要となる消耗品代として優先的に使用する。
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Research Products
(9 results)
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[Presentation] Body water assessment using bioimpedance spectroscopy during rapid weight loss and recovery in Japanese wrestlers2016
Author(s)
Keisuke Shiose, Emi Kondo, Hroyuki Sagayama, Yosuke Yamada, Takuya Osawa, Keiko Motonaga, Shiori Ouchi, Akiko Kamei, Kohei Naikajima, Yasuki Higaki, Hiroaki Tanaka, Hideyuki Takahashi
Organizer
International Sport and Exercise Nutrition Conference 2016
Place of Presentation
Newcastle upon Tyne(England)
Year and Date
2016-12-19 – 2016-12-21
Int'l Joint Research
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