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Influence of individual differences in motor unit recruitment properties and muscle fibers types on individual differences in exercise pressor responses

Research Project

Project/Area Number 22K21221
Research Category

Grant-in-Aid for Research Activity Start-up

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section 0909:Sports sciences, physical education, health sciences, and related fields
Research InstitutionChukyo University

Principal Investigator

竹田 良祐  中京大学, スポーツ科学部, 特任助教 (90818725)

Project Period (FY) 2022-08-31 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Keywords骨格筋電気刺激 / 運動代替効果 / 心血管応答 / 運動昇圧応答 / 血圧 / 高密度表面筋電図
Outline of Research at the Start

運動時の血圧応答には個人差が見られ,その要因として,活動している筋線維の特性(タイプ)の違い,または,運動神経活動の個人差が関与している可能性がある.本研究では,運動神経活動を非侵襲的に測定できる,高密度表面筋電図法と特殊な信号解析アルゴリズムの併用(HDEMG-CKC法)を用いて「神経系の働き」の個人差を評価し,運動時の血圧応答との関連を同時測定して検証する.また,本研究室では神経筋電気刺激(NMES)を用いて速筋線維を選択的に動員する手法を発見したが,この動員閾値には個人差が見られる.NMESを用いて速筋線維の動員閾値を評価し,筋線維の特性の違いと血圧調節の個人差の関連を検証する.

Outline of Annual Research Achievements

目的1. “運動神経活動の個人差は運動昇圧応答にみられるそれと関連するのか?”を解明するため,昨年度行った2実験の解析作業を継続している.
実験1.2023年1月に高齢男女36名を対象として,リズミック運動中(最大発揮筋力の30%で2分間、5秒間隔で等尺性運動)の心血管動態(血圧および心拍数)と運動神経活動(高密度表面筋電図法)を評価した.実験1の一部データは2023年度運動生理学会で報告した.
実験2.2023年3月に高齢男女33名を対象として,リズミック運動中(最大発揮筋力の10%で,5秒間隔で等尺性運動を実施.同様の運動を1分ごとに10%強度を漸増し限界(約70%)まで行った.強度変更時に休憩時間は設けていない)の心血管動態(血圧および心拍数)と運動神経活動(高密度表面筋電図法)を評価した.実験2の一部データは2023年度呼吸研究会で報告した.
目的2.神経筋電気刺激(NMES)を用いて速筋線維の動員閾値を評価し,血圧応答との関連を検証することで, “筋線維の特性差は運動昇圧応答の個人差を説明できるか?”を解明するため,若齢男女40名を対象に実験を進めている.
また,2023年12月までに低強度NMES(4Hz)が血圧応答および交感神経または副交感神経活動(心拍変動解析で評価)に及ぼす影響を15名の若齢男性で評価した.短時間低強度NMESは血圧上昇および交感神経の指標となるLF/HFの変化をもたらさなかったが,副交感神経の指標であるHFの低下を示した.本研究の結果は,海外論文雑誌(Journal of Sports Medicine and Physical Fitness)に掲載された.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

目的1.実験1および実験2についてはデータ解析に時間を要し,学会での報告はできたが,当初目的としていた論文として成果を報告するにはまだ時間がかかる.

目的2については測定上必要な機器の新規購入が必要となり,実験開始に遅れが生じたため,データ収集に時間を要している.

Strategy for Future Research Activity

目的1については,データの解析および論文執筆,投稿作業を進める.
目的2については,データ収集を終えた後,データ解析および論文執筆,投稿作業を進める.

Report

(2 results)
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • Research Products

    (4 results)

All 2023

All Journal Article (1 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 1 results) Presentation (3 results)

  • [Journal Article] Impact of subtetanic neuromuscular electrical stimulation on cardiac autonomic nervous system in young individuals2023

    • Author(s)
      TAKEDA Ryosuke、NOJIMA Hiroya、HIRONO Tetsuya、OKUDAIRA Masamichi、NISHIKAWA Taichi、WATANABE Kohei
    • Journal Title

      The Journal of Sports Medicine and Physical Fitness

      Volume: 64 Issue: 1 Pages: 78-87

    • DOI

      10.23736/s0022-4707.23.15352-7

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] 骨格筋非収縮組織の多寡は正常血圧高齢女性の 運動初期血圧上昇に影響を及ぼす2023

    • Author(s)
      竹田良祐,廣野哲也、西川太智、渡邊航平
    • Organizer
      日本運動生理学会31回大会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] 運動単位の動員特性の違いと運動中の血圧応答の個人差との関連2023

    • Author(s)
      竹田良祐,  渡邊 航平
    • Organizer
      第 35 回 呼吸研究会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] 低頻度骨格筋電気刺激は心臓副交感神経活動を減衰するが交感神経・副交感神経バランスは変更しない2023

    • Author(s)
      竹田良祐,能嶋宏弥,西川太智,奥平柾道,廣野哲也,渡邊航平
    • Organizer
      第36回日本トレーニング科学会大会
    • Related Report
      2023 Research-status Report

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Published: 2022-09-01   Modified: 2024-12-25  

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