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低頻度疲労の発生メカニズムとその対処法

研究課題

研究課題/領域番号 16J01194
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 スポーツ科学(B)
研究機関広島大学

研究代表者

渡邊 大輝  広島大学, 総合科学研究科, 特別研究員(PD)

研究期間 (年度) 2016-04-22 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
2017年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2016年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
キーワード筋疲労 / スキンドファイバー / 興奮収縮連関 / 活性酸素種
研究実績の概要

前年度,回復早期段階における低頻度疲労の原因は,筋小胞体のCa2+放出機能の低下にあることを明らかにした.そこで,本年度は,低頻度疲労に伴う筋小胞体のCa2+放出機能の低下のメカニズムを筋小胞体からのCa2+漏出に着目して検討する(研究A)とともに,活性酸素種に着目して低頻度疲労の対処法(研究B)を検討した.
研究Aでは何も処置していないラットを用いて,研究Bではラットを2群に分け,片方の群には収縮を負荷する1時間前に生理食塩水を腹腔内投与し,もう一方の群には同様のタイミングで抗酸化剤(EUK-134)を投与した.どちらの実験においても前年度と同様のモデルを用いて,低頻度疲労を誘起した.ラットの片脚の腓腹筋に収縮を負荷し,収縮終了30分後において筋を摘出し,スキンドファイバーを用いた解析に供した.
研究Aの結果,安静脚と比較し刺激脚では,1) 筋小胞体に含まれるCa2+含有量が低下すること,2) 筋小胞体からのCa2+漏出量が増加すること,3) ジヒドロピリジン(DHPR)からリアノジン受容体へのシグナルを高めると,両脚のCa2+漏出量は同等となることが明らかとなった.これらの結果は,低頻度疲労に伴う筋小胞体Ca2+放出機能低下の原因の一つは,筋小胞体のCa2+含有量の低下にあり,それはDHPRからのシグナルが高まることに起因することを示す.
研究Bの結果,1) EUK-134を投与したとしても低頻度疲労の程度は変わらないこと,2) EUK-134投与群では筋小胞体Ca2+放出機能の低下が軽減されること,3) 非投与群では筋原線維のCa2+感受性が増加するが,EUK-134投与群ではその効果がなくなることが明らかとなった.これらの結果は,抗酸化剤を投与したとしても低頻度疲労が軽減されないこと,それは抗酸化によるプラスの効果とマイナスの効果が相殺するためであることが示された.

現在までの達成度 (段落)

29年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

29年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 2件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 3件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 4件)

  • [雑誌論文] The efficacy of microcurrent therapy on eccentric contraction-induced muscle damage in rat fast-twitch skeletal muscle.2018

    • 著者名/発表者名
      Hiroshige, Y., Watanabe, D., Aibara, C., Kanzaki, K., Matsunaga, S., Wada, M.
    • 雑誌名

      Open Journal of Applied Sciences

      巻: 8 号: 03 ページ: 89-102

    • DOI

      10.4236/ojapps.2018.83008

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] l-arginine ingestion inhibits eccentric contraction-induced proteolysis and force deficit via S-nitrosylation of calpain2018

    • 著者名/発表者名
      Kanzaki Keita、Watanabe Daiki、Aibara Chihiro、Kawakami Yuki、Yamada Takashi、Takahashi Yoshitaka、Wada Masanobu
    • 雑誌名

      Physiological Reports

      巻: 6 号: 2 ページ: e13582-e13582

    • DOI

      10.14814/phy2.13582

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Role of calpain in eccentric contraction-induced proteolysis of Ca2+-regulation proteins and force depression in rat fast-twitch skeletal muscle2017

    • 著者名/発表者名
      Kanzaki, K., Watanabe, D., Kuratani, M., Yamada, T., Matsunaga, S., Wada, M.
    • 雑誌名

      J Appl Physiol

      巻: 122 号: 2 ページ: 396-407

    • DOI

      10.1152/japplphysiol.00270.2016

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Predominant cause of prolonged low-frequency force depression changes during recovery after in situ fatiguing stimulation of rat fast-twitch muscle2016

    • 著者名/発表者名
      Watanabe, D., Wada, M.
    • 雑誌名

      Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol

      巻: 311 号: 5 ページ: 919-929

    • DOI

      10.1152/ajpregu.00046.2016

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 筋グリコーゲンがリアノジン受容体の開口確率に及ぼす影響2016

    • 著者名/発表者名
      渡邊大輝, 石井裕也, 三島隆章, 松永智, 和田正信.
    • 雑誌名

      日本運動生理学雑誌

      巻: 23 ページ: 29-36

    • NAID

      40020992393

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Osmotic compression improves force production in skinned muscle fibres of the rat and human.2017

    • 著者名/発表者名
      Watanabe, D., Dutka, T.L., Lamboley, C.R., Lamb, G.D.
    • 学会等名
      AuPS Scientific Meeting
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Effects of heat treatment on force recovery after fatiguing contraction in rat fast-twitch muscle.2017

    • 著者名/発表者名
      Aibara, C., Watanabe, D., Fukatsu, S., Wada, M.
    • 学会等名
      46th European Muscle Conference
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] L-アルギニンの摂取が伸張性収縮後の興奮収縮連関の機能変化に及ぼす影響.2017

    • 著者名/発表者名
      神崎圭太,渡邊大輝,相原千尋,川上祐生,高橋吉孝,和田正信.
    • 学会等名
      第72回日本体力医学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 低頻度疲労に伴う筋小胞体Ca2+放出機能低下のメカニズム-Ca2+漏出に着目して-2016

    • 著者名/発表者名
      渡邊大輝, 和田正信.
    • 学会等名
      第71回日本体力医学会大会
    • 発表場所
      岩手
    • 年月日
      2016-09-23
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] L-アルギニンの摂取が伸張性収縮後の骨格筋の機能低下に及ぼす影響2016

    • 著者名/発表者名
      神崎圭太, 渡邊大輝, 川上祐生, 高橋吉孝, 和田正信.
    • 学会等名
      第71回日本体力医学会大会
    • 発表場所
      岩手
    • 年月日
      2016-09-23
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 硝酸塩の経口摂取によって伸張性収縮後の収縮力低下は緩和されるか2016

    • 著者名/発表者名
      松永智, 渡邊大輝, 相原千尋, 城本淳, 福田潤, 和田正信.
    • 学会等名
      第71回日本体力医学会大会
    • 発表場所
      岩手
    • 年月日
      2016-09-23
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 筋グリコーゲン量の増加が筋小胞体Ca2+-ATPaseのタンパク量に及ぼす影響2016

    • 著者名/発表者名
      城本淳, 渡邊大輝, 大森肇, 和田正信.
    • 学会等名
      第71回日本体力医学会大会
    • 発表場所
      岩手
    • 年月日
      2016-09-23
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 熱刺激によるプレコンディショニングが筋の疲労耐性に及ぼす影響2016

    • 著者名/発表者名
      相原千尋, 渡邊大輝, 瀬戸口稜二, 平野勝俊, 和田正信.
    • 学会等名
      第71回日本体力医学会大会
    • 発表場所
      岩手
    • 年月日
      2016-09-23
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Effects of glycogen-loading on recovery process after muscle fatigue.2016

    • 著者名/発表者名
      Mishima, T., Watanabe, D., Wada, M.
    • 学会等名
      45th European Muscle Conference
    • 発表場所
      Montpellier, France
    • 年月日
      2016-09-02
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Predominant cause of prolonged low-frequency force depression during recovery from in-situ fatiguing stimulation.2016

    • 著者名/発表者名
      Watanabe, D., Wada, M.
    • 学会等名
      45th European Muscle Conference
    • 発表場所
      Montpellier, France
    • 年月日
      2016-09-02
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2016-05-17   更新日: 2024-03-26  

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