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ヒトの活動筋における酸素不足量の分布状態

研究課題

研究課題/領域番号 16K13011
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 スポーツ科学
研究機関神戸芸術工科大学

研究代表者

古賀 俊策  神戸芸術工科大学, 芸術工学部, 名誉教授 (50125712)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2018年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2017年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2016年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
キーワード活動筋における酸素需要と酸素供給 / 酸素不足 / 活動筋の酸素不足量 / 酸素需給のバランス / 近赤外分光法 / 酸素不足の分布状態 / 時間分解近赤外分光装置法 / 酸素需要と酸素供給 / 活動筋複数部位の酸素消費量
研究成果の概要

活動筋における酸素需要と酸素供給(つまり血流)のバランスは空間的・時間的に不均一である。運動強度の増加に伴って、酸素の需要と供給のミスマッチが生じて酸素不足量が増加し、運動持続時間が減少する可能性がある。本研究では、1)ヒトの運動時における酸素需給バランスの計測によって、活動筋複数部位における酸素不足量の分布状態を明らかにした。2)酸素供給量を増減させる実験プロトコールを採用して、酸素需給ミスマッチの増減を促し、活動筋内部と全身レベルの酸素不足量に与える影響を検討した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

1)酸素不足の局所分布(不均一性)と活動筋全体の酸素不足量の関連を明らかにすることは、意義が大きい。2)動物実験によれば、筋収縮時において深層筋の酸素供給量は酸素消費量よりも速く増加し、かつ表層筋よりも酸素分圧は高い。ヒトにおいても、運動時に深層筋がより多く動員されば、酸素供給および毛細血管と筋細胞の酸素分圧差が増加して、活動筋全体の酸素不足量が減少すると予想される。3)さらに、深層筋がより多く動員される運動処方を開発・採用すれば、有酸素性運動能力の向上、とくに筋肉の有酸素性持久機能の改善(持久性に優れる遅筋線維の動員増加、および筋内酸素分圧の増加)に貢献する。

報告書

(5件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて 2020 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (7件) 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 7件、 査読あり 7件、 オープンアクセス 3件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 2件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] Kansas State University/National Institutes of Health(米国)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] University of Calgary(カナダ)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Kansas State University/LA Biomedical Research Institute(米国)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Kansas State University/UCLA Medical Center(米国)

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [国際共同研究] University of Leeds/Plymouth University/University of Exeter(United Kingdom)

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [国際共同研究] カンザス州立大学身体科学部/カリフォルニア大学 Harbor Medical Center(米国)

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Leipzig University - Heart Center(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Effect of differential muscle activation patterns on muscle deoxygenation and microvascular haemoglobin regulation2020

    • 著者名/発表者名
      Okushima Dai、Poole David C.、Barstow Thomas J.、Kondo Narihiko、Chin Lisa M. K.、Koga Shunsaku
    • 雑誌名

      Experimental Physiology

      巻: 105 号: 3 ページ: 531-541

    • DOI

      10.1113/ep088322

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Unaltered VO2 kinetics despite greater muscle oxygenation during heavy-intensity two-legged knee extension versus cycle exercise in humans2019

    • 著者名/発表者名
      Koga S, Okushima D, Poole DC, Rossiter HB, Kondo N, Barstow TJ
    • 雑誌名

      Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol

      巻: 316 号: 1 ページ: R203-R213

    • DOI

      10.1152/ajpregu.00015.2019

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Blood flow occlusion-related O2 extraction "reserve" is present in different muscles of the quadriceps but greater in deeper regions after ramp-incremental test.2018

    • 著者名/発表者名
      Iannetta D, Okushima D, Inglis EC, Kondo N, Murias JM, Koga S.
    • 雑誌名

      J Appl Physiol

      巻: 125 号: 2 ページ: 313-319

    • DOI

      10.1152/japplphysiol.00154.2018

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Near infrared spectroscopy of superficial and deep rectus femoris reveals markedly different exercise response to superficial vastus lateralis.2017

    • 著者名/発表者名
      Koga S, Okushima D, Barstow TJ, Rossiter HB, Kondo N, Poole DC
    • 雑誌名

      Physiological Report

      巻: 5 号: 17 ページ: 1-11

    • DOI

      10.14814/phy2.13402

    • NAID

      120006353772

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] The effect of dietary nitrate supplementation on the spatial heterogeneity of quadriceps deoxygenation during heavy-intensity cycling.2017

    • 著者名/発表者名
      Breese BC, Poole D C, Okushima D, Bailey SJ, Jones AM, Kondo N, Amano T, Koga S
    • 雑誌名

      Physiological Report

      巻: 5 号: 14 ページ: 1-14

    • DOI

      10.14814/phy2.13340

    • NAID

      120006353773

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Greater VO2peak is correlated with greater skeletal muscle deoxygenation amplitude and hemoglobin concentration within individual muscles during ramp-incremental cycle exercise.2016

    • 著者名/発表者名
      Okushima D, Poole DC, Barstow TJ, Rossiter HB, Kondo N, Bowen TS, Amano T, Koga S.
    • 雑誌名

      Physiol Rep

      巻: 4 号: 23 ページ: 1-11

    • DOI

      10.14814/phy2.13065

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 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] The Spatial Distribution of Absolute Skeletal Muscle Deoxygenation During Ramp-Incremental Exercise Is Not Influenced by Hypoxia2016

    • 著者名/発表者名
      Bowen TS, Koga S, Amano T, Kondo N, Rossiter HB
    • 雑誌名

      Advances in Experimental Medicine and Biology

      巻: 876 ページ: 19-26

    • DOI

      10.1007/978-1-4939-3023-4_2

    • ISBN
      9781493930227, 9781493930234
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] 高強度インターバルトレーニングが漸増負荷運動中の酸素動態の応答特性に及ぼす影響2019

    • 著者名/発表者名
      奥島大、西脇雅人、近藤徳彦、古賀俊策
    • 学会等名
      第74回日本体力医学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Revisit: NIRS, What Can It Tell Us About Muscle for Exercise.2018

    • 著者名/発表者名
      Shunsaku Koga
    • 学会等名
      American College of Sports Medicine
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Human evolution of endurance exercise performance2016

    • 著者名/発表者名
      Koga, D Okushima, Narihiko Kondo, TJ Barstow, DC Poole.
    • 学会等名
      日本生理人類学会・米国人間生物学会合同シンポジウム
    • 発表場所
      米国、ハワイ州、ヒロ市
    • 年月日
      2016-08-19
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [備考] http://www.kobe-du.ac.jp/faculty_member/s-koga/

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2022-03-24  

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