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骨ひずみ速度を活用した新たな骨刺激法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 16K13021
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
研究機関新潟医療福祉大学

研究代表者

田巻 弘之  新潟医療福祉大学, リハビリテーション学部, 教授 (40253926)

研究分担者 與谷 謙吾  鹿屋体育大学, スポーツ生命科学系, 講師 (10581142)
桐本 光  広島大学, 医歯薬保健学研究科(保), 教授 (40406260)
大西 秀明  新潟医療福祉大学, リハビリテーション学部, 教授 (90339953)
研究協力者 早尾 啓志  
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2018年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2017年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2016年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
キーワード骨組織 / ひずみ / マイクロCT / 刺激 / メカニカルストレス / 骨強度 / 骨細胞
研究成果の概要

骨への機械的刺激による骨ひずみ(strain)とその変化率(strain rate)は、骨粗鬆症などの骨量低下を防止する重要な因子の一つである。骨への荷重時のstrain rateと骨量維持への効果について検証した。荷重されたときのstrain rate が少なくとも約5200~7000 micro strain/s以上、与えたひずみが開放されるときのstrain rateが約-5000~-5300 micro strain/s以下で骨量低下軽減効果があることが示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究で得られた結果は、従来的な骨への機械的刺激の大きさだけでなく、骨ひずみの時間変化率(strain rate)に着目してその有効性を検証した。このことは必ずしも大きな荷重を与えなくても、strain rateが一定値以上であれば骨量維持に有効であり、大きなインパクトを与えることが困難なケースでの処方に活用できる可能性がある。またstrain rateをターゲットとした骨刺激方法や装置の開発など各分野に効果が波及される可能性がある。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 3件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (6件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Low-frequency electrical stimulation of denervated skeletal muscle retards muscle and trabecular bone loss in aged rats.2019

    • 著者名/発表者名
      Tamaki H, Yotani K, Ogita F, Hayao K, Kirimoto H, Onishi H, Kasuga N, Yamamoto N,
    • 雑誌名

      International Journal of Medical Sciences

      巻: 印刷中 号: 6 ページ: 822-830

    • DOI

      10.7150/ijms.32590

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Electrical stimulation of denervated rat skeletal muscle ameliorates bone fragility and muscle loss in early-stage disuse musculoskeletal atrophy2017

    • 著者名/発表者名
      Tamaki H, Yotani K, Ogita F, Hayao K, Nakagawa K, Sugawara K, Kirimoto H, Onishi H, Kasuga N, Yamamoto N
    • 雑誌名

      Calcif Tissue Int

      巻: 100 号: 4 ページ: 420-430

    • DOI

      10.1007/s00223-017-0250-y

    • 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] Bone loss due to disuse and electrical muscle stimulation2016

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Tamaki, Norikatsu Kasuga.
    • 雑誌名

      The Journal of Physical Fitness and Sports Medicine

      巻: 5 号: 4 ページ: 267-273

    • DOI

      10.7600/jpfsm.5.267

    • NAID

      130005420259

    • ISSN
      2186-8123, 2186-8131
    • 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
  • [学会発表] Magnetic field strength properties of bone tissue during static magnetic stimulation under different stimulation intensity and distance conditions.2018

    • 著者名/発表者名
      Tamaki H, Yotani K, Ogita F, Hayao K, Kirimoto H, Onishi H, Yamamoto N, Kasuga N,
    • 学会等名
      Journal of Physical Fitness and Sports Medicine
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 前脛骨筋の伸張性筋収縮の実施が脛骨骨幹端の骨量および骨梁構造に及ぼす影響.2017

    • 著者名/発表者名
      田巻弘之,與谷謙吾,荻田 太,早尾啓志,中川弘毅,玉越啓悟,高橋英明,桐本 光,大西秀明,山本智章,春日規克
    • 学会等名
      第72回日本体力医学会大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 下肢不動にした脛骨骨幹端骨梁における類骨形成に及ぼす電気刺激誘発性筋収縮の効果.2016

    • 著者名/発表者名
      田巻弘之,與谷謙吾,荻田 太,桐本 光,大西秀明,山本智章,春日規克
    • 学会等名
      第71回日本体力医学会大会
    • 発表場所
      いわて県民情報交流センター
    • 年月日
      2016-09-23
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 下肢不動初期の高齢期ラット骨格筋に対する低頻度電気刺激の効果.2016

    • 著者名/発表者名
      高松良輔,田巻弘之,帆苅美咲,早尾啓志,中川弘毅,與谷謙吾,荻田太,山本智章,春日規克,大西秀明
    • 学会等名
      第71回日本体力医学会大会
    • 発表場所
      いわて県民情報交流センター
    • 年月日
      2016-09-23
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 伸張性筋収縮による筋線維膜透過性の亢進と形態的変化の特徴.2016

    • 著者名/発表者名
      中川弘毅、田巻弘之、早尾啓志、與谷謙吾、荻田 太、山本智章、大西秀明、春日規克
    • 学会等名
      第71回日本体力医学会大会
    • 発表場所
      いわて県民情報交流センター
    • 年月日
      2016-09-23
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 伸張性筋収縮の反復が錘内筋線維の形態に及ぼす影響.2016

    • 著者名/発表者名
      早尾啓志、田巻弘之、中川弘毅、與谷謙吾、荻田 太、山本智章、大西秀明、春日規克
    • 学会等名
      第71回日本体力医学会大会
    • 発表場所
      いわて県民情報交流センター
    • 年月日
      2016-09-23
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [図書] 運動生理学の基礎と発展・3訂版2018

    • 著者名/発表者名
      春日規克
    • 総ページ数
      277
    • 出版者
      フリースペース
    • ISBN
      9784434250231
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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