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疲労困憊に至る筋収縮後における筋疲労回復遅延の要因

研究課題

研究課題/領域番号 17300209
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 スポーツ科学
研究機関広島大学

研究代表者

和田 正信  広島大学, 大学院・総合科学研究科, 教授 (80220961)

研究分担者 松永 智  大阪市立大学, 都市健康スポーツ研究センター, 講師 (70221588)
三島 隆章  八戸短期大学, 幼児保育学科, 講師 (00461707)
研究期間 (年度) 2005 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
6,680千円 (直接経費: 6,200千円、間接経費: 480千円)
2007年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2006年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
2005年度: 3,300千円 (直接経費: 3,300千円)
キーワード筋小胞体 / 筋疲労 / カルシウイオン / 筋収縮 / 骨格筋 / 興奮収縮連関 / カルパイン / Ca^<2+>-ATPase / カルシウム / ATPase / グリコーゲン
研究概要

本研究の目的は,療労困憊に至る筋収縮後の筋疲労回復遅延の要因について,筋小胞体(SR)に着目して検討することであった.ラットの後肢筋を対象に生化学的分析を行い,以下の結果を得た.
1 坐骨神経に電気刺激を与え30分間腓腹筋を収縮させたところ,SR Ca^<2+>-ATPase活性は,1)腓腹筋表層部では,収縮開始1分目以降に低下すること,2)腓腹筋深層部では,収縮開始5分目に低下すること,3)ヒラメ筋では,変化しないことが示された.
2 5分間の収縮を行わせた後の回復期間におけるSR Ca^<2+>-ATPase活性の変化を,腓腹筋表層部を対象に検討したところ,1)収縮により低下したSR Ca^<2+>-ATPase活性は,収縮終了30分後ではコントロールの値にまで回復すること,2)この時コントロールと比べ,SR Ca^<2+>-ATPaseに含まれるカルボニル基の量は高値を,SR Ca^<2+>-ATPaseに結合するfluorescein isothiocyanate (FITC)の量は低値を示すことが観察された.
3 速筋から精製したミクロソームからグリコーゲンを抽出したところ,1)SR Ca^<2+>-ATPase活性は変化しないこと,2)SRの膜に付着するグリコーゲンフォスフォリラーゼの量は低下すること,3)SR Ca^<2+>-ATPaseに結合するFITCの量は増加することが認められた.
以上の結果から,酵素タンパクの酸化的修飾,SR Ca^<2+>-ATPaseのATP結合部位における構造的変化,SRの膜に付着するグリコーゲン量の低下のいずれもSR Ca^<2+>-ATPase活性の低下の要因ではないことが明らかになった.筋収縮後,低下したSR Ca^<2+>-ATPase活性の回復速度に収縮形態によって差異がみられるのは,カルパインの活性化の程度の違いあるいは酵素の二量体形成の程度の違いなどに素因があるものと推測される.

報告書

(4件)
  • 2007 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2006 実績報告書
  • 2005 実績報告書
  • 研究成果

    (20件)

すべて 2008 2007 2006 2005 その他

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (9件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Time course of changes in in vitro sarcoplasmic reticulum Ca^<2+>-handling and Na^+-K^+-ATPase activity during repetitive contractions2008

    • 著者名/発表者名
      Mishima, T.
    • 雑誌名

      European Journal of physiology 456

      ページ: 601-609

    • NAID

      120000876468

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Time course of changes in in vitro sarcoplasmic reticulum Ca2+-handling and Na+-K+-ATPase activity during repetitive contractions2008

    • 著者名/発表者名
      Mishima, T
    • 雑誌名

      European Journal, Physiology 456

      ページ: 601-609

    • NAID

      120000876468

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Time course of changes in in vitro sarcoplasmic reticulum Ca^<2+>- handling and Na^+-K^+-ATPase activity during repetitive contractions2008

    • 著者名/発表者名
      Takaaki Mishima
    • 雑誌名

      Pflugers Archiv (In press)

    • NAID

      120000876468

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of reduced glycogen on structure and in vitro function of rat sarcoplasmic reticulum2006

    • 著者名/発表者名
      Mishima, T.
    • 雑誌名

      European Journal of physiology 452

      ページ: 117-123

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 高強度運動における筋疲労の要因:無機リン酸,グリコーゲンおよび活性酸素の影響2006

    • 著者名/発表者名
      和田 正信
    • 雑誌名

      体育学研究 51

      ページ: 399-408

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of reduced glycogen on structure and in vitr ofunction of rat sarcoplasmic reticulum2006

    • 著者名/発表者名
      Mishima, T
    • 雑誌名

      European (Journal Physiology) 452

      ページ: 117-123

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Possible factors contributing to muscle fatigue during intense exercise : effects of inorganic phosphate, glycogen and reactive oxygen species2006

    • 著者名/発表者名
      Wada, M
    • 雑誌名

      Japan, J, Phys. Educ. Hlth. Sport Sci 51

      ページ: 399-408

    • NAID

      110004782803

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 高強度運動における筋疲労の原因 : 無機リン酸、グリコーゲンおよび活性酸素の影響2006

    • 著者名/発表者名
      和田 正信
    • 雑誌名

      体育学研究 51・4

      ページ: 399-408

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Effects of reduced glycogen on structure and in vitro function of rat sarcoplasmic reticulum2006

    • 著者名/発表者名
      Takaaki Mishima
    • 雑誌名

      European Journal of Physiology (In press)

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [学会発表] 収縮後の回復期における筋小胞体Ca^<2+>-ATPaseの機能変化の要因-ATP結合部位の構造的変化に着目して-2007

    • 著者名/発表者名
      三島隆章
    • 学会等名
      第62回日本体力医学会
    • 発表場所
      秋田市
    • 年月日
      2007-09-16
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 筋疲労後の回復期における筋小胞体Ca^<2+>-ATPaseの機能変化の要-ATP結合部位の構造的変化に着目して-2007

    • 著者名/発表者名
      三島 隆章
    • 学会等名
      第62回日本体力医学会
    • 発表場所
      秋田市
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Mechanisms underlying changes in function of sarcoplasmic reticulum Ca2+-ATPase during recovery after fatigued muscle contraction2007

    • 著者名/発表者名
      Mishima, T
    • 学会等名
      62th Annual Congress of Physical and Sports Medicine
    • 発表場所
      Akita
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] 筋疲労に伴う骨格筋の機能の経時的変化2006

    • 著者名/発表者名
      三島 隆章
    • 学会等名
      第61回日本体力医学会
    • 発表場所
      神戸市
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Time course of changes in muscle function during fatigued contraction2006

    • 著者名/発表者名
      Mishima, T
    • 学会等名
      61t Annual Congress of Physical and Sports Medicine
    • 発表場所
      Kobe
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] 電気刺激によるCa^<2+>ポンプおよびNa^+-K^+-ポンプの機能の変化2005

    • 著者名/発表者名
      三島 隆章
    • 学会等名
      第60回日本体力医学会
    • 発表場所
      倉敷市
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] 筋小胞体に付着するグリコーゲンおよびグリコーゲンフォスフォリラーゼがSR Ca^<2+>-ATPaseの機能に及ぼす影響2005

    • 著者名/発表者名
      杉山 美奈子
    • 学会等名
      第60回日本体力医学会
    • 発表場所
      倉敷市
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Changes in function Of Ca2+ and Na+-K+ pumps during electrical stimulation-induced muscle contraction2005

    • 著者名/発表者名
      Mishima, T
    • 学会等名
      60th Annual Congress of Physical and Sports Medicine
    • 発表場所
      Kurashiki
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Effects of glycogen and glycogen phosphorylase associated with sarcoplasmic reticulum on Ca2+-ATPase2005

    • 著者名/発表者名
      Sugiyama, M
    • 学会等名
      60th Annual Congress of Physical and Sports Medicine
    • 発表場所
      Kurashiki
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [備考] 「研究成果報告書概要(和文)」より

    • URL

      http://home.hiroshima-u.ac.jp/wada/index.htm

    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [備考]

    • URL

      http://home.hiroshima-u.ac.jp/wada/index.htm

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

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公開日: 2005-04-01   更新日: 2016-04-21  

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