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筋収縮に伴う筋細胞内外の酸素環境動態の変化と代謝動態との関連について

研究課題

研究課題/領域番号 18700527
研究種目

若手研究(B)

配分区分補助金
研究分野 スポーツ科学
研究機関金沢大学

研究代表者

増田 和実  金沢大学, 教育学部, 准教授 (50323283)

研究期間 (年度) 2006 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
3,500千円 (直接経費: 3,500千円)
2007年度: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
2006年度: 1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
キーワード骨格筋 / ミオグロビン / ヘモグロビン / NIRS / MRS
研究概要

昨年度の研究推進内容のうち、継続課題とした下肢骨格筋の灌流モデルについて、本年度の研究課題として実験を行った。
下肢環流モデルでは、腹大動脈からカテーテルを挿入し、対象脚のみに灌流液が流れるよう、必要箇所の血管を結紮した。HbがWashoutされた後、座骨神経経由にて筋収縮を誘発し、その際のNIRS(近赤外線分光法)による筋酸素動熊をモニタした。また、発揮張力や酸素摂取量(VO2)等も連続的にモニタした。また、同一個体で、非灌流時(in vivo)における筋収縮中の筋内酸素動態もモニタした。筋の酸素動態(Δ[deoxy-Hb/Mb]は指数関数モデルに当てはめることによって、線形分析を行った。In vivoでのΔ[deoxy-Hb/Mb]動態の振幅(AP)は、収縮レベルに応じて上昇すした。また、時間当たりのΔ[deoxy-Hb/Mb]の変化率(AP/τ)も収縮レベルの上昇に伴って高値傾向を示した。これらの結果は、ヒトを対象とした時我々の結果と一致していた。一方、下肢環流時における収縮中のΔ[deoxy-Hb/Mb]動態は、in vivo時と同様に検出することができた。そのAPやAP/τは収縮レベルに応じて変化することが確認できた。なお、環流時のAPの化量は、約50-60%であった。
以上の結果から、筋収縮時における筋酸素動態の約50-60%はHb以外のヘムタンパク、つまりMb (cytochromeを若干含む)の変化である可能性が示唆された。また、環流モデルの脱酸素化動態は、筋収縮レベルに応じて、Mbが脱酸素化し、細胞内の酸素分圧調整に寄与していることを示唆するものである。
これらの成果は2008年に行われる国際学会や国内学会に発表し、専門学術誌への投稿を予定している。

報告書

(2件)
  • 2007 実績報告書
  • 2006 実績報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2007 2006 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (1件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] スポーツタイツの着用が自転車運動時の筋内酸素動態に及ぼす影響.2007

    • 著者名/発表者名
      高倉久志, 増田和実, 長谷川慎
    • 雑誌名

      北陸体育学会紀要 43

      ページ: 29-36

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Proanthocyanidin promotes free radical scavenging activity in muscle tiss ues and plasma2007

    • 著者名/発表者名
      Masuda K, Hori T, Tanabe K, Kano Y, Hirayama A and Nagase S
    • 雑誌名

      Appl Physiol Nutr Metab 32

      ページ: 1097-1104

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Contribution of blood flow an myoglobin during apnea-eupnea cycle in elephant seal muscle2006

    • 著者名/発表者名
      Jue, T, Ponganis P, Kreutzer U, Knower-Stockard T, Lin PC, Masuda K, Sailasuta N, Hurd R
    • 雑誌名

      The Physiologist 49

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Effect of muscle temperature on the oxygenation kinetics during contraction2006

    • 著者名/発表者名
      Takakura H, Furuichi Y, Masuda K
    • 雑誌名

      Med Sci Sports Exerc 38

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] The influence of unilateral lower limb suspension on cardiorespiratory response during exercise2006

    • 著者名/発表者名
      Sato K, Katayama K, Hotta N, Ishida K, Miyachi M, Masuda K, Koike T, Akima H
    • 雑誌名

      Med Sci Sports Exerc 38

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 筋収縮開始時における骨格筋deoxygenationの線形評価2006

    • 著者名/発表者名
      高嶋龍也, 増田和実, 高倉久志, 古市泰郎
    • 雑誌名

      北陸体育学会紀要 42

      ページ: 1-7

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [学会発表] Effect of intensive interval training during unloading on the muscle oxygenation kinetics.2007

    • 著者名/発表者名
      Furuichi Y, et. al.
    • 学会等名
      American College of Sports Medicine 54th Annual Meeting
    • 発表場所
      New Orleans, USA
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [図書] O_2運搬貯蔵色素(Hb、Mb), Inからだと酸素の事典

    • 著者名/発表者名
      増田和実(文筆)(酸素ダイナミクス研究会 編)
    • 出版者
      朝倉書店(印刷中)
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.ed.kanazawa-u.ac.jp/~masuda/index.html

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

URL: 

公開日: 2006-04-01   更新日: 2016-04-21  

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