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代謝伝達物質としての乳酸から見えてきた、活動筋-交感神経フィードバック神経回路

研究課題

研究課題/領域番号 21K11461
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分59020:スポーツ科学関連
研究機関新潟医療福祉大学

研究代表者

増田 紘之  新潟医療福祉大学, 健康科学部, 助教 (10738561)

研究分担者 八坂 敏一  新潟医療福祉大学, 健康科学部, 教授 (20568365)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 完了 (2024年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 260千円 (直接経費: 200千円、間接経費: 60千円)
2022年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2021年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
キーワード骨格筋 / 乳酸 / 交感神経活動 / 運動 / 筋交感神経活動 / 脊髄 / 乳酸性作業閾値(LT) / 筋交感神経 / 一次求心性神経 / 骨格筋エネルギー代謝
研究開始時の研究の概要

近年、運動中に活動筋が盛んに産生する乳酸には、様々な生理活性があることが分かりつつある。その一つとして、筋膜における乳酸受容器(代謝受容器)の研究が報告されており、この受容器で乳酸が検知されると、交感神経を介してフィードバックされ、筋へのエネルギー供給を高める。しかし、どのようなフィードバック回路が関与しているのかは全く不明である。そこで、「乳酸投与による骨格筋代謝受容器からの求心性情報がどのような神経回路を介して筋交感神経活動を促進するか」を同定し、さらに「運動時の乳酸産生が実際にこの神経回路を介して筋交感神経活動を促進することを確認する」。

研究成果の概要

運動時に骨格筋で産生される乳酸は、これまで単なる疲労物質と考えられてきたが、近年、運動中に活動筋が盛んに産生する乳酸には様々な生理活性があることが分かりつつある。その一つに、筋膜上の代謝受容器で乳酸が検知されると、交感神経を介してフィードバックされ、筋へのエネルギー供給の上昇が挙げられるが、どのようなフィードバック回路が関与しているのかは不明である。そこで、乳酸の投与によって、骨格筋からの求心性線維の脊髄内ターゲットと脊髄内神経回路を同定し、実際に、運動時の乳酸産生がこの神経回路を介して筋交感神経活動を促進するかどうかの確認を目的としたが、パッチクランプの技術が習得できずに実験を終了した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究は、解明が進んでいる局所筋の乳酸代謝と、未解明である乳酸の全身反応を繋ぐ役割があり、また、乳酸の恒常性機構を解明する上での基盤となる研究と位置づけることができる。今後の継続した研究によって、これまで局所筋が対象の中心であったスポーツ科学研究に新しい展開を生み出し、「全身持久力を高めるために効果的なトレーニング処方・運動処方」の開発に応用できる可能性が考えられる。

報告書

(5件)
  • 2024 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2026-01-16  

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