| 研究課題/領域番号 |
22K11524
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分59020:スポーツ科学関連
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
佐々木 一茂 東京大学, 大学院総合文化研究科, 准教授 (00451849)
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| 研究期間 (年度) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2024年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2023年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2022年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
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| キーワード | 筋疲労 / 周波数 / 糖代謝 / 筋ポンプ作用 / 筋肥大 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では、従来の神経筋電気刺激法（NMES）の欠点であった「筋疲労の生じやすさ」を克服した新しいNMESについて、その短期的・長期的な効果を明らかにすることを目的としている。この新しいNEMSでは筋疲労（筋力の低下）が生じにくいことから、従来型のNMESと比べて筋力や筋持久力がより向上するのではないかと予想される。また、血液循環を促すことにより、長時間の立位や座位において生じやすい脚のむくみ（浮腫）を改善する効果も高いのではないかと予想される。これらの効果やその作用機序を実験的に明らかにすることは、より効果的なNMESの開発ならびにNMESの応用性の向上につながるものと期待される。
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| 研究実績の概要 |
研究期間2年目である令和5年度は、高頻度刺激と低頻度刺激を組み合わせた刺激パターンのNMES（以降、複合型NMESとする）における筋ポンプ作用の亢進効果を検証することを目的とした。
健康な男女を対象として、下腿部の周囲長と体積、細胞外液比、筋硬度（後面）を測定した。また、下腿部後面の皮膚温と組織酸素化レベルも測定した。さらに、足底屈筋群の単収縮特性（ピークトルク、ピーク到達時間、半弛緩時間）、随意最大トルク、トルクの立ち上がり速度（Rate of torque development, RFD）についても測定した。これらの測定は、70分間の静的立位後と、それに続く30分間のNMES後にも行った。NMES適用中の姿勢は座位とした。得られた結果は次の通りである
1) 70分間の静的立位により、下腿部の周囲長と体積、細胞外液比、筋硬度は増大した。一方、下腿部後面の皮膚温と組織酸素化レベルは低下した。単収縮のピークトルクと随意最大筋力は低下したが、RFDに有意な変化は認められなかった。単収縮のピーク到達時間と半弛緩時間は増大した。
2) 下腿部後面の組織酸素化レベルは、30分間のNMES後に増大し、おおむね実験開始時のレベルに戻った。こうした変化に刺激パターンの違いは認められなかった。
3）複合型NMESの適用により、下腿部の周囲長はやや増大する傾向が認められた。また、単収縮の弛緩時間は減少する傾向があった。高頻度NMESを適用した場合、これらの変化は認められなかった。また、その他の項目について、複合型NMESの適用による変化は認められなかった。
以上の結果から、複合型NMESは従来型の高頻度NMESとの比較で、筋ポンプ作用の亢進効果が必ずしも高くないことが示唆された。複合型NMESはエクササイズとしての効果が高いため、活動筋の血液量や血流量が増大してしまうことがその一因と考えられる。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
実験が当初の予定通りに完了したため。
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| 今後の研究の推進方策 |
2024年度は当初の予定通り、複合型NMESを継続的に適用することによる筋機能や筋サイズの変化について検討する。
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