高齢者における運動単位の活動特性とトレーニングに対する適応に関する研究

• 研究課題/領域番号: 26750309
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: スポーツ科学
• 研究機関: 中京大学
• 研究代表者: 渡邊 航平 中京大学, 国際教養学部, 准教授 (20630990)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円); 2016年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2015年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2014年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
• キーワード: 加齢 / 運動単位 / 筋電図 / 多チャンネル表面筋電図法 / 神経筋活動 / サルコぺニア / サルコペニア

研究成果の概要

本研究では加齢にともなう筋力低下のメカニズムを探るため、筋肉の動きをコントロールしている「運動単位活動」(運動神経の働き)に着目した研究を行った。これまで、方法の制約から評価が難しかった「運動単位活動」を多チャンネル表面筋電図法という新たな手法を用いることで評価を試みた。その結果、高齢者では若齢者とは顕著に異なる非常に特徴的な運動単位の活動パターンを有すること、最大筋力と運動単位の活動パターンには非常に強い関係性があることが明らかになった。これらのことは、これまで筋力低下の主な要因として注目されてきた筋肉量の低下に加えて、「運動神経の働き」も重要な要因であることを示唆している。

研究成果

• [国際共同研究] マリボル大学(スロベニア)
• [雑誌論文] Effect of aging on region-specific functional role and muscle geometry along human rectus femoris muscle (2017)
  • 著者名/発表者名: Watanabe K, Kouzaki M, Moritani T.
  • 雑誌名: Muscle Nerve 巻: 印刷中 号: 5 ページ: 982-986
  • DOI: 10.1002/mus.25556
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Effect of aging on regional neuomuscular regulation within human rectus femoris muscle during stair ascent and descent (2017)
  • 著者名/発表者名: Watanabe K, Kouzaki M, Moritani T.
  • 雑誌名: Gait and Posture 巻: 52 ページ: 26-32
  • DOI: 10.1016/j.gaitpost.2016.11.011
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Age-related changes in motor unit firing pattern of vastus lateralis muscle during low-moderate contraction (2016)
  • 著者名/発表者名: Watanabe K, Holobar A, Kouzaki M, Ogawa M, Akima H, Moritani T
  • 雑誌名: AGE 巻: 38 号: 3 ページ: 48-48
  • DOI: 10.1007/s11357-016-9915-0
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Regional neuromuscular regulation within human rectus femoris muscle during gait in young and elderly men (2016)
  • 著者名/発表者名: Watanabe K, Kouzaki M, Moritani T
  • 雑誌名: Journal of Biomechanics 巻: 49 号: 1 ページ: 19-25
  • DOI: 10.1016/j.jbiomech.2015.11.010
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Effect of electrode location on task-dependent electromyographic responses within the hman biceps femoris muscle (2016)
  • 著者名/発表者名: Watanabe K, Kouzaki M, Moritani T.
  • 雑誌名: Journal of Applied Biomechanics 巻: 32 号: 1 ページ: 97-100
  • DOI: 10.1123/jab.2015-0017
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Electromyographic analysis of thigh muscles during track cycling on a velodrome (2015)
  • 著者名/発表者名: Watanabe K, Sato T, Mukaimoto T, Takashima W, Yamagishi M, Nishiyama T
  • 雑誌名: Journal of Sports Sciences 巻: 16 号: 15 ページ: 1-10
  • DOI: 10.1080/02640414.2015.1114135
  • 査読あり
• [雑誌論文] Spatial EMG potential distribution of biceps brachii muscle during resistance training and detraining (2015)
  • 著者名/発表者名: Watanabe K, Kouzaki, Moritani T
  • 雑誌名: European Journal of Applied Physiology 巻: 115 号: 12 ページ: 2661-2670
  • DOI: 10.1007/s00421-015-3237-2
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Non-uniform recruitment along human rectus femoris muscle during transcutaneous electrical nerve stimulation (2015)
  • 著者名/発表者名: Watanabe K, Kouzaki M, Ando R, Akima H, Moritani T
  • 雑誌名: European Journal of Applied Physiology 巻: 115 号: 10 ページ: 2159-2165
  • DOI: 10.1007/s00421-015-3196-7
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Heterogeneous neural activation within human rectus femoris muscle during pedaling (2015)
  • 著者名/発表者名: Watanabe K, Kouzaki M, Moritani T
  • 雑誌名: Muscle Nerve 巻: 未定 号: 3 ページ: 404-411
  • DOI: 10.1002/mus.24544
  • 査読あり
• [雑誌論文] Coordination among thigh muscles including the vastus intermedius and adductor magnus at different cycling intensities (2015)
  • 著者名/発表者名: A. Saito, K. Watanabe, H. Akima
  • 雑誌名: Human Movement Science 巻: 40 ページ: 14-23
  • DOI: 10.1016/j.humov.2014.11.010
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Gender difference in metabolic responses to surface Electrical Muscle Stimulation in type 2 diabetes. (2015)
  • 著者名/発表者名: T Miyamoto, K Fukuda, K Watanabe, M Hidaka, T Moritani
  • 雑誌名: J Electromyoｇｒ Kinesiol 巻: 25 号: 1 ページ: 136-142
  • DOI: 10.1016/j.jelekin.2014.06.013
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Regional neuromuscular regulation within human rectus femoris muscle during gait. (2014)
  • 著者名/発表者名: Watanabe K, Kouzaki M, Moritani T.
  • 雑誌名: Journal of Biomechanics 巻: 47 号: 14 ページ: 3502-3508
  • DOI: 10.1016/j.jbiomech.2014.09.001
  • NAID: 120005555521
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Metabolic and cardiovascular responses during voluntary pedaling exercise with electrical muscle stimulation. (2014)
  • 著者名/発表者名: Watanabe K, Taniguchi Y, Moritani T.
  • 雑誌名: European Journal of Applied Physiology 巻: 114 号: 9 ページ: 1801-1807
  • DOI: 10.1007/s00421-014-2906-x
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Non-uniform surface EMG responses to change in joint angle within rectus femoris muscle (2014)
  • 著者名/発表者名: Watanabe K, Kouzaki M, and Moritani T
  • 雑誌名: Muscle & Nerve 巻: (accepted for publication, in press) 号: 5 ページ: 794-802
  • DOI: 10.1002/mus.24232
  • 査読あり
• [学会発表] 多チャンネル表面筋電図法を用いた大腿直筋の区画的な神経筋活動制御の解明．先端的計測手法によるバイオメカニクス研究の新たな可能性 (2016)
  • 著者名/発表者名: 渡邊航平
  • 学会等名: 第43回臨床バイオメカニクス学会
  • 発表場所: 北海道立道民活動センター かでる
  • 年月日: 2016-10-08
  • 招待講演
• [学会発表] 高齢者と若齢者では運動単位の発火パターンが顕著に異なる (2016)
  • 著者名/発表者名: 渡邊航平，Ales Holobar，神崎素樹，小川まどか，秋間広，森谷敏夫
  • 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ほか
  • 年月日: 2016-09-23
• [学会発表] Region-specific neuromuscular activation within rectus femoris muscle and lower extremity kinematic characteristics in eldely during gait (2016)
  • 著者名/発表者名: Kohei Watanabe, Motoki Kouzaki, Toshio Moritani
  • 学会等名: 第24回日本バイオメカニクス学会
  • 発表場所: 立命館大学
  • 年月日: 2016-09-12
• [学会発表] 加齢が階段昇降中における大腿直筋の活動部位差に及ぼす影響 (2016)
  • 著者名/発表者名: 渡邊航平
  • 学会等名: 日本体育学会第67回大会
  • 発表場所: 大阪体育大学
  • 年月日: 2016-08-24
• [学会発表] 大腿直筋における区画的な神経筋活動－ヒト二関節筋の活動制御を理解するための新たな斬り口 (2015)
  • 著者名/発表者名: 渡邊航平
  • 学会等名: 第2回基礎理学療法学会学術集会・日本基礎理学療法学会第20回学術大会
  • 発表場所: 神奈川
  • 年月日: 2015-11-14
  • 招待講演
• [学会発表] 加齢が歩行時における大腿直筋の部位依存的な活動制御パターンに及ぼす影響 (2015)
  • 著者名/発表者名: 渡邊航平，神﨑素樹，森谷敏夫
  • 学会等名: 第70回日本体力医学会大会
  • 発表場所: 和歌山
  • 年月日: 2015-09-18
• [学会発表] Spatial distribution pattern of surface electromyography within human rectus femoris muscle on overground vs. treadmill walking (2015)
  • 著者名/発表者名: Watanabe K, Kouzaki M, Moritani T
  • 学会等名: 25th Congress of the International Society of Biomechanics
  • 発表場所: Glasgow
  • 年月日: 2015-07-13
  • 国際学会
• [学会発表] 等尺性筋力発揮時およびスプリント時における大腿二頭筋の活動部位差 (2015)
  • 著者名/発表者名: 渡邊航平
  • 学会等名: 第28回身体動作学研究会
  • 発表場所: 日本体育大学
  • 年月日: 2015-03-21 – 2015-03-22
• [学会発表] 筋力トレーニングおよび脱トレーニングが単一筋内活動分布に及ぼす影響． (2014)
  • 著者名/発表者名: 渡邊航平，神﨑素樹，森谷敏夫
  • 学会等名: 第69回日本体力医学会大会
  • 発表場所: 長崎大学
  • 年月日: 2014-09-19 – 2014-09-21
• [学会発表] ヴェロドローム走行中における自転車競技者の大腿部筋群活動パターン (2014)
  • 著者名/発表者名: 渡邊航平，佐藤孝之，向本敬洋，高嶋渉，山岸道央，西山哲成
  • 学会等名: 第23回日本バイオメカニクス学会大会
  • 発表場所: 国立スポーツ科学センター
  • 年月日: 2014-09-13 – 2014-09-14
• [学会発表] ヒト大腿直筋における運動単位動員閾値の部位差 (2014)
  • 著者名/発表者名: 渡邊航平
  • 学会等名: 日本体育学会第65回大会
  • 発表場所: 岩手大学
  • 年月日: 2014-08-25 – 2014-08-28
• [学会発表] ヒト二関節筋の活動制御機構に関する新たな概念-Muscle within a muscle (2014)
  • 著者名/発表者名: 渡邊航平
  • 学会等名: 第22回日本運動生理学会
  • 発表場所: 川崎医療福祉大学
  • 年月日: 2014-07-19 – 2014-07-20
  • 招待講演
• [学会発表] Non-uniform SEMG distribution in human rectus femoris muscle during walking with various speed and grades (2014)
  • 著者名/発表者名: Watanabe K, Kouzaki M, Moritani T
  • 学会等名: 20th Congress of the International Society of Electrophysiology and Kinesiology
  • 発表場所: ローマ，イタリア
  • 年月日: 2014-07-15 – 2014-07-18
• [学会発表] Regional muscle activation is associated to muscle function (2014)
  • 著者名/発表者名: Watanabe K.
  • 学会等名: 20th Congress of the International Society of Electrophysiology and Kinesiology
  • 発表場所: ローマ，イタリア
  • 年月日: 2014-07-15 – 2014-07-18
  • 招待講演
• [図書] 生活支援(医療・福祉・介護・リハビリ)ロボット技術 (2015)
  • 著者名/発表者名: 渡邊航平(寺嶋一彦監修)
  • 総ページ数: 622
  • 出版者: 情報機構
• [図書] ニュー運動生理学Ⅰ (分担執筆：「筋電図」) (2014)
  • 著者名/発表者名: 渡邊航平(宮村実晴 編)
  • 総ページ数: 374
  • 出版者: 真興交易
• [備考] 中京大学国際教養学部渡邊航平研究室のホームページ
  • URL: http://kwatanabe.net/index.html
• [備考] 中京大学国際教養学部渡邊航平研究室ホームページ
  • URL: http://kwatanabe.net/index.html