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2016 年度 実績報告書

活動筋血流量反応とトレーニング効果の解明‐拡散相関分光法による新測定法を用いて‐

研究課題

研究課題/領域番号 16H03242
研究機関明治大学

研究代表者

一之瀬 真志  明治大学, 経営学部, 専任准教授 (10551476)

研究分担者 小野 弓絵  明治大学, 理工学部, 専任准教授 (10360207)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワードスポーツ生理学 / 生体医工学 / 循環調節 / 末梢血流量 / 光技術
研究実績の概要

本研究の目的は,従来の活動筋血流量測定法の問題を解決するために拡散相関分光法(DCS)を用いた新たな測定法を開発・確立し,運動時における活動筋血流量反応とその調節メカニズムおよび運動トレーニングの影響を明らかにすることである.平成28年度では,運動時の測定に対応したDCS血流計を作製し,実際の運動時において活動筋血流量を反映した測定が可能であるかを検討した.
活動筋血流量計測用のDCS血流計を作製するために,①筋直上の皮膚に貼付固定が可能なフラットタイプの計測用プローブの新規設計,②小型レーザー光源の採用による装置の小型化,③計測プログラム改良によるサンプリング周波数の向上を実施した.新規のDCS血流計を用いることで,安静時組織の計測に最適化している従来のDCS血流計と比べて,活動筋部位において格段に安定した測定が可能となった.
作製したDCS血流計を用いて,動的掌握運動時における橈側手根屈筋の血流量を測定した.被験者(7名)は最大発揮張力の10%,20%,30%,50%の各負荷において動的掌握運動を3分間行った.いずれの負荷においても,運動開始とともに血流量は増加した.運動期間中,10%と20%の負荷では血流量はほぼ一定であったが,30%と50%の負荷では血流量が漸増した.また,運動中の最大血流量は,運動負荷に比例して高まった.このような運動負荷に対応した活動筋血流量の変化は,各種従来法を用いた先行研究とよく一致する.さらに,本研究では,2名の被験者において,掌握運動時にDCS血流計による測定と同時に超音波ドップラー血流計により,前腕の活動筋血流量を反映すると考えられる上腕動脈血流速度を測定した.両測定法による運動中の血流量応答には有意な相関がみられ,同様の特徴を示すことが明らかとなった.これらの結果から,DCS血流計による測定は活動筋血流量を反映していると考えられる.

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

平成28年度の研究計画は,大きな変更や問題がなく進めることが出来た.

今後の研究の推進方策

本研究課題は,平成28年度から平成30年度までの3年計画を予定している.平成29年度においては,DCS血流計による骨格筋血流量測定の妥当性について,ヒトの骨格筋組織において血流量を実験的に増減させる方法を用いて検討する予定である.現時点では,平成29年度の研究計画を進めるうえで大きな問題はみあたらない.

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2017 2016

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Detection of blood flow speed in shallow and deep tissues using diffuse correlation spectroscopy2017

    • 著者名/発表者名
      Mikie Nakabayashi, Yumie Ono
    • 雑誌名

      Advanced Biomedical Engineering

      巻: 6 ページ: 53-58

    • DOI

      http://doi.org/10.14326/abe.6.53

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Blood flow measurement of human skeletal muscle during various exercise intensity using diffuse correlation spectroscopy (DCS)2017

    • 著者名/発表者名
      Yuya Murakami, Yumie Ono, Masashi Ichinose
    • 雑誌名

      Proc. SPIE 10059, Optical Tomography and Spectroscopy of Tissue XII

      巻: 100591Z ページ: 1-10

    • DOI

      http://doi.org/10.1117/12.2250718

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Blood flow measurement of human skeletal muscle during various exercise intensity using diffuse correlation spectroscopy (DCS)2017

    • 著者名/発表者名
      Yuya Murakami, Yumie Ono, Masashi Ichinose
    • 学会等名
      SPIE Photonics West 2017
    • 発表場所
      San Francisco, CA
    • 年月日
      2017-02-01
    • 国際学会
  • [学会発表] Detection of blood flow speed in shallow and deep tissues using diffuse correlation spectroscopy2016

    • 著者名/発表者名
      Mikie Nakabayashi, Yumie Ono
    • 学会等名
      生体医工学シンポジウム2016
    • 発表場所
      旭川
    • 年月日
      2016-09-17
  • [学会発表] Decrease of blood flow velocity and reactive hyperemia response due to progression of capillary disorder in diabetic rats2016

    • 著者名/発表者名
      Kimiya Esaki,Yuta Takahashi,Kijoon Lee,Yumie Ono
    • 学会等名
      第39回日本神経科学大会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2016-07-21

URL: 

公開日: 2018-01-16  

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