核磁気共鳴法による客観的尺度を用いた新しい筋コンディション評価方法の開発と応用

2012 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 21300241
• 研究機関: 独立行政法人日本スポーツ振興センター国立スポーツ科学センター
• 研究代表者: 高橋 英幸 独立行政法人日本スポーツ振興センター国立スポーツ科学センター, スポーツ科学研究部, 副主任研究員 (00292540)
• 研究分担者: 亀井 明子 独立行政法人日本スポーツ振興センター国立スポーツ科学センター, スポーツ科学研究部, 研究員 (10276636) ; 奥脇 透 独立行政法人日本スポーツ振興センター国立スポーツ科学センター, メディカルセンター, 副主任研究員 (20274871) ; 俵 紀行 独立行政法人日本スポーツ振興センター国立スポーツ科学センター, メディカルセンター, 研究員 (30344279) ; 大岩 奈青 独立行政法人日本スポーツ振興センター国立スポーツ科学センター, スポーツ科学研究部, 研究員 (50443247) ; 川原 貴 独立行政法人日本スポーツ振興センター国立スポーツ科学センター, メディカルセンター, 統括研究部長 (60169753) ; 川中 健太郎 新潟医療福祉大学, 健康科学部, 准教授 (80339960) ; 本間 俊行 独立行政法人日本スポーツ振興センター国立スポーツ科学センター, マルチサポート事業, 職員 (90392703)
• 研究期間 (年度): 2009-04-01 – 2013-03-31
• キーワード: 磁気共鳴分光法 / 骨格筋 / コンディショニング / 筋グリコーゲン / エネルギー代謝

研究概要

これまでに確立させた炭素磁気共鳴分光法(13C-MRS)による筋グリコーゲン測定を利用して、より実践的な筋コンディション評価に必要となる知見を得ることを主目的とした。
基礎的検討として、筋グリコーゲンに及ぼす運動や食事の影響を評価する上で必要となる、筋グリコーゲンの日内変動に関する検討を行った。その結果、外側広筋グリコーゲンの個人内変動は12%であったが、測定時間の違いによる差は認められず、筋グリコーゲンの日内変動は小さいことが示された。より長期的な変動の調査として、事例的に、12か月にわたり定期的に下腿筋グリコーゲンの測定を行った結果、時期により最大47%の変動のあることが示された。
応用的検討として、マラソン大会参加者を対象とした筋グリコーゲンの変化を調べた。1日間のグリコーゲンローディングおよびマラソンの前後に下腿三頭筋のグリコーゲンを測定した。10.3g/kg/日の炭水化物を摂取させた結果、筋グリコーゲンは25%増加した。マラソン3時間後の筋グリコーゲンは73%も低下したままであり、36時間後までに回復した。3日間のグリコーゲンローディングおよびマラソン前後に筋グリコーゲンの測定を行った。8.1g/kg/日の炭水化物を摂取させた結果、筋グリコーゲンは18%増加し、マラソン20時間後の筋グリコーゲンはマラソン前値の52%であった。以上の結果から、実際の競技において、グリコーゲンの視点からの筋コンディショニングが可能であることが示された。
さらに、プロトンのMRSを用いて筋細胞内・外脂肪を定量する方法を確立させ、筋の違いによる脂肪量の差と緩和時間に及ぼす影響を明らかにした。
4年間の研究により、核磁気共鳴法を用いて筋エネルギー基質含有量や代謝能力を定量評価する系を確立することができ、これらは、競技スポーツ等における筋コンディション評価に有用になると考えられる。

現在までの達成度 (区分)

理由

24年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

24年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [学会発表] 13C MRSを用いた筋グリコーゲン含有量評価法の確立―運動による変化の描出―
  • 著者名/発表者名: 高橋英幸
  • 学会等名: 第40回日本磁気共鳴医学会大会
  • 発表場所: 京都
• [学会発表] 13C MRSを用いた非侵襲的な筋グリコーゲン濃度測定法の確立と運動後の回復動態評価への応用
  • 著者名/発表者名: 高橋英幸
  • 学会等名: 第67日本体力医学会大会
  • 発表場所: 岐阜
• [学会発表] Recovery strategies for elite athlete: application of 13C MRS for dietary strategies after exercise
  • 著者名/発表者名: Hideyuki Takahashi
  • 学会等名: Singapore Sports Institute (SSI) Sports Science & Medicine Symposium
  • 発表場所: Singapore
  • 招待講演
• [学会発表] MRによる筋コンディションの評価
  • 著者名/発表者名: 高橋英幸
  • 学会等名: 第8回日本疲労学会
  • 発表場所: 東京
  • 招待講演
• [学会発表] 経口タウリン摂取が骨格筋に及ぼす影響の1H-MRSによる評価
  • 著者名/発表者名: 高橋英幸
  • 学会等名: 第4回抗疲労研究会
  • 発表場所: 東京
• [図書] スポーツ生理学 第2章 スポーツとエネルギー供給機構(分担) (2013)
  • 著者名/発表者名: 高橋英幸
  • 総ページ数: 12
  • 出版者: 化学同人