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本研究の目的は、(1)呼吸循環器系応答の大脳皮質への影響、(2)運動強度と筋機能の変更との関係、(3)脳内の各運動関連領域の血行調節、(4)運動強度と脊髄やそれ以上のレベルでの伝達調整との関係を検討し、安静時から疲労困憊までにそれらの要因がどのように変化し、どのような関係性が認められるのかを明らかにすることである。本年度は、疲労困憊時の脳血液動態、筋疲労及び呼吸循環器応答の関係を検討するため、被験者(成人男性)8名に対して自転車エルゴメーターでの一定負荷運動による疲労困憊時の大脳皮質の血行(酸素化ヘモグロビン量、脱酸素ヘモグロビン量および総ヘモグロビン量)動態、筋放電量及び呼吸循環応答(呼気中のCO_2)を同時測定した。呼気中のCO_2は呼気ガス分析器、大脳皮質の血行動態は近赤外線分光法装置(Near Infrared Spectroscopy ; NIRS)で前頭葉の血行を、筋電図で大腿直筋の筋放電量を疲労困憊まで時系列的に測定した。ある一定強度以上で筋収縮を繰り返すと、筋は疲労し運動継続が困難になる。この状態を筋疲労(※筋の機能が発揮できない状態、疲労困憊)と呼ぶ。筋疲労の原因としては、末梢(筋組織、肺や血管などの呼吸循環器系の組織)もしくは中枢(脳神経組織)のどちらかにあると考えられている。本年度の実験データは処理中であるが、末梢及び中枢の生理学的指標を同時測定し観察しているため筋疲労の原因についてそれら指標の関係性の解明が進むと考えている。
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