2019 Fiscal Year Annual Research Report
Spatial heterogeneity of active muscle stiffness and its physiological significance
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16K01738
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
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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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 骨格筋 / 超音波 / エラストグラフィ / 弾性 / 伸張性収縮 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、超音波せん断波エラストグラフィを用いて測定した骨格筋の活動時スティフネスについて、その空間不均一性と筋痛や筋損傷との関連性について検討することを目的としている。
令和元年度は安静時および活動時における上腕二頭筋スティフネスの空間不均一性とその収縮様式の違いについて検討した。健康な成人男性10名を対象として、上腕二頭筋における活動時スティフネスを等尺性収縮、短縮性収縮、伸張性収縮の3条件で比較した。各収縮には等張力性の肘屈曲エルゴメータを用い、随意最大筋力の40%に相当する負荷（重り）を保持（等尺性）または極めてゆっくりと挙上／降下（短縮性／伸張性）させることで、3つの収縮条件における発揮張力が同等となるようにした。
結果として、測定領域内の一部でスティフネス値が欠損あるいはサチュレーション（測定範囲外）となった画像が多かったため測定領域全体としての空間平均についてのみ比較検討を行った。伸張性収縮条件における活動時スティフネスは他の2条件と比較して有意に低い値を示したが、等尺性収縮条件と短縮性収縮条件における活動時スティフネスに有意な差は認められなかった。一方、表面筋電図で測定した上腕二頭筋の活動量は短縮性収縮、等尺性収縮、伸張性収縮の順で高かった。以上のことから、活動時スティフネスの空間平均は活動している筋線維1本あたり（またはサルコメア1個あたり）のスティフネス（∝結合クロスブリッジ数）と筋活動量（∝活動している筋線維の数）の両者を反映することが示唆された。
研究期間全体として、空間不均一性の評価にはスティフネス値の欠損やサチュレーションがない鮮明なエラストグラフィ画像が必要であり、現状のハードウェアではそのような画像を取得できる条件が限られることが課題となった。今後、ハードウェアの進歩が期待される一方、ソフトウェアの改良からもこの課題にアプローチしたい。
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Research Products
(5 results)
