筋疲労の機序の解明－筋力トレーニングに伴う筋疲労耐性向上を考慮したアプローチ－

2018 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 17KK0174
• Research Institution: Shibaura Institute of Technology
• Principal Investigator: 赤木 亮太 芝浦工業大学, システム理工学部, 准教授 (20581458)
• Project Period (FY): 2018 – 2020
• Keywords: 筋剛性率 / 膝関節伸展筋群 / 足関節底屈筋群 / 中強度 / 全力 / スクワットトレーニング / ドロップジャンプトレーニング

Outline of Annual Research Achievements

筋疲労は，身体運動によって骨格筋の力・パワー発揮能力が減退する現象として定義される．筋疲労の機序を明らかにする上で，1) 骨格筋を材料として捉えた際の，疲労に伴う機械的性質の変化，2) 中枢神経系から筋までの電気的な活動伝達に関連する過程及び興奮収縮連関過程，の2点がこれまで正しく評価されていない．基課題では，従来用いられていた筋疲労評価法に加え，超音波剪断波エラストグラフィ（SWE）法を用いて筋疲労課題前後の筋の機械的性質を定量し，協働筋各筋の疲労度合を評価することにより，筋疲労の機序解明に向けた取り組みを進めてきた．このような，ヒト生体の横断研究を主とした基課題を通じて，筋疲労耐性の個人差に起因する，筋疲労様相の個人差の大きさに気付き，筋疲労耐性の変化を加味したアプローチの重要性を痛感した．そこで当研究課題では，筋力トレーニングを実施した際の筋疲労耐性の変化を検討し，疲労課題がもたらす筋疲労様相に筋疲労耐性の変化が及ぼす影響を明らかにすることにより，筋疲労の機序の全容解明に挑戦する．
2018年度は，1) 8週間のスクワットトレーニングが膝関節伸展筋群の筋疲労耐性に及ぼす影響を検討し，疲労課題実施に伴い観察される筋疲労様相の個人差について模索する，2) 8週間のドロップジャンプトレーニングが，足関節底屈筋群の筋疲労耐性に及ぼす影響を検討し，疲労課題実施に伴い観察される筋疲労様相の個人差について模索する，という2つの研究を遂行した．前者に関しては，データ分析を半分以上終えることができ，全体としては，スクワットトレーニングによる筋疲労耐性の向上が確認された．今後，SWE法により得られたデータを中心に，筋疲労様相の個人差について詳細に検討していきたい．ドロップジャンプトレーニングに関しては，現在データ分析を進めている段階である．

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

データ分析こそ，すべてが終わっている状況ではないが，実施が大変なトレーニング実験を，2018年度内に2つ終えることができた．このように，現時点としては，十分な量の生データの取得を行えたことから，概ね順調に進展していると考える．

Strategy for Future Research Activity

まず，2018年度の研究内容に関しては，上述の通り，データ分析がすべて終わっている段階ではないので，引き続き分析を進めていきたい．データ分析が終わり次第，その成果を学会大会での口頭発表・論文投稿により発信していく．ただし，学会大会のスケジュールの関係上，論文投稿を優先する予定である．
渡航先であるカナダでの研究活動は，2018年度の最後の数日間が滞在期間として含まれているものの，実際には2019年度の約1年間が主となる．現在，ゲルフ大学のDr. Powerと共に研究を進めており，2019年度に実施するトレーニング実験の詳細について議論を終え，予備実験・本実験を実施する間近となっている．2019年度は，筋の長さの違いに着目して，筋疲労耐性に対するトレーニング効果を観察する．その際，力－長さ関係の個人差も加味しながら，研究を進めていく．今回は足関節背屈筋群を対象とし，筋疲労課題としては等張性運動を，また，トレーニングとしては全力での等尺性足関節背屈運動を想定している．このトレーニング実験がある程度進んだ段階で，動物実験にも造詣の深いDr. Powerの下で，筋疲労に関する動物実験を進めていくことを計画している．