ヒトにおける心筋および骨格筋の脂質代謝と運動強度の関係

人体心肌和骨骼肌脂质代谢与运动强度的关系

基本信息

批准号：
11878002
负责人：
窪田和雄
金额：
$ 1.34万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
1999
资助国家：
日本
起止时间：
1999 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

ポジトロン断層(PET)と糖代謝のトレーサー、^<18>Fフルオロデオキシグルコース(FDG)を用いて、運動時の筋肉の糖代謝を測定した。被検者にFDGを静注前に15分、後に20分ランニングさせてPETで撮像した。運動強度はVO_2maxの60-65%程度の有酸素運動に担当した。安静時と比べ、下腿の筋肉では著明にFDG集積が上昇しており、これは有酸素運動時の筋肉の運動エネルギー源として、グルコースが消費されたことを示している。詳細に調べると、下腿背側筋群では安静時の3倍、足底筋では5倍のFDG集積があり、ランニングの際にこれらの筋肉が主として使われたことがわかった一方、使われていない筋肉では安静時よりもFDG集積は低下しており、急激な需要の増大に応じるためにグルコースのシフトが起こっていると考えた。更に、VO_2maxの80%以上に相当する、極めて激しい運動、全力疾走を行ったときのFDG-PETを施行したところ、逆に下肢へのFDG集積は著明に減少した。これは激しい無酸素運動時に筋肉のエネルギー源が糖質から他の物資に切り替わったことを意味する。そこで脂肪酸の代謝トレーサーである^<123>I-BMIPPとガンマカメラを用いて、運動負荷時の脂肪酸代謝画像を撮影した。運動強度を、VO_2maxの40%、70%、80%と増やして検査を行ったところ、運動強度に比例して筋肉への脂肪酸の集積の亢進が進められた。ここでは運動強度の正確なコントロールのために自転車エルゴメーターを用いたので、使われた筋肉は大腿と腰筋群であった。本研究では従来間接的な測定により調べられてきた筋肉の代謝を、放射性トレーサーとPETあるいはガンマカメラを用いて直接測定し、従来の定説を覆す結果が得られた。

使用正电子断层（PET）和葡萄糖代谢的示踪剂测量运动过程中的肌肉葡萄糖代谢， ^<18> F氟脱氧糖葡萄糖（FDG）。允许受试者在静脉注射FDG之前持续15分钟，然后在20分钟后进行，然后用PET成像。我负责有氧运动，强度约为VO_2max的60-65％。与静息相比，下腿肌肉中FDG的积累显着增加，这表明在有氧运动过程中消耗了葡萄糖作为肌肉动能的来源。当我们详细调查时，我们发现背侧下腿肌肉在静止时的FDG积累增加了3倍，而静止时FDG积累的5倍，并且这些肌肉主要在跑步过程中使用，但未使用的肌肉中FDG积累的静止肌肉比休息时低，我们认为葡萄糖转移的需求突然增加。此外，当非常激烈的运动和全面冲刺时进行FDG-PET（对应于80％以上的VO_2MAX）时，下肢中FDG的积累显着降低。这意味着，在激烈的厌氧运动中，肌肉能量的来源已从碳水化合物切换到其他供应。因此，使用 ^<123> i-bmipp，脂肪酸的代谢示踪剂和伽马摄像机在运动载荷期间拍摄脂肪酸代谢图像。当运动强度增加到40％，70％和80％的VO_2MAX时，肌肉中脂肪酸的积累与运动强度成比例增加。在这里，使用自行车测量表来准确控制运动强度，因此所使用的肌肉是大腿和胸肌肌肉。在这项研究中，已通过放射性示踪剂和PET或伽马摄像机直接测量了通过常规间接测量进行研究的肌肉代谢，并获得了推翻常规理论的结果。