骨格筋の酸素運搬と利用における骨格筋ミオグロビンの役割

骨骼肌肌红蛋白在骨骼肌氧运输和利用中的作用

• 批准号: 13780009
• 负责人: 増田 和実
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: Kanazawa University (2002)University of Tsukuba (2001)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 2002
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13780009/
• 关键词: 骨格筋; ミオグロビン; 酸素摂取; 血流; 酸素運搬; 近赤外線分光法; トレーニング; 電気刺激

筋内の酸素運搬機序や、運動などを行った際に酸素運搬の規定要因が何処にあるのかについては、未だ不明確なままであり、それは骨格筋内のミオグロビンの生理的役割の不透明さに起因していると考えられる。本研究では、近赤外線分光法、ドップラー、NMRなどを用いて非侵襲的に人の運動中の酸素供給/運搬機序を探り、鍛錬度や運動トレーニングによって、骨格筋内の酸素利用度(酸素動態)がどのように変化するのかを明らかにしようとするものである。平成14年度(継続2年目)では、運動習慣のない健常男子大学生14名(平均21.3歳)を対象に8週間の持久性自転車トレーニングを行った。トレーニング後における全身性の最大酸素摂取量は約15%上昇したが、膝伸展作業中の骨格筋の酸素飽和度や大腿動脈の血流量は変化しなかった。しかしながら、膝伸展作業中の筋脱酸素化レベルから推定される筋の最高酸素摂取量は、トレーニング後に有意に高値を示した。これらのことから、持久性トレーニングによって、全身性ともに筋(局所)の酸素摂取能力は向上するものの、筋細胞内の酸素環境(筋細胞内酸素分圧)は、筋の有酸素性代謝の向上に対して強く関与しないものと推察された。また、成人男性8名を対象に、外側広筋へ電気刺激(EMS)を行い、運動単位の動員率が骨格筋内での酸素の利用度に及ぼす影響について検討した。EMSの強さによって筋の発揮する張力や運動単位の動員をコントロールすることが出来る。異なる2種類のEMS強度によって、外側広筋に30%MVCと70%MVCの張力発揮をさせ、その際の筋酸素動態を観察した。EMS中の筋の酸素レベルは顕著に低下し、強度の違いが反映されなかった。このことは随意で筋収縮を行った場合の結果と矛盾する。したがって、今後、EMGやNMR (MRI)などの他のデータを参照しながら、さらなる検討が必要であると考えられた。なお、上記の研究成果を紙面発表すべく、原稿を投稿中である。

肌肉内的氧输送机制以及运动时决定氧输送的因素等仍不清楚，并且认为这是由肌红蛋白在骨骼肌内的生理作用引起的。在这项研究中，我们利用近红外光谱、多普勒、核磁共振等非侵入性地研究了人体运动过程中的氧气供应/运输机制，并测定了骨骼肌内氧气的利用水平（氧气），目的是阐明骨骼肌是如何利用氧气的。动力（动力）变化。 2002年（延续第二年），14名健康、无运动习惯的男大学生（平均年龄21.3岁）接受了8周的耐力自行车训练。训练后最大全身摄氧量增加约15%，但在膝关节伸展过程中骨骼肌氧饱和度和股动脉血流量没有变化。然而，根据膝关节伸展任务期间肌肉脱氧水平估算的峰值肌肉摄氧量在训练后明显更高。从这些事实来看，虽然耐力训练提高了全身和肌肉（局部）的摄氧能力，但肌肉细胞内的氧环境（肌细胞内氧分压）改善了肌肉的有氧代谢，人们认为政府不会大力参与。此外，对八名成年男性的股外侧肌进行电刺激（EMS），并研究运动单位募集率对骨骼肌内氧利用率的影响。 EMS 的强度可以控制肌肉施加的张力和运动单位的募集。使用两种不同的EMS强度对股外侧肌施加30%MVC和70%MVC的张力，观察此时的肌肉氧动态。 EMS 期间的肌肉氧水平显着降低，但并未反映强度差异。这与肌肉自愿收缩时获得的结果相矛盾。因此，认为未来有必要进一步研究，同时参考肌电图和核磁共振（MRI）等其他数据。目前正在提交稿件，以便以论文形式发表上述研究成果。