運動時の脳グリコゲン代謝とトレーニング適応:新たな運動生理学的指標づくり

运动过程中脑糖原代谢与训练适应：创建新的运动生理指标

• 批准号: 21650166
• 负责人: 征矢 英昭
• 金额: $ 1.98万
• 依托单位: University of Tsukuba
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2009 至 2010
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21650166/
• 关键词: 運動; 脳; 筋; グリコゲン; 血糖; 超回復; 高エネルギーマイクロ波; トレーニング

運動時,筋グリコゲン(GLY)は運動の強度や持続時間に依存して減少し,運動後に十分な糖質を摂ることで超回復する.さらに、トレーニングを積むと筋GLY貯蔵量は高まる.一方,脳GLYは定量が困難なため運動時の代謝は全く不明であった.しかし最近,高エネルギーマイクロ波(HMW)の導入により正確な脳GLY定量が可能となり,脳GLYが低血糖や急な神経活動の増加により分解・利用されることが明らかとなってきた.長時間運動は低血糖を引き起こし,中強度(乳酸閾値,LT)以上の運動は脳全体の神経活動を増加させることから,脳GLYは運動時に脳のエネルギー基質として分解・利用される可能性がある.本研究では,HMWによる脳GLY定量法を確立し,運動時の脳GLY代謝を解明することを目的とした.まず,11週齢の成熟したWistar系雄性ラットをイソフルラン麻酔の後HMWで屠殺することで,脳GLYの精確且つ安定した定量を可能とした,次に,ラットをトレッドミル走行に馴化させた後,分速20m(LT強度付近)の走運動を行わせ,運動前,運動30,60,90,120分,運動後3,6,24時間にそれぞれHMWにより屠殺し,脳(全11部位),筋(ヒラメ・足底筋),肝臓を採取しGLY定量に供した.併せて血糖値も定量した.血糖は運動中盤まで維持され120分で減少したが,運動直後の糖質摂取によりすぐに回復した.筋・肝GLYは先行研究同様持続時間依存的に減少し,運動直後の糖質摂取により24時間後に超回復した.一方,脳GLYは運動中盤まで変化せず,低血糖が起こる120分でのみ運動に関与するとされる部位(皮質,海馬,視床下部,小脳,延髄)で約50%減少し,運動直後の糖質摂取なしでも6時間後に約20%超回復した.さらに、4週間の中強度運動トレーニングにより,筋同様、脳でも海馬と皮質でGLY貯蔵量の増加がみられた.これら結果は,脳GLYが長時間運動による疲労時に分解・利用されること,並びにトレーニングを積むことで筋同様に適応することを示唆する.運動トレーニングによる持久性や認知機能の向上にはGLYを含めた脳のエネルギー代謝の適応が関与しているのかもしれない.

During exercise, muscle mass (GLY) decreases depending on the intensity and duration of exercise, and increases depending on the carbohydrate content after exercise. The storage capacity of GLY is very high. One side, GLY Recently, the introduction of high molecular weight wave (HMW) is correct, and the quantification of GLY is possible. Prolonged exercise may induce hypoglycemia, moderate intensity (LT) or higher exercise may increase overall neurological activity, and exercise may cause increased substrate decomposition and utilization. In this study, the quantitative method of HMW and GLY was established, and the metabolism of GLY during exercise was clarified. After 11 weeks of maturity, Wistar male line was trained to move at a speed of 20m(LT intensity close) before exercise, 30, 60, 90, 120 min before exercise, 3, 6, 24 min after exercise, and the accuracy and stability of GLY were quantified.(all 11 parts), tendon ( Blood sugar levels are measured. Blood sugar decreased by 120 minutes during exercise, but recovered immediately after exercise. GLY first studied the time-dependent decrease of glucose after exercise, and then recovered after exercise. On the other hand, the hypoglycemic index decreased by about 50% in the areas related to exercise (cortex, hippocampus, lower optic bed, hippocampus and hippocampus) at the beginning of exercise, and about 20% in the 6 th time after exercise. During 4 weeks of moderate intensity exercise, the amount of GLY stored in hippocampus and cortex increased. The result is that the GLY has a long time movement, and the fatigue time decomposition and utilization are the same. Exercise, endurance, cognitive function, upward movement, upward movement,

项目成果

The Decrease in Brain Glycogen during Prolonged Exhaustive Exercise is Coupled with Hypoglycemia

长时间力竭运动期间脑糖原减少会导致低血糖

• 发表时间: 2010
• 作者: Matsui T;Okamoto M;Ichitani Y;Kawanaka K;Soya H
• 通讯作者: Soya H

脳でも起こる運動後のグリコゲン超回復

运动后超级糖原恢复也会发生在大脑中

• 发表时间: 2010
• 作者: 松井崇;石川太郎;岡本正洋;一谷幸男;川中健太郎;征矢英昭
• 通讯作者: 征矢英昭

Brain glycogen depletion following prolong exercise in rats

大鼠长期运动后脑糖原消耗

• 发表时间: 2009
• 作者: Matsui Takashi;Okamoto Masahiro;Kawanaka Kentaro;Ichitani Yukio;Soya Hideaki
• 通讯作者: Soya Hideaki

中枢性疲労がもととなる運動限界

中枢疲劳引起的运动限制

• 发表时间: 2010
• 期刊: 体育の科学
• 作者: 松井崇;征矢英昭;征矢英昭
• 通讯作者: 征矢英昭

激運動による疲労困憊は脳グリコゲンを枯渇させるか?

剧烈运动导致的疲惫会消耗脑糖原吗？

• 发表时间: 2009
• 作者: 松井崇;岡本正洋;一谷幸男;川中健太郎;征矢英昭
• 通讯作者: 征矢英昭