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走運動による脳グリコーゲン動態とその生理的意義の解明

阐明跑步运动引起的脑糖原动态及其生理意义

基本信息

批准号：
10J00513
负责人：
松井崇
金额：
$ 0.9万
依托单位：
University of Tsukuba
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2010
资助国家：
日本
起止时间：
2010 至 2011
项目状态：
已结题

项目摘要

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。11週齢の成熟したWistar系雄性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が長時間運動時に利用され減少し,その後の超回復を基盤としてトレーニング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. GLY quantification is possible, and GLY is used to reduce hypoglycemia and increase nervous activity. Prolonged exercise may cause hypoglycemia, moderate intensity (LT) or higher exercise may increase overall neurological activity, and exercise may cause increased substrate decomposition and utilization. This study aims to establish a quantitative method for HMW and GLY metabolism during exercise. After acclimatization, the male Wistar strain at 11 weeks of maturity moved at a speed of 20m(LT intensity was close). Before exercise, the movement was 30, 60, 90, 120 minutes. After exercise, the movement was 3, 6, 24 minutes. Blood sugar levels are measured. Blood sugar was maintained at 120 minutes during exercise, but recovered immediately after exercise. GLY first studied the time-dependent decrease of glucose after exercise, and then recovered it after 24 hours. 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) from 120 minutes to 6 minutes after exercise, and the hyperglycemic index increased by about 20%. In addition, during 4 weeks of moderate-intensity exercise, the amount of GLY stored in hippocampus and cortex increased. As a result, GLY has reduced its utilization during long periods of exercise, and its recovery has been delayed. Exercise, persistence, cognitive function, upward mobility, and metabolic fitness