筋収縮の電気生理学的・熱力学的特性を考慮した神経筋電気刺激法の確立と効果検証

考虑肌肉收缩电生理和热力学特性的神经肌肉电刺激方法的建立及有效性验证

• 批准号: 22K11524
• 负责人: 佐々木 一茂
• 金额: $ 2.58万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K11524/
• 关键词: 筋疲労; 周波数; 糖代謝; 筋ポンプ作用; 筋肥大

研究期間1年目である令和4年度は、高頻度刺激と低頻度刺激を組み合わせた刺激パターンのNMES（以降、変調型NMESとする）が筋疲労と代謝に及ぼす効果を解明することを目的とした。得られた成果は次の通りである。1) 変調型NMESを前脛骨筋と大腿四頭筋にそれぞれ20分間適用したところ、発揮トルクは初期値（随意最大トルクの15%）の半分程度にまで低下した。しかし、この低下率は高頻度刺激（60 Hz）を単独で与えた場合よりも有意に小さく、低頻度刺激（20 Hz）単独と同等であった。2) NMESを前脛骨筋に20分間適用した前後における随意最大トルクの変化（低下）率について、刺激パターンによる違いは認められなかったが、随意最大トルク発揮中の前脛骨筋の活動量は、低頻度刺激を単独で与えた場合のみ有意に低下していた。3) 熱流補償温度計で測定した前脛骨筋と大腿四頭筋の温度（皮下1 cm）は20分間のNMESによって上昇した。しかし、変調型NMESによる前脛骨筋と大腿四頭筋の温度上昇の程度は高頻度刺激単独と比較して有意に大きかった。さらに、大腿四頭筋では変調型NMESによる温度上昇の程度が低頻度刺激単独と比較しても大きかった。4) 変調型NMESを大腿四頭筋に20分間適用しても、安静条件との比較で有意な血糖降下作用は確認できなかったが、糖分解の指標である血中乳酸濃度は安静条件と比較して有意に上昇していた。一方、単独の低頻度刺激や高頻度刺激では血中乳酸濃度の上昇が小さく、安静条件との比較で有意な差が認められなかった。5) 以上の結果から、変調型NMESは従来型の高頻度刺激よりも筋疲労を軽減し、筋エネルギー代謝を亢進する効果が高いことが示唆された。

The study period is 1 year and 4 years. The high frequency stimulation and the low frequency stimulation are combined. The result is that it is impossible to pass the test. 1)The adjustable NMES is available for 20 minutes for both the front tibia tendon and the thigh quadriceps tendon, and the release rate is half of the initial value (15% of the maximum release rate). Low frequency stimulation (60 Hz) is the same as intentional low frequency stimulation (20 Hz). 2)NMES is applied to the anterior tibial tendon in 20 minutes, and the maximum activity rate of the anterior tibial tendon is adjusted to the maximum activity rate of the anterior tibial tendon. 3)Heat flow compensation thermometer measures the temperature of the anterior tibial tendon and the quadriceps tendon of the thigh (subcutaneous 1 cm), and the NMES temperature rises within 20 minutes. The degree of temperature rise of the anterior tibial tendon and the quadriceps tendon of the thigh is higher than that of the higher frequency stimulation. In addition, the temperature rise of the four tendons of the thigh is different from that of the lower frequency stimulation. 4)NMES is adjusted to 20 minutes in the thigh quadriceps, and quiet conditions are compared to confirm the effect of blood sugar lowering. Glucose decomposition indicators are compared to quiet conditions. The increase in blood lactate concentration was small under low-frequency stimulation and high-frequency stimulation alone, and the difference was significant under quiet conditions. 5)The results showed that NMES was highly responsive to high frequency stimulation, decreased fatigue, and increased metabolism.

项目成果

足底屈筋群の単収縮増強に及ぼす温度の影響

温度对跖屈肌抽搐增强的影响

• 发表时间: 2022
• 作者: 土田竜貴;北一郎;西島壮;太田一岳，佐々木一茂
• 通讯作者: 太田一岳，佐々木一茂