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。

在研究期的第一年，目的是阐明NME（以下称为调制的NME）的影响，其刺激模式结合了高频刺激和低频刺激对肌肉疲劳和代谢。所获得的结果如下：1）将调制的NME施加到胫骨前和股四头肌20分钟，而施加的扭矩降至初始值的一半（最大自愿扭矩的15％）。但是，这种降低率明显小于单独给出高频刺激（60 Hz）时，与单独的低频刺激（20 Hz）相当。 2）在自愿最大扭矩期间，胫骨前扭矩的活性水平显着降低，仅当单独给出低频率刺激时，在自愿性最大扭矩期间，胫骨前部的活性水平显着降低。 3）胫骨前肌和股四头肌的温度（皮下1厘米）用热流补偿温度计测量的NME升高20分钟。然而，由于调节的NME，胫骨前和股四头肌的温度升高明显大于仅高频刺激的温度。此外，股四头肌肌肉中的调节NME引起的温度升高大于仅低频刺激的温度升高。 4）即使将调制的NME应用于股四头肌20分钟，与静息条件相比，也没有确认明显的降血糖作用，但是与静息条件相比，血液乳酸浓度（这是葡萄糖分解的指标）显着增加。另一方面，血液乳酸浓度的升高很小，单次低频刺激和高频刺激，与静止条件相比，没有观察到显着差异。 5）这些结果表明，与常规的高频刺激相比，调节的NME可减少肌肉疲劳，在增加肌肉能量代谢方面更有效。

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