Waseda Institute for Sport Sciences早稲田大学 スポーツ科学研究センター

その他

所沢地区 スポーツサイエンス研究会(2008年度)

第61回 2008年12月16日

演題1

活動後増強効果が最大随意短縮性トルクに及ぼす影響

演者

宮本直和先生(早稲田大学スポーツ科学学術院助手)

内容

高強度の筋収縮を行うと、単収縮トルクや低頻度刺激による強縮トルクは増強される。この現象は活動後増強(Postactivation potentiation; PAP)と呼ばれ、5~10秒の最大筋力発揮を行うとその効果は10分程度継続する。このPAP効果は、筋の力-速度関係における等尺性最大筋力および最大短縮速度には影響を及ぼさない(最大筋力および最大短縮速度は変化しない)ことが報告されている。その一方で、PAPが、ある速度に対する発揮トルクや、ある負荷における短縮速度を増加させる可能性はある。そこで本研究では、最大随意短縮性トルク発揮を行う前にPAPを惹起するための筋収縮(コンディショニング収縮)を行うことにより、短縮性トルクが増強されるか否かについて検討した。その結果、コンディショニング収縮を行うことにより、主働筋および拮抗筋の筋活動量は変化しないにもかかわらず、短縮性トルクは増強されることが明らかとなった。これらの結果は、PAPがスポーツのパフォーマンス向上させる可能性を示唆するものである。

演題2

スポーツに伴う腰痛のメカニズムと治療

演者

山下敏彦先生(札幌医科大学医学部整形外科教授)

内容

スポーツ活動により、腰部の傍脊柱筋や椎間関節に過剰な負荷や反復するストレスが加わると、これらの組織に存在する侵害受容器が活性化し、疼痛を引き起こす。また、侵害刺激により組織損傷が生じると、続発する炎症により侵害受容器の興奮や感作が起こり、慢性的な腰痛を引き起こす。

椎間板ヘルニアでは、神経根周囲に炎症が発生し、異所性発火メカニズムにより神経根性疼痛(坐骨神経痛)が発生する。腰椎分離症では、分離部線維軟骨塊に侵害受容性神経線維が侵入し、とくに腰椎伸展時痛の原因となる。

スポーツに伴う腰痛性疾患に対しては、まず理学療法を中心とした十分な保存療法を行うことが原則である。腰背部の柔軟性と安定性の獲得と維持を目的として、ストレッチングやモビライゼーション、体幹・下肢筋群の筋力訓練を行う。

保存療法に抵抗する椎間板ヘルニアや分離症症例に対しては、手術が考慮される。最近は、内視鏡や顕微鏡を用いた、低侵襲の椎間板切除術や分離部修復術が主流になりつつあり、早期のスポーツ復帰が可能となっている。

第60回 2008年11月18日

演題1

アキレス腱障害を有するスポーツ選手の腱力学的特性

演者

江川陽介先生(スポーツ科学学術院助手)

内容

腱の障害は難治性で慢性化しやすく、症状が軽減しても腱の肥厚を残すことが多い。最近では、急性期と慢性期の病態が異なること、障害腱のコラーゲンタイプが健常腱と異なることなどが報告されており、筋腱複合体(MTC)にかかるメカニカルストレスによって、サイトカインを含む生化学的環境が段階的に変化する可能性が示唆されている。したがって、腱障害の発生メカニズムを解明するためには、生化学的、病理学的に障害腱の病態を検討するだけでなく、ヒト生体内における運動器としてのMTCの動態をリアルタイムに力学的に検討することが必要である。本研究では超音波断層法を用い、筋収縮中の右腓腹筋内側頭筋腱移行部の移動量から、アキレス腱の伸張量を計測し、筋力、腱形態との関連性から腱の力学的特性を算出した。今回は、慢性アキレス腱障害を持つスポーツ選手の腱の状態、および繰り返しの高強度運動によって筋腱複合体に歪みが残留した直後の筋腱複合体の状態に関して検討した結果を発表する。

演題2

腰痛とスポーツ科学

演者

金岡恒治先生(スポーツ科学学術院准教授)

内容

腰痛の発生原因は複雑で、さまざまな因子が関与している。労作やスポーツ活動もその一因とされているが、どのような負荷が、どの組織に、どのような影響を与えて症状を出すのかは明らかではない。これまで、疫学的調査として、スポーツ種目毎の椎間板変性率を調査し、椎間板変性に及ぼすスポーツ活動の影響を調査してきた。また、バイオメカニクス的手法を用いて腰椎挙動を解析し、体幹筋の腰椎挙動に及ぼす影響、腰椎椎間板変性との関連を考察している。さらに、ワイヤ電極を用いた筋電計測によって、様々な運動時の体幹深部筋(腹横筋、多裂筋)の筋活動を評価している。これらの研究の成果と今後の方向性について述べる。

第59回 2008年10月28日

演題1

筋の可塑性における部位差

演者

若原卓(早稲田大学スポーツ科学学術院助手)

内容

筋は可塑性に富む組織である。例えば、レジスタンストレーニングを行うことに より筋は肥大し、発揮筋力が増大する。一方、ベッドレストや宇宙飛行などの不 活動により筋は萎縮する。このため、トレーニング習慣や日常生活での筋活動強度 ・時間を反映したかたちで、筋のサイズに大きな個人差が存在する。  筋サイズの個人差の程度は部位によって異なり、個人差の顕著な筋と個人差の小 さい筋がある。このことは、トレーニングによる筋の可塑性に筋間差があることを 示唆する。すなわち、筋サイズの個人差が大きい筋は適応が起こりやすい筋であり、 筋サイズの個人差が小さい筋は適応が起こりにくい筋であると考えられる。  本発表では、600名以上の若齢男性より得られた筋サイズの個人差に関するデータを紹介する。また上記のデータにおいて個人差がもっとも顕著であり、適応が起こりやすいと考えられる上腕三頭筋を対象としたトレーニング実験に関するデータについても紹介する。

演題2

有酸素性運動が内臓脂肪型肥満者の腹部脂肪に及ぼす影響

演者

沼尾成晴(早稲田大学スポーツ科学学術院助手)

内容

内臓脂肪の過剰蓄積は生活習慣病を引き起こす原因のひとつとされ、肥満者の中でも内臓脂肪が過剰に蓄積する肥満(内臓脂肪型肥満)の増加が問題となっている。その増加の予防策として近年有酸素性運動が注目されている。有酸素性運動は脂肪分解を高めるが中で内臓脂肪の分解を促進することで、内臓脂肪型肥満者の内臓脂肪を効率的に減少させる可能性がある。

そこで我々は内臓脂肪型肥満者に対して一過性および長期間有酸素性運動を負荷し、有酸素性運動が内臓脂肪型肥満者の腹部脂肪に及ぼす影響について検討をおこなった。その結果、一過性有酸素性運動中において内臓脂肪型肥満者では脂肪分解が増加していることが明らかとなった。また、長期間の有酸素性運動の介入前後において、内臓脂肪型肥満者の内臓脂肪が効率的に減少する可能性が示唆された。以上のことから、内臓脂肪型肥満者において有酸素性運動が内臓脂肪の減少に有効であることが示唆された。

第58回 2008年9月24日

演題1

Strategies to enhance performance in the heat(暑熱下での運動パフォーマンスを上げるには? )

演者

Prof. Nigel A.S. Taylor (Human Performance Laboratories, School of Health Sciences, University of Wollongong, Australia)

内容

While the precise mechanisms which lead to performance decrement, and the premature termination of exercise, are debated, we do know that body core temperature is intimately linked with these outcomes. Indeed, we know that rises in core temperature are directly dependent upon increments in exercise intensity, air temperature, ambient water vapour pressure, progressive dehydration, and the use of clothing. Conversely, it is well established that heat adaptation and whole-body pre-cooling serve protective functions against hyperthermia. Under climatic states in which air temperature approaches skin temperature, and where solar loads are high, the possibility for dry heat loss is negated, forcing an almost total reliance upon evaporative cooling at the skin surface. The most common means through which heat tolerance is traditionally improved is via heat adaptation, and its associated elevation in sweat secretion. While humans, and in particular well-adapted, endurance-trained athletes, possess a considerable capacity to secrete sweat, its evaporation, and hence its cooling power, is a function of the surrounding water vapour pressure. Under hot-humid conditions, exercise- and heat-induced augmentation of sweat gland function alone will not provide complete athlete preparation, forcing one to seek other strategies to facilitate performance optimisation. This presentation will review the methods and physiological consequences of heat adaptation, its impact upon sweat gland function and body-fluid balance, and its obligatory interaction with hydration state. In addition, possible supplementary means through which athletic performance may be enhanced in the heat will be reviewed, with emphases upon whole-body pre-cooling, altered hydration states (before and during competition), and the impact of polycythaemia upon heat tolerance.

第57回 2008年7月15日

特別講演

「QOLに資する貯筋と保腱」

演者

福永哲夫先生(早稲田大学スポーツ科学学術院教授)

第56回 2008年6月17日

演題1

動脈の弾性特性と筋力トレーニングに関する研究

演者

河野寛先生(早稲田大学スポーツ科学学術院助手)

内容

循環器疾患は我が国の死因の3割を占める。一方で、長寿国における健康課題であるサルコペニアや骨粗鬆症の予防には、有酸素性運動では不十分という報告がある。筋力トレーニングは、サルコペニアや骨粗鬆症の予防に絶大な効果があり、近年注目される運動様式である。しかしながら、筋力トレーニングを行うことで動脈の弾性機能(コンプライアンス)が低下することが報告されており、これは循環器疾患の独立した危険因子でもある。これらを背景に発表者は、1)どのような筋力トレーニングが動脈コンプライアンスの低下を引き起こさずに遂行可能か、2)動脈コンプライアンスの決定要因である動脈内皮機能が筋力トレーニングの影響を受けるかどうかについて検討した。

結果として、1)筋力トレーニングのみを行うよりも、有酸素性トレーニングを並行して行うことで動脈コンプライアンスの低下を引き起こさずに筋力トレーニングを遂行できること、2)動脈コンプライアンスの決定要因の1つである動脈内皮機能は筋力トレーニングの影響を受けないこ とが明らかになった。今回は、これらのデータの他に、中高齢者が筋力トレーニングを行う際の循環応答からみた危険性について関するデータも紹介する。

演題2

成長ホルモン(GH)は持久性運動パフォーマンスを改善させるか? —ヒトへのGHおよびGH作用阻害薬の投与を用いた研究—

演者

後藤一成先生(早稲田大学スポーツ科学学術院助教)

内容

成長ホルモン(GH)は運動や睡眠により分泌が刺激され、筋でのタンパク合成(筋肉づくり)を促進させる効果を有することでよく知られている。また、加齢に伴いその分泌量が顕著に減少することから、「アンチエイジング作用」をもつホルモンとしても近年、注目されている。

一方、GHは強力な脂肪分解作用も有する。たとえば、GHを血中に投与した場合には、投与約60分後から血中脂肪濃度の上昇(脂肪分解の促進を反映)が認められる。また、運動数時間前にGHを投与した場合には、その後に行う持久性運動中の脂肪分解は劇的に増加する。理論的には、持久性運動中の「脂肪分解の促進」は「脂肪利用(燃焼)の増加」を引き起こし、それに伴い筋グリコーゲンの利用は減少するはずである。このような持久性運動中の「筋グリコーゲン使用の節約」は、筋グリコーゲンの枯渇を防ぐことから、特に、持久性運動終盤の運動パフォーマンスの向上をもたらすものと推察される。

本発表では、GHやGH作用阻害薬のヒトへの投与に伴う、1) 持久性運動中のエネルギー代謝、2) ホルモンの分泌動態、3) 運動パフォーマンスの変化などを検討したデンマーク・コペンハーゲンにおける研究プロジェクトを紹介する。

第55回 2008年5月20日

演題1

運動と報酬に基づく補足眼野のニューロン活動

演者

内田雄介(早稲田大学スポーツ科学学術院助手)

内容

報酬は随意運動を正確かつ継続的に遂行するのに重要な要素であり、その報酬情報の処理過程については大脳基底核や前頭葉、頭頂葉などが関与している。特にサッケード眼球運動に関連する領域では、尾状核、前頭眼野、補足眼野が報酬の情報処理に関与している。尾状核は「どこに運動を行なったときに報酬を得たか」という報酬位置の情報と「運動を行なって得られたその報酬がどれくらいの大きさだったか」という報酬量の情報を持つのに対して、前頭眼野は位置情報を持つが量情報は持たない。一方で、補足眼野が報酬の位置情報や量情報を持っているかどうかは知られていない。 これを明らかにするために我々は、2頭のニホンザルに8方向のサッケード眼球運動課題を行わせ、正しく課題を遂行した場合には基本量または倍量の報酬を与えた。この課題遂行中の補足眼野細胞の活動を単一微小電極によって記録し、その性質を調べた。その結果、補足眼野の約6割の細胞が報酬期間の活動を示した。また、その内の約7割が方向依存性を持つ活動を示した。これら運動方向選択的に報酬期間応答を示す細胞の約6割は報酬量と正に相関する応答を示した。 以上の通り、補足眼野には、特定の方向のサッケードと報酬の組み合わせに応じた報酬方向依存性の活動と報酬の量に関係する活動が共存することが明らかになり、補足眼野の細胞が実行された特定のサッケード眼球運動の価値を表現している可能性を示唆する。

演題2

習慣的運動が若齢者の前頭機能に与える影響

演者

紙上敬太(早稲田大学スポーツ科学学術院助手)

内容

認知症罹患者数の増加は、世界的に今日における主要な健康問題のひとつであり、その数は今後も増加し続けることが予測されている。近年の疫学的研究では、特に高齢者において習慣的動が認知機能の改善、認知症の予防に貢献するのではないかと示唆されている。さらに、肥満、心血管系疾患、高血圧症、2型糖尿病なども認知症のリスクを高める可能性があるとした見解が示されている。この観点に立てば、認知症を生活習慣病のひとつとみなす考え方が成り立つ。よって、他の生活習慣病などと同様に、認知症予防の側面からも習慣的運動の効果を明確にする必要があると考える。 発表者はこれまで、認知・脳機能を客観的に評価する指標として脳波・事象関連脳電位を用い、「どのような身体運動が認知・脳機能を改善させるのか」、「どのような認知・脳機能が身体運動の影響を受けるのか」に関して若齢者、高齢者を対象に研究を進めてきた。生活習慣病の低年齢化が問題となっている昨今、これまで焦点を当てられてきた高齢者だけではなく、運動習慣者の割合が特に低い若齢者においても習慣的運動の効果を明らかにすることは重要である。そこで本研究会では、若齢者を対象に習慣的運動と前頭機能との関係について検討した研究を紹介する。

第54回 2008年4月22日

演題1

筋収縮時における骨格筋の糖輸送調節

演者

藤井宣晴(首都大学東京 大学院人間健康科学研究科 ヘルスプロモーションサイエンス系 教授)

内容

筋収縮は骨格筋においてインスリンに比肩する強力な糖輸送促進効果を有する。筋収縮による糖輸送は、インスリンの細胞内情報伝達経路の抑制にまったく影響されないため、独自の調節経路を備えていると考えられている。インスリンに依存しない「もう一つの糖輸送調節経路」の存在は糖尿病の治療に新たな方向性を与え得るので、その経路の同定が重要な課題となっているが、AMPキナーゼは細胞内エネルギーの監視センサーとして働く分子であり、AMPにより活性化されATPによって不活性化される。その細胞内情報伝達経路はインスリンのそれと独立している。AMPキナーゼ仮説では、筋収縮による細胞内エネルギーの低下が(すなわち細胞内ATP量の減少とAMP量の増加が)AMPKを活性化させ、これが糖輸送促進の引き金となる。しかし、最近になってなされたその報告は、AMPKの役割を肯定するものと否定的なものとに分かれ、いまだ明白な結論は得られていない。 我々は、骨格筋に不活性型AMPKを発現させたマウスを作製し、筋収縮時の糖輸送におけるAMPKの役割を再検討するとともに、これまでの異なる報告を整理して説明することを試みた。その結果、AMPKは骨格筋において、(1)?2サブユニット由来のキナーゼ活性を介して糖輸送を促進し、(2)細胞内ATP/AMPレベルのみを変化させるシンプルな刺激の場合(AICAR、 rotenoneなど)は必須の糖輸送調節分子として働くが、(3)筋収縮の場合にはATP/AMPレベルの変化をともなうにもかかわらず不可欠の糖輸送調節分子ではない、ことが結論された。これらは、筋収縮時の糖輸送は、一部が欠損してもその影響が最小限に抑えられるredundantな調節機構を備えており、AMPKがその構成分子のひとつである可能性を示唆する。

第53回 2008年2月27日 2007年度 修士論文発表コンテスト

セッション1

座長
トンプソン雅子(中村好研究室)

13:20 高齢ラットの免疫機能に運動が与える影響
野倉圭輔(赤間研究室)

13:35 やり投げにおける槍の速度に対する身体各部位の貢献—日本レベル選手から世界レベル選手を対象として—
竹迫寿(礒研究室)

13:50 協調動作の安定性に関わる「動作方向」の検討
石田雄輝(彼末研究室)

14:05 反動動作によるパフォーマンス増強効果の個人差を決定する要因—筋腱複合体のStretch-Shortening Cycleに着目して—
平山邦明(川上研究室)

14:20 総合型地域スポーツクラブの形成過程のタイプが経営条件および経営成績に与える影響—クラブ評価指標の作成を通して—
石原英明(木村研究室)

14:35 合気道創始者植芝盛平の武術修行過程と武術技法の体系的特性
工藤龍太(志々田研究室)

14:50 諏訪流放鷹術
大塚紀子(寒川研究室)

セッション2

座長
光川眞壽(川上研究室)

15:15 四肢長管骨の長軸方向の成長と骨量・骨密度変化との関連性
高橋直美(鳥居研究室)

15:30 インターネットにおける健康教育教材の開発と評価
芳賀瑛(トンプソン研究室)

15:45 我が国における筋力トレーニング行動の実施状況とその関連要因
原田和弘(中村好研究室)

16:00 一過性の低強度・長時間水泳運動が骨格筋における新規転写補助因子Lipin-1の発現量に及ぼす影響
東田一彦(樋口研究室)

16:15 生体電気インピーダンス法を用いた中高齢者のセグメント骨格筋体積の推定
冨田真司(福永研究室)

16:30 野球投手の投球数の増加が肩機能に及ぼす影響—投球制限の提案から投球障害予防に向けて—
佐々木理博(福林研究室)

16:45 ピッチ修正聴覚フィードバックによる感覚—運動制御系への影響
長澤卓哉(誉田研究室)

優勝
原田和弘(中村好研究室)

二位
竹迫寿(礒研究室)

三位
高橋直美(鳥居研究室)

特別賞
東田一彦(樋口研究室)

第52回 2008年2月26日 ランチョンセミナー

演題1

水泳のバイオメカニクス:傷害予防とパフォーマンス向上のために

演者

矢内利政(中京大学生命システム工学部教授)

第51回 2008年1月11日 ランチョンセミナー

演題1

Mitochondria and free radicals; on relevance to health and ageing

演者

Satomi MIW, Ph.D.

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