スポーツ科学研究

(要約)

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．

(要約)

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。

(要約)

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。

(要約)

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。

(要約)

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．

(要約)

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も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．

(要約)

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.。

(要約)

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。

(要約)

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。

(要約)

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。

(要約)

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．

(要約)

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。

(要約)

骨格筋に発現している転写因子PPARδは持久的トレーニングによって増加することが報告されている。しかしながら、その機能については不明な点が多く残されていた。そこで、本研究では、持久的トレーニングに対する骨格筋の適応、特に糖・脂質代謝機能の改善機序にPPARδが関与しているという仮説のもと、分子生物学的手法を用い、マウスの骨格筋組織および培養骨格筋細胞にPPARδを高発現させ、どのような変化が生じるかを検討したので、その結果を報告する。

(要約)

加齢に伴い，心臓・血管の機能は低下し，心血管疾患の罹患率を増大させる。その予防策の一つとして，習慣的な運動が注目されている。運動による心臓・血管の機能，形態，代謝への改善効果には，巧みな分子制御により，関連する遺伝子やタンパク発現の調節が行われていることが考えられるが，その詳細は不明である。我々は，老齢ラットを用いた高齢期からの運動トレーニングによる検討から，(1)心収縮能の改善にthyroid hormone receptorによるミオシン重鎖や筋小胞体Ca2+-ATPaseの遺伝子発現増大の関与，(2)心収縮に必要なエネルギーを産生する機能の改善にPPAR-αによるβ酸化の酵素遺伝子の発現増大の関与，(3)酸素供給に必要な毛細血管の血管新生能の改善に血管内皮細胞増殖因子(VEGF)のシグナルカスケードの関与，(4)動脈硬化の抑制に内皮型NO合成酵素(eNOS)やエンドセリン(ET)-1による内皮機能改善の関与を見出した。このように,運動による心臓や血管への刺激が，機能，形態，代謝のそれぞれに関連する分子制御(遺伝子やタンパクの発現調節)の変動を促すことによって，高齢期からの運動効果に関与していると考えられる。

(要約)

ヒトの歩行時には，上肢と下肢の律動的な協調運動がみられる．無意識な歩行状態では上肢と下肢が180度の位相差をもって対称的に動くが，ヒトは歩行時に上肢を意識して止めることも，また足と同じ方向に動かすことも可能である．このような上肢と下肢の協調関係が，どの程度無意識に(反射性に)調節されているのか，また，脳を中心とした意識的な制御がどのように遂行されているのかについては不明な点が多い．
近年，ペダリング運動を制御する神経機構が歩行運動のそれと類似する可能性が示唆されたため，ペダリング運動がヒトの歩行運動の神経機構を検討する運動モデルとして用いられてきている．さらに，上肢と下肢のペダリングを同時に遂行することにより，歩行中にみられる上・下肢の律動的な協調状態を再現する試みもなされている．そこで本研究では，上肢と下肢の同時ペダリング運動を用いて，上・下肢の律動的な協調運動にかかわる神経機構について検討を加えた．特に，脳および脊髄神経機構の活動を詳細に観察した．

(要約)

動脈圧反射は日常生活における血圧の安定化に極めて重要な機構である。この動脈圧反射は、頚動脈洞や大動脈に存在する圧受容器が血圧を感知しながら、自律神経系を介して血圧を調節する負帰還調節機構である。身体活動中は動脈圧反射に加え、上位中枢からのcentral command、活動筋からの求心性入力が循環中枢で統合され、血圧が調節されるが、その統合様式は複雑である。本研究は平衡線図解析や伝達関数(白色雑音法)という手法を用いて、活動筋からの求心性入力の一つである筋機械受容器反射が、動脈圧反射の静的および動的入出力関係に及ぼす影響を定量化した。麻酔下のウサギにおいて、圧受容器が存在する頚動脈洞を体循環から外科的に分離することにより、負帰還機構のループ(閉ループ)を開ループの状態にし、筋機械受容器反射活性化中の動脈圧反射の入出力関係を同定した。その後、開ループ状態で同定した動脈圧反射の静特性と動特性を解析的に閉ループ(生理的状態)に戻し、二つの反射の統合様式を検討した。その結果、筋機械受容器反射は、動脈圧反射による血圧調節を高速化させることが示唆された。また、この活動筋からの求心性入力などが存在しないと、ランニングや自転車運動のような動的運動時の血圧が低下する可能性が示された。

(要約)

日本の民族スポーツである相撲は、男性だけでなく女性も行ってきた。しかし女性の相撲(以下「女相撲」と表記)は猥褻な見世物とされ、従来の相撲文化研究において研究対象とされることが少なかった。
本研究では、戦後に発行された雑誌の記事をもとに女相撲に付された猥褻的イメージの様相とその変遷を追った。
女相撲に関する記事を多数掲載していた『奇譚クラブ』(1947～1975、曙書房)における記事には、女性の格闘に見出す美をさす｢女闘美(めとみ)｣と称する概念を通じ女相撲の理想像を描くものが多数見られた。寄稿家により美や魅力を見出す点に多少の違いはあるものの、女相撲の魅力をエロティシズムと密接な関連を持つものとして語る姿勢は共通している。
同誌以後の雑誌においては、女相撲は美意識よりもサディズム・マゾヒズムとの関連のもとに競技性が排除される文脈で語られることにより、女相撲は力と技を競うスポーツではなく特殊な性的娯楽の一形態であるとする言説の発生が見られる。

(要約)

心拍数は交感神経と迷走神経による二重の神経性調節を受けている。交感神経活動の亢進は心拍数を増加させ、迷走神経活動の亢進は心拍数を減少させる。それぞれの神経への直接電気刺激に対する心拍数応答を観察すると、交感神経と比して迷走神経の方が速い心拍応答を示す。この現象は、伝達関数を用いたシステム解析によって、交感神経刺激から心拍数への伝達関数は2次遅れ低域通過特性で、迷走神経刺激から心拍数への伝達関数は１次遅れ低域通過特性で近似することができ、それぞれの神経系の応答速度の差異を定量的に説明(システム同定)することが可能である。さらに、これらの心拍数の動的特性の差異は、それぞれの神経系における神経伝達物質の洞房結節への作用機序の違いや、その下流に存在する細胞内伝達機構の差異によるものであると考えられている。今回は、迷走神経が有する迅速な心拍数制御を担う内部構造(サブシステム)の理解に焦点を絞り、システム生理学的研究法を用いて概説する。

(要約)

エジプト・アラブ共和国の上エジプト地方では聖者を祝う祭りに際して、ナッブートと呼ばれる民族スポーツの競技会が開催される。ナッブートとは本来アラビア語で「杖」を指す言葉で、上エジプト人は祝祭の折にこの杖を用いて、剣道やフェンシングのような形態の格闘技の試合を行う。本研究ではこのナッブートの競技会を通して、当該地域の人々が如何に地域に対するアイデンティティを確立し、それを維持・再生産するプロセスを考察する事をその目的とする。また、本競技には実修者達のみに共有される身体観が存在し、その身体観を基とした身体技法が確立されており、現地における参与観察を通して、研究者のエティックな視点はもとより、実修者のみが知りうるイーミックな視点の両視点からのナッブートの研究も行われる。
本研究ではナッブートを包含する祭り全体という大きな枠組みから、競技会の運営に関わる人々、参加者、競技空間など競技会を取り巻くさまざまな構成要素もあわせて考察が展開され、その意味では伝統な民族スポーツ「ナッブート」を巡る総合的な文化研究といえる。

(要約)

トレーニングや加齢により骨格筋量(以下、筋量)や腱伸長量は変化する。筋量や腱伸長量の簡便な推定法として、生体電気インピーダンス(bio-electrical impedance：BI)法が適用可能かどうかを検討した。
○体幹部筋量の推定：全身重量のおよそ50％を占める体幹部の筋量を推定するため、新たなZ誘導法を開発・検討した。競技者12名を含む28名から体幹部のZを誘導し、体幹のBI indexを算出した。その結果、BI indexとMRI法で求めた筋体積の間には有意な相関関係が認められた(r = 0.844, p<0.05)。また得られた関係式(体幹筋体積の推定値＝ 143.6×体幹BI index + 45.2)に交差妥当性があることが示された。
○腱伸長量推定に関する研究：等尺性肘関節屈曲筋力発揮中の上腕部のZを誘導し、超音波法で定量した腱長変化との関係を検討した。両者の間には非線形の関係が認められ(y = – 0.044×2 + 0.704x + 0.111, R2 = 0.988, p < 0.001)、BI法で腱長変化が推定可能であることが示された。しかしながら、Z変化の感度には個人差が大きいことから(0.24～0.89% / mm)、腱伸長量の推定式確立に向けては、更なる検討が必要である。

(要約)

ミトコンドリアは独自のDNA (mitochondrial DNA, mtDNA)を持ち、核DNAとは独立して複製される。また、mtDNAの遺伝様式は母性遺伝である。mtDNAを詳細に解析することにより約15万年前にアフリカで誕生した人類がどのような経路を辿って日本まで到達したかを知ることができる。すなわち、北方経由で寒冷に適応した人類か否かなどを知ることも可能である。このような人類の移動により細胞内小器官であるミトコンドリアもその環境に適応するために多様な変化をしたと推定される。このようなミトコンドリア機能の違いがエネルギー代謝能を変化させ、現在においては、生活習慣病などに対する易罹患性に影響を及ぼしていると考えられる。我々は、これまでに、生活習慣病や長寿および陸上競技長距離選手などを対象にmtDNA多型との関連性について検討してきた。そして、mtDNA多型の解析からミトコンドリアハプログループに分類すると、いくつかのハプログループは糖尿病・メタボリックシンドロームおよび長寿と関連することが分かってきた。また、日本人の若干名ではあるがトップアスリートのミトコンドリアハプログループについても解析した。本研究会ではこれまでに我々の研究グループで得られた知見について紹介する。

(要約)

At every major international athletic competition, it is likely that the majority of finalists in the 100m sprint will be of west African origin, and that those enjoying success in distance running events will be of east African origin. Many explanations have been proposed for this phenomenon, including the belief that African athletes have a genetic advantage in sport. While it is becoming evident that there is a genetic component to the determination of elite athletic performance, the extent of its influence is unclear. Also, the extent to which genetic differences between populations account for inter-population differences in performance are also unknown. In this talk, I shall review the available evidence for the domination of African athletes in international sport and present data from our studies of elite African athletes investigating both environmental and genetic determinants of their success.

(要約)

男子体操競技は6種目(床、鞍馬、つり輪、跳馬、平行棒、鉄棒)からなり、跳馬を除く５種目は、約10個の「技」で構成される「演技」として実施される。また、その勝敗は審判員のシステマティックな採点によって序列化されることで決定する。審判員は採点規則(2006年度版採点規則)をもとに、価値点(A得点)の算出と実施に対する減点(B得点)を行い、その合計が競技者の得点となる。したがって、競技者が高得点を獲得するためには、高難度の技をできるだけ多く、かつ減点されずに実施しなければならない。今回はいくつかの種目を取り上げ、運動技術に関する最新情報と、その解明への糸口となるであろう研究アプローチについて紹介する。

(要約)

1910～20年代には、国家による健康・体力向上のための施策が推進される一方で、呼吸法、強健術、食餌療法、霊術など様々な健康法や癒しの技法が広がった。その中でも「岡田式呼吸静坐法」「藤田式息心調和法」「二木式腹式呼吸法」が三大健康法と呼ばれたように、「呼吸健康法」は精神修養的な意味合いも持ちつつ、肺結核予防や虚弱体質改善を目指す「積極的衛生」の方法として1910～20年代に流行した。これらは、技法に違いはあるものの、いずれも〈丹田〉や〈気〉といった概念を用いて身体・精神を総合的に捉えようとしている点、坐を伴い、丹田に意識をおく腹式呼吸法を基本としている点で共通している。
本発表では、急速な近代化を進める社会において健康観がどのように変容し、「呼吸健康法」にみられる伝統的な身体技法がどのように位置づけられたのかという関心から、1910年代における「呼吸健康法」流行の背景について述べ、そこから読みとれる生理学・解剖学的知見に立った近代的身体観と心身一如の思想に裏づけられた東洋的身体観との揺らぎの状況について論ずる。

(要約)

現時点では、磁気共鳴映像法(MRI法)やコンピュータ断層撮影法(CT法)が骨格筋の定量法として最も精度の高い測定方法である。しかし、フィールド研究に応用できる安価でかつ正確な骨格筋の定量法は現在でも開発されていない。超音波法は、生体での筋サイズを正確に評価できるとともに、その装置はコンパクトで持ち運びができ、比較的安価であり、測定にかかる時間もきわめて短いという特徴がある。そこで本研究は、超音波法を用いた簡易で正確な骨格筋量推定法を開発した。超音波法による推定値は、MRI法による値との間に男女とも有意な相関関係が認められ、独立した被験者においても、推定値と実測値との間には有意な差は認められなかった。結論として、超音波法による筋組織厚は全身および局所骨格筋量を正確に推定することができた。さらに本研究では、大規模な被験者を対象とした日本人における骨格筋量の参照値を提示するとともに、生理学的パラメーター(有酸素能力や骨量)における骨格筋量の標準化(normalization)について検討した。

(要約)

身体運動は生体の免疫応答を変化させます。その原因の１つとして免疫細胞の体内分布変化があげられます。細胞の分布および移動を制御する中心的役割を担っているのがケモカインとケモカイン受容体の相互作用です。我々は、一過性の高強度運動で増加するコルチゾールがリンパ球や単球に発現するケモカイン受容体を増強させることを明らかにしました。また単球は、動脈壁へ浸潤後、酸化LDL等を取り込むことで動脈硬化症を発症することが知られていることから、コルチゾールによる単球のケモカイン受容体の発現の増強は、免疫応答の制御のみならず、循環器疾患の発症をも制御する可能性を示唆しています。本研究会では、これらの内容と現在行っている動物実験から得られた最新の知見を合わせて紹介します。

(要約)

現時点では、磁気共鳴映像法(MRI法)やコンピュータ断層撮影法(CT法)が骨格筋の定量法として最も精度の高い測定方法である。しかし、フィールド研究に応用できる安価でかつ正確な骨格筋の定量法は現在でも開発されていない。超音波法は、生体での筋サイズを正確に評価できるとともに、その装置はコンパクトで持ち運びができ、比較的安価であり、測定にかかる時間もきわめて短いという特徴がある。そこで本研究は、超音波法を用いた簡易で正確な骨格筋量推定法を開発した。超音波法による推定値は、MRI法による値との間に男女とも有意な相関関係が認められ、独立した被験者においても、推定値と実測値との間には有意な差は認められなかった。結論として、超音波法による筋組織厚は全身および局所骨格筋量を正確に推定することができた。さらに本研究では、大規模な被験者を対象とした日本人における骨格筋量の参照値を提示するとともに、生理学的パラメーター(有酸素能力や骨量)における骨格筋量の標準化(normalization)について検討した。

(要約)

現時点では、磁気共鳴映像法(MRI法)やコンピュータ断層撮影法(CT法)が骨格筋の定量法として最も精度の高い測定方法である。しかし、フィールド研究に応用できる安価でかつ正確な骨格筋の定量法は現在でも開発されていない。超音波法は、生体での筋サイズを正確に評価できるとともに、その装置はコンパクトで持ち運びができ、比較的安価であり、測定にかかる時間もきわめて短いという特徴がある。そこで本研究は、超音波法を用いた簡易で正確な骨格筋量推定法を開発した。超音波法による推定値は、MRI法による値との間に男女とも有意な相関関係が認められ、独立した被験者においても、推定値と実測値との間には有意な差は認められなかった。結論として、超音波法による筋組織厚は全身および局所骨格筋量を正確に推定することができた。さらに本研究では、大規模な被験者を対象とした日本人における骨格筋量の参照値を提示するとともに、生理学的パラメーター(有酸素能力や骨量)における骨格筋量の標準化(normalization)について検討した。

(要約)

様々な日常生活の動作やスポーツでは四肢の巧みな協調が要求される．この協調鵜運動がどのような神経機序で実現されているかは未知な部分が多い．そこで、手関節、足関節の屈曲．伸展動作で種々の協調運動を行ってその特徴を解析したので、報告する．

(要約)

低閾値皮膚感覚受容器由来の反射は皮膚反射と呼ばれ、侵害刺激によって誘発される、いわゆる屈曲反射とは独立した反射回路網を有すると考えられる．皮膚反射は多相性の興奮性および抑制性反応から成り、反射効果が遠位筋群にも及ぶことが特徴である．今回、各種身体運動遂行時における皮膚反射の動態とその意義について述べる予定である．

(要約)

加齢に伴って筋量や最大筋力，最大パワー，反応時間などの最大容量が低下することはよく知られている．ここでは，日常生活でより頻繁に行われる最大下収縮における，力を調節する能力の加齢に伴う変化とその神経生理機序を中心に発表する．

(要約)

てんかんをもつ人のスポーツへの参加をめぐる問題については，小児期の発作頻発例や重複障害例にみられるVulnerable Child Syndrome，運動中の突然死，水泳中の事故などについて紹介する．また，運動によって誘発される発作や，バイオフィードバックを用いた発作の行動療法についても紹介したい．ついで，一般の人が運動中に生じることのあるけいれん発作をめぐる問題についてふれたい．最後に，運動が脳機能に与える影響，とくに運動によって脳内ドーパミン活性が亢進し，てんかん発作の閾値を下げる可能性について考察したい．

(要約)

オーバートレーニング症候群(OTS)は、長期間の過度なトレーニング負荷の結果出現する身体的、精神的な症候を呈する病態である。特に、精神的症候はうつ病に酷似しており、また発症の形式も長期の慢性的ストレスへの暴露という点で類似しているため、OTSの中枢における病態を理解するためには、うつ病研究の成果が大きな助けになる可能性がある。近年のうつ病研究では、セロトニン仮説、グルココルチコイド受容体仮説などが提出されているが、これらとオーバートレーニング症候群研究の知見には共通した部分もある。これらを踏まえ今後のOTS病態解明の戦略としては、臨床的には経過の丁寧な観察、特に身体的症状と精神症状の関連；OTSの症例に対するSSRI等使用の治験の積み重ね；OTSに陥り易い性格傾向や小児期のストレスなどについての調査研究；最近のうつ病研究の方法(脳機能画像など)をOTS患者に当てはめるなどが考えられる。

(要約)

大学生の就床時刻は他の年代と比較して後退していることが知られている．我々はそのような睡眠習慣を引き起こす要因について検討するとともに，睡眠習慣の乱れが大学生の精神的健康に与える影響を検討してきた．

(要約)

投球やラケットスイングを伴うオーバーヘッド型スポーツの選手には棘下筋萎縮や、外転・外旋筋力の低下が示されることが多い。しかし、こうした現象が競技歴の長期化に伴う必然的なものかどうかは明らかではない。そこで中学?大学生までの野球選手を対象に回旋腱板筋の形態・機能について検討した。

(要約)

発話動作は脳の内部モデルに基づくフィードフォワード制御によると考えられている．一方、発話獲得時においては聴覚フィードバックが不可欠であることが知られている．ここでは、発話動作と感覚フィードバックの関係に関する知見を紹介し、これらの知見から導かれる発話動作の運動制御機構に関する仮説について述べる．

(要約)

食事などで摂取した糖質の80％以上が骨格筋で処理される．したがって，糖尿病(2型)は，骨格筋の代謝機能異常が原因となって発症すると考えられている．身体運動は，骨格筋の代謝機能を高めることから，糖尿病の予防および治療に効果的であることが良く知られている．しかしながら，身体運動が，骨格筋代謝機能を向上させる分子メカニズムはほとんど明らかとなっていない．我々は，身体運動が骨格筋代謝機能を向上させる分子メカニズムの解明，さらにはそれに基づいた運動処方プログラムの開発を目指して研究を行っており，本研究会では，これまでに得られた我々の研究結果の報告を行う．

(要約)

ローイング(ボート漕ぎ)は脚・体幹・腕などほぼ全身の筋肉を動員して行われる持久性運動であり、ボート選手は筋量が多く高い呼吸循環器系機能を有することが知られている。そこで、日常規則的に行われるローイング運動は中高年者の健康増進、生活習慣病予防にとっても有効である可能性がある。我々は中高年ローイング愛好者を対象として、このような視点から研究を行っているので紹介する。

(要約)

ヒトの運動にとって重要な頭部姿勢を制御する頸部筋を対象に，外乱の予測可否が筋の反射応答に与える影響を検討した．特に頭部への外乱に対する頸部筋の反射応答には，前庭器官と筋紡錘という異なる受容器からの入力情報が含まれることに着目し，分析した．

(要約)

スイスのバーゼル大学の古典学教授カール・モイリは、紀元前８世紀に始まる古代オリンピックは、中央アジアの騎馬遊牧民の葬礼競技に発するとの仮説を提出した。この説を展開すると、日本古代の相撲と古代オリンピックとが結びつくことになるのだが‥‥

(要約)

健康で活発な日常生活を遂行する為には生活環境に適応できる身体能力が必要である(この能力を総称して「生活ﾌｨｯﾄﾈｽ」と呼ぶ事にする)．「生活ﾌｨｯﾄﾈｽ」は加齢と共に低下するが，その低下ﾊﾟﾀｰﾝに個人差が大きい．平均的な生活を送っている場合に比較して，日頃活発な身体活動(ｽﾎﾟｰﾂ)を実施している場合には「生活ﾌｨｯﾄﾈｽ」は高い水準を維持する事が出来る．一方，運動不足状態が続くと「生活ﾌｨｯﾄﾈｽ」が低下し，また,病気などをきっかけにして急激な「生活ﾌｨｯﾄﾈｽ」の低下が観察される．「生活ﾌｨｯﾄﾈｽ」の中でも特に重要な要素に脚の筋機能がある．筋機能は筋量により決まる。脚筋機能の低下は、「歩く」「階段を昇る」「立ったり座ったりする」といった日常生活動作の遂行に支障を来し、関節への負担を増し，ちょっとしたバランスの崩れを修正できず転倒の危険性を高める。 加えて，身体不活動は骨量の低下をも引き起こすので，骨折しやすくなり、ひいては寝たきり状態をもたらすことにもなりかねない。
正常な日常生活が維持できなくなる機能水準(仮に「寝たきりﾌｨｯﾄﾈｽ」と呼ぶ事にする)に近づく事は生活能力に余裕が無くなる事を意味する．高齢者にとって「自立して生活できるだけの身体能力があればそれ以上の体力は不要である」との意見も聞く．しかし，病気ではなくとも「寝たきりﾌｨｯﾄﾈｽ」に近い状態で生活する事は病気になった場合(例えば，風邪をひく，骨折をする等)の安静状態(身体不活動)がもたらすﾌｨｯﾄﾈｽの低下は「寝たきりﾌｨｯﾄﾈｽ」を簡単に達成する事(脚筋機能低下)になり，その結果，病気は治ったけれども「歩けない」→「寝たきり」と云った状態を引き起こす事になる．一方，高水準の「生活ﾌｨｯﾄﾈｽ」所有者は病気などの状態になったとしても「寝たきりﾌｨｯﾄﾈｽ」まで時間を稼ぐ事が出来，充分に回復する為の時間的余裕を有する事が出来る．いざと云う時の為の「貯金」と同じく，日頃高い「生活ﾌｨｯﾄﾈｽ」を保証する身体諸機能を貯えておく事「貯筋」が必要である．
高年齢になるに伴い筋骨格系機能が低下することは生物学的特性として致し方のないことではあるが，その能力は日常生活習慣や環境条件などにより強く影響されると考えられる．加齢変化は人為的に変えられようもないが，その変化に身体運動は見事に影響を与える主要条件である．身体を構成する器官や組織の形態と機能に対する加齢変化を的確に把握し，自分の生活習慣にフィードバックする事が出来るかどうかは，まさしく各自の知性と教養によるものであろう．その為にも，ヒトの身体組成とその運動機能に対する加齢現象とその運動の効果に関する正確な情報を得、その知識を自らの身体を創造する為に生かされなければならない。

(要約)

適度なスポーツ活動は免疫機能を高めるが、過剰なスポーツ活動は免疫機能を低下させる。この現象の測定と応用の可能性について、唾液分泌型免疫グロブリンAのデータを中心に解説する。

(要約)

人間を対象として、最大努力の肘関節伸展動作中の筋線維短縮速度の実測を通じて、筋線維の力?速度関係を決定し、関節における観察結果から推定した筋の力～速度関係との比較を行った実験結果を紹介します。

(要約)

高齢化社会を迎え、高齢者を対象とした運動処方に基づく予防医学は、医療費削減の見地から国家運営の戦略上、早急に整備されなくてはならない問題である。米国では、１０年以上前より高齢者の医療費の節約を目標として、Healthy People 2000 プロジェクトが、国家レベルで行われ、その効果が現れつつある。しかし、我が国では厚生労働省主導で、昨年度よりこのプロジェクトの日本版、「健康日本21」が行われているが、その「運動処方」の部分については、現場で用いるには具体性に乏しく未完成であるという指摘が多い。特に、高血圧、糖尿病治療のための運動処方が、健康保険適用(保健全体の５％)の対象となった昨今、我が国の実状に合わせた運動処方の「具体的」な運動強度の基準の確立が求められている。この点のデーターを補強すべく、松本市は平成９年度から７年間、４０歳以上の中高年を対象とした健康スポーツ教室を開催している。その成果と将来展望について述べ、健康スポーツの今後の予防医療における重要性について述べる。

(要約)

我々は，安静時および運動後回復期において，同一筋内における近位部と遠位部でhemodynamicsが異なることを報告した(Mizuno et al. J Appl Physiol: 2003; Mizuno et al. Jpn J Physiol: In Press)．そこで，この同一筋内におけるhemodynamicsの不均一性と運動昇圧反射の関連性について検討したので紹介する．

(要約)

本研究では，連続タイミング事態下で，時間間隔変化がCNVに及ぼす影響を調べた．刺激間間隔(inter-stimulus interval: ISI)と試行間間隔(inter-trial interval: ITI)を操作した．実験の結果，CNV波形に及ぼすISI効果は中心?頭頂部に，ITI効果は前頭?中心部に観察された．タイミングの情報処理には，ISIとITIの両効果が影響していることを紹介する．

(要約)

最新の神経科学の進歩は従来不可能とされていた脊髄損傷者の歩行機能回復を、既に実現可能な目標として捉えはじめている。ここでは，最新の歩行トレーニングの科学的基礎をなす、脊髄の歩行パターン生成能力とその可塑性に関する近年の研究動向について紹介する。

(要約)

スポーツ活動が精神障害者の生活に具体的にどのような影響を与えているのかは、十分に明らかになっていない。そこで本研究では、精神障害者のスポーツ活動と生活時間の関連性について調査を行った。方法：東京近郊のデイケア患者を対象に、スポーツ活動の頻度調査と生活時間調査を実施した。調査項目のうち、睡眠覚醒に関しては、睡眠をとっている時間帯を、連続する2日間、被調査者全員分の値を加算し、睡眠中の人の割合の推移を求めた。また、入眠時刻、覚醒時刻についての差異についてStudent t-testを用いて有意差検定を行った。結果：週3回以上スポーツをしていると答えた群(スポーツ群)と全くスポーツをしていないと答えた群(非スポーツ群)で、生活時間について比較した。覚醒時刻の平均値はスポーツ群、非スポーツ群でそれぞれ6:45、7:19；入眠時刻は、20:45と22:14であり、覚醒時刻入眠時刻供にスポーツ群で早かった。統計的には有意ではなかったが、入眠時刻はより強い傾向を示していた(P=0.096)。また、スポーツ群においては、全く昼寝をしているものがおらず、また夜間においても全員が睡眠を取っている時間帯が存在した。考察：週3回以上スポーツをしていると答えた人は、全くスポーツをしていないと答えた人と比べ、早寝早起きの傾向があり、さらに昼寝はせずに夜は必ず眠るという規則正しい生活リズムを示していることが明らかになった。しかし、今回の調査では、規則正しい生活リズムとスポーツ頻度の因果関係は明らかになっていない。今後は、スポーツをほとんどしていない患者を対象とし、スポーツ活動を行った場合どのように生活リズムが変化するのかを調査する必要がある。もし、スポーツが実際の生活リズムに好影響を与えているのであれば、生活リズムが乱れた患者群に対して、積極的にスポーツ活動を導入する根拠となる。

(要約)

Skeletal muscles adapt themselves to varied exercise stimuli in a manner that they respond appropriately to the new mechanical and metabolic demands: intense resistance exercises generally cause increases in muscular size and strength (McDonagh and Davies 1984), whereas exercises with much smaller load and larger volume result in an increase in the muscle oxidative capacity without considerable increase in muscular size (Holloszy and Booth 1976). For the particular purpose of muscular hypertrophy and concomitant increase in strength, it has been believed that intensity higher than 65% of one repetition maximum (1RM) is to be used (McDonagh and Davies 1984).
On the other hand, we have shown that a low-intensity resistance exercise (20-50%1RM) combined with vascular occlusion (occlusive resistance training) induced marked increases in size and strength in elbow flexor muscles of old women and in knee extensor muscles of athletes, even if the intensity of exercise was much lower than expected to promote muscular hypertrophy (Takarada et al. 2000b; Takarada et al. 2002). The mechanisms underlying such an effect of externally applied occlusive stimulus have been interpreted as follows: 1), additional recruitment of fast-twitch fibres in a hypoxic condition (Takarada et al. 2000a; Takarada et al. 2000b) 2), stimulated secretion of growth hormone (GH) and norepinephrine (Takarada et al. 2000a). I will first talk about the acute effects of the occlusive resistance training, then chronic (long-term) effects of that. In addition, I am going to show the latest data concerning the effects of the occlusive resistance training on fMRI-measured brain activation in my laboratory.

(要約)

1980年代以降，複数の電極を直列に配列したアレイ電極を用いて，対象筋から多チャンネルの表面EMGを計測することが行われてきた．本発表では，この方法を利用することにより可能となる測定法・解析法(筋線維の活動電位伝導速度，電流発生源［運動終盤位置］推定，運動単位のデコンポジション等)について紹介し，その身体運動科学への応用例を示す．

(要約)

てんかんの外科手術適応判定の際に行う硬膜下電極慢性留置は、ヒトの皮質電気活動を測定するための非常に貴重な機会である。我々は､都立神経病院脳神経外科清水弘之部長らのグループと共同で､これまでに覚醒、自然睡眠を通じてのヒト大脳皮質各部位での皮質電気活動について記録してきた。これらの結果について、まとめて報告したい。
側頭葉内側部では、大きく二つの特徴ある波形が記録された。一つは、15Hz前後の我々がベータ1と読んだ帯域である。この15Hz前後の律動は、非常に規則的で連続性がよく、睡眠覚醒の中では、覚醒とレム睡眠期に出現していた。側頭葉内側部の重要な部位は海馬であるが、げっ歯類などの哺乳類では海馬で覚醒時とレム睡眠期にシータ活動が記録されることが知られている。ヒトで記録された15Hz前後の律動がこの海馬シータ活動とどのような関連があるのか興味がもたれる。もう一つは30-150Hzのガンマ活動である。この活動は徐波睡眠期でやや減少するものの、覚醒睡眠を通じて一貫して側頭葉内側部に出現していた。また、セボフルレン麻酔では麻酔濃度が上昇するにつれてガンマが減少した。また、ある一例では、側頭葉内側と同時に前帯状回に電極が装着されたが､ここからは非常に規則的なシータ律動が覚醒時とレム睡眠期に出現していた。
このように、硬膜下電極記録は通常の表面脳波では記録できないヒトの大脳皮質電気活動の特徴を捉えるのに非常に貴重な情報を提供する。これまでの研究では、これまで報告の無いいくつかの特徴的律動を記述することができた。今後はこれらの律動がどのような生理学的な機能を持っているのかを明らかにすることが課題となる。

(要約)

長時定数で増幅記録した脳波を随意運動の開始時点で加算平均すると，運動開始前1～2秒から陰性方向へ緩徐に立ち上がる準備電位 (readiness potential; RP) が観察される．RPは前期成分BP(Bereitschaftspotential)と後期成分NS’(negative slope)から構成され，BPは全般的な準備状態を反映し，NS’は当該運動に特異的な準備過程を反映するものと解釈されている．BP振幅は左右半球間で差はないが，NS’振幅は運動肢と対側半球で大きい．従来の報告を概観すると，RPは力量や運動速度などの運動要因や，注意，構え，動機づけなどの心理要因の効果によってその波形は変化する．いずれの要因の効果も，RPの振幅増大や立ち上がり時点(出現時点)の移行として現れる．ここでは，課題遂行に関与する心的努力によってNS’振幅が増大する知見を紹介したうえで，90年代以降の認知心理学研究にもたらしたRPの貢献について紹介する．NS’は当該運動の準備?実行に直接関与する脳内プロセスを反映することから，NS’の偏側性は，1985年以降，認知心理学のモデルを検証する道具として注目されるようになった．NS’の偏側性を表現するために左右半球間で算出した差波形は，lateralized readiness potential (LRP)と呼ばれている．LRPの出現時点は反応処理系の開始を反映することから，LRPは反応処理系のタイミングを知るツールとして捉えられている．しかしながら，認知心理学で提唱されている各処理段階(刺激評価段階，反応選択段階，運動プログラミング段階，運動実行段階，など)のうち，どの処理段階とLRPの出現時点が対応しているかについては明確にされていなかった．最近行った実験によって，LRPが反応選択段階直後かつ運動プログラミング段階直前から出現することを示せたので，この知見についても紹介したい．