【研究分野】体育学

【研究領域課題番号】12480007 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

生活遂行能力 / 筋量 / 筋力 / 筋パワー / 加齢変化 / 筋萎縮 / 部位差 / 運動処方 / 歩行パワー / 走行パワー / 膝伸展筋群 / 筋厚 / 車椅子利用車 / 加齢 / 体幹筋量 / 超音波法 / 歩・走パワー / トレーニング / 中年女性 / 身体組成 / インピーダンス法 / MRI法 / 体肢筋体積 / 関節トルク / トルク / 筋体積比

【研究成果の概要】

本研究は、多人数の被験者集団にも応用可能な簡便な筋量・筋機能の評価方法を確立すると同時に、それを若年齢者から高齢者までの幅広い年齢層に適応し、現代日本人の生活遂行能力(ライフ・フィットネス)の現状、およびそれを維持・増進するための運動プラグラムについて検討することを目的とした。その主な結果は次に示す通りであった。1)インピーダンス法および超音波法による体肢筋体積の測定値は、magnetic resonance imaging法により実測された値ときわめて高い相関関係にあり、多人数を対象にしたフィールドワーク的な研究において、筋量の定量化に有用であるということが示唆された2)加齢に伴う筋体積および筋力の低下は上肢筋群より下肢筋群において顕著であり,なかでも膝伸展筋群のでは40歳代以降に減少し始めることが明らかになった。また、腹部の筋厚は下肢の筋群のそれと同様に加齢の影響を受けやすいことが明らかになった。3)下肢筋群の機能について膝伸展パワーおよび歩・走パワーの測定結果も加え検討したところ、等尺性筋力よりも動的な状態で発揮されるパワーの方が加齢の影響を受けやすいことが明らかとなった。4)中年女性30名を対象に、体重を負荷とする運動プログラムを6ヶ月間にわたり実施した結果、週5日以上の頻度で運動を実施した者の場合に、トレーニング期間終了後、皮下脂肪量が減少し、体脂肪率が低下する傾向がみられ、椅子の坐り立ち、膝伸展パワー、走スピードといった身体機能に関する測定結果も有意に改善された。さらに、中高年齢女性では、1日の歩行数と筋体積当たりの膝伸展力および踵骨の強度との間に正の相関関係が認められ、中高年齢期における身体活動量の維持・増進は、筋機能および骨強度を正常に保つうえで、重要な役割を果たしていると考えられた。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2000 - 2002

【配分額】15,800千円 (直接経費: 15,800千円)

【研究分野】体育学

【研究領域課題番号】11780010 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

超音波法 / 高齢者 / 筋力 / 筋形状 / 腱組織 / 弾性 / 筋肥大 / 筋萎縮 / 加齢 / 身体活動能力 / 神経系の興奮水準 / 柔軟性

【研究成果の概要】

・平成11年度 筋形状の加齢変化に関する横断的研究
超音波法を用いて上肢(上腕部)および下肢筋(大腿部・下腿部)の筋形状(筋厚、羽状角)を計測した。被験者は健常青年、中高年を含む集団であった。その結果、筋形状の加齢変化は筋によって異なり、萎縮の少ない筋(特に上肢)と多い筋(特に下肢)が存在することが明らかになった。また、全ての筋において、筋厚と羽状角の間に正の相関関係が認められ、筋肥大は羽状角の増加、筋萎縮は羽状角の減少を伴うことが明らかになった。しかし、筋厚と羽状角の変動範囲は筋によって異なり、筋形状の可塑性に筋による違いがあることが示唆された。
・平成12年度 筋特性の加齢変化に関する研究
健常な高齢者男女6名および健常な大学生男女11名について、最大努力で等尺性足関節底屈動作を行ったときの底屈トルクを測定し、電気刺激を用いて最大随意筋活動時の神経系の興奮水準を定量化した。また,下腿三頭筋よりH反射を誘発した。さらに、Bモード超音波法を用いて、腓腹筋内側頭の筋厚と羽状角を、安静時および最大等尺性底屈運動中に測定した。運動中に筋束の短縮が認められたが、これより筋収縮時の腱組織の伸張量を推定した。随意最大トルクと神経系の興奮水準はともに高齢者群が青年群よりも低い値であった。また、H反射はヒラメ筋、腓腹筋ともに高齢者群が青年群を下回った。腓腹筋の筋厚は高齢者群が青年群を下回る傾向であったが有意差はみられなかった。また、筋束長や羽状角にも有意な違いは認められなかった。高齢者群青年群よりも最大随意筋力が低く、これは主として神経系の興奮水準の低下(大脳レベル・脊髄レベル双方で)に起因していることが示唆された。高齢者群の特徴としてどの測定項目にも大きな個人差がみられた。腱組織伸張量に有意差が認められず、腱組織の弾性は加齢によって必ずしも低下するわけではないこと示唆された。

【研究種目】奨励研究(A)

【研究期間】1999 - 2000

【配分額】2,200千円 (直接経費: 2,200千円)

【研究分野】体育学

【研究領域課題番号】06780056 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

超音波法 / 筋厚 / 羽状角 / 加齢 / 身体運動

【研究成果の概要】

本研究では、1)加齢に伴う体肢筋群の形態的・機能的特性の変化を定量化すること、2)身体運動がこれらの変化の程度に及ぼす効果について検討することを目的とした。形態的特性を把握するために、本研究では超音波法を用いて、筋の形状を測定した。成人男女について、青年層から高齢者まで幅広く測定を行ない,横断的なデータを収集した。加齢が筋に及ぼす変化と身体運動の効果を把握し、望ましい身体運動の種類及び強度について検討を加えた。
実験1 青年期〜高齢者における筋の形態的特性
637名の男女を対象に,上肢および下肢の筋の羽状角、筋線維長、筋厚を超音波法を用いた組織断層画像から求めた。その結果,筋の形状には大きな変動が認められ,加齢によって筋量や羽状角は減少する傾向が認められたが,日常定期的に身体運動を行っている高齢者では筋量の減少がみられない筋も存在することが明らかになった。また,特に下肢の筋において,日常の動作の遂行の可否を決定する最低限の筋量の存在が示された。
実験2 身体運動が加齢による筋の形態的・機能的特性の変化に及ぼす効果
中高年男女を被験者とし,定期的な身体運動を行なった時の筋の形態と機能の変化について検討する実験計画を現在進めている。身体運動は日常生活に深く関わるものとし,実験1の手法によって筋の形態的特性に関する測定および身体組成の推定を行なう。さらに,動作のパフォーマンスの定量化を行ない,定期的な身体運動が筋の形態および機能に及ぼす効果について検討する。実験1、2の結果をふまえて、中高年における望ましい運動処方のための具体的な指針の作成を試みる計画である。

【研究種目】奨励研究(A)

【研究期間】1994

【配分額】1,100千円 (直接経費: 1,100千円)

【研究分野】体育学

【研究領域課題番号】05454597 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

加齢 / 超音波法 / 皮下脂肪 / 筋 / 内蔵脂肪 / 骨密度 / 内臓脂肪 / 高齢者 / 動作パワー / 身体組成 / 超音波 / 筋厚 / 皮下脂肪厚

【研究成果の概要】

超音波法を用いて全身12カ所の皮下脂肪厚,筋厚を測定し、30歳から70歳までの加齢変化を見た結果,皮下脂肪厚は大きな変化が見られなかったが,筋厚ではいずれの部位においても加齢に伴い減少する傾向が見られた.特に,上肢の変化に比較して下肢筋群の加齢減少が著しく,大腿前部の筋厚は30歳代に比較して70歳代では約50%に減少する傾向が見られた.又,超音波による骨密度を測定した結果,骨密度は加齢とともに減少する傾向を示した.しかし,スポーツクラブ等に所属するヒトの骨密度は高い傾向が見られた.脚パワー及び脚筋厚と骨密度との間には統計的に有意な相関関係が見られたことから,筋が発達し筋パワーの優れているヒトは骨密度が高いことが示され,身体運動が骨密度に良い影響を及ぼすことが明らかになった.更に,有酸素的トレーニングを13週間にわたり実施した結果,皮下脂肪及び内蔵脂肪量が有意に減少する傾向を示した.又,トレーニング前の内蔵脂肪量の割合が高いものほどその減少量が大きく,運動の効果が著しい傾向を示した.一方,皮下脂肪量はトレーニングの量との間に有意な関係を示した(トレーニング回数が多いものほど皮下脂肪の減少量が多きい)が,内蔵脂肪の減少量はトレーニング量の影響を受けなかった.
以上の結果より,1)加齢に伴い皮下脂肪量は大きな変化を示さなかったが,筋量は減少する傾向を示し,特に下肢筋群の減少が著しく,この事は日常生活に於ける身体活動量の減少を引き起こすことが考えられた.2)骨密度と筋パワー及び筋量との間には密接な関係が見られ,身体運動による筋量の増加,筋パワーの向上が骨密度の増加を引き起こすことが推察された.3)有酸素的トレーニングにより皮下脂肪量及び内蔵脂肪量の減少が確認され,身体運動が体脂肪量の有効であることが確認された.

【研究種目】一般研究(B)

【研究期間】1993 - 1994

【配分額】6,500千円 (直接経費: 6,500千円)

【研究分野】体育学

【研究領域課題番号】05304048 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

内臓脂肪 / 皮下脂肪 / 体脂肪分布 / 超音波法 / 加齢 / 内臓脂肪量 / 皮下脂肪量 / MRI法 / 体表面積 / 性差 / 加齢変化 / 地域差

【研究成果の概要】

今年度は内臓脂肪量および皮下脂肪分布に及ぼす環境因子の影響について検討するため、東京近郊生活者と沖縄および北海道在住の同年代の男女について比較を行った。体脂肪率の測定は水中体重法により行い、皮下脂肪量およびその分布は超音波Bモード法による皮下脂肪厚と体表面積から各セグメントごとに算出して行った。また、内臓脂肪量は総体脂肪量と皮下脂肪量との差から推定した。その結果、沖縄在住の成人男女に比べ北海道で生活する人々の内臓脂肪割合および皮下脂肪分布には有位な差は認られなかった。この結果は、気候的(温暖な環境と寒冷な環境)な影響によって内臓脂肪量の蓄積に大きな差異は認められないことを示すものであった。一方、東京在住の成人男女では総体脂肪量に対する内臓脂肪量の割合が他の沖縄や北海道在住よりも明らかに高く、都市環境による内臓脂肪蓄積への影響が示唆された。また今年度は、内臓脂肪量を減少させるための有酸素トレーニングの効果について検討した。肥満者を対象に13週間の有酸素トレーニングを実施し体脂肪量、内臓脂肪量および皮下脂肪量に及ぼす効果について調査した。その結果、内臓脂肪量には有酸素トレーニングによる有意な変化は認められず、皮下脂肪量はトレーニングによって明らかな低下が観察された。皮下脂肪量は身体トレーニングによる運動量によって影響されるが、内臓脂肪量は有酸素トレーニングによってそれ自体直接的な影響は受けないように思われる結果であった。さらに、食事等の生活環境因子と体脂肪分布および内臓脂肪量との関係についても検討した結果、アルコール摂取量や糖質の摂取が内臓脂肪量を増加させる要因であることが明らかとなった。

【研究種目】総合研究(A)

【研究期間】1993 - 1994

【配分額】2,100千円 (直接経費: 2,100千円)