Name: 高齢者の短期漸進的筋力トレーニングによる筋力・筋力・筋弛緩力の改善 (動画) | JoVE Journal
Uploaded: 2017-07-05T12:30:00.000+00:00
Duration: 12 min 59 s
Description: 学ぼう高齢者における短期漸進的筋力トレーニングの効果を評価する方法を。筋酸素能力、グルコース耐容能、筋力、パワーの改善を測定し、リハビリテーションや運動生理学への応用価値を示します。

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著者はAndréeNienkerk氏、Dennis Peyron氏、SebastianSkjöld氏にトレーニングセッションやいくつかのテストを監督してくれたことに感謝しています。参加している被験者に。 Tim Crosfieldに言語リビジョンのために;スウェーデンのスポーツ・ヘルス・サイエンス・スクールから経済的支援を受けています。

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<li>Zachwieja, J. J., Toffolo, G., Cobelli, C., Bier, D. M., Yarasheski, K. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Resistance+exercise+and+growth+hormone+administration+in+older+men%3A+effects+on+insulin+sensitivity+and+secretion+during+a+stable-label+intravenous+glucose+tolerance+test%5BTitle%5D)+AND+%22Metabolism%22%5BJournal%5D)">Resistance exercise and growth hormone administration in older men: effects on insulin sensitivity and secretion during a stable-label intravenous glucose tolerance test.</a> Metabolism. 45 (2), 254-260 (1996).</li>
<li>Davidson, L. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+exercise+modality+on+insulin+resistance+and+functional+limitation+in+older+adults%3A+a+randomized+controlled+trial%5BTitle%5D)+AND+%22Arch.+Intern.+Med%22%5BJournal%5D)">Effects of exercise modality on insulin resistance and functional limitation in older adults: a randomized controlled trial.</a> Arch. Intern. Med. 169 (2), 122-131 (2009).</li>
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<li>Åstrand, P. O., Ryhming, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+nomogram+for+calculation+of+aerobic+capacity+%28physical+fitness%29+from+pulse+rate+during+sub-maximal+work%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Appl.+Physiol%22%5BJournal%5D)">A nomogram for calculation of aerobic capacity (physical fitness) from pulse rate during sub-maximal work.</a> J. Appl. Physiol. 7 (2), 218-221 (1954).</li>
<li>Björkman, F., Ekblom-Bak, E., Ekblom, Ö, Ekblom, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Validity+of+the+revised+Ekblom+Bak+cycle+ergometer+test+in+adults%5BTitle%5D)+AND+%22Eur.+J.+Appl.+Physiol%22%5BJournal%5D)">Validity of the revised Ekblom Bak cycle ergometer test in adults.</a> Eur. J. Appl. Physiol. 116 (9), 1627-1638 (2016).</li>
<li>Seger, J. H., Westing, S. H., Hanson, M., Karlson, E., Ekblom, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+new+dynamometer+measuring+eccentric+and+eccentric+muscle+strength+in+accelerated%2C+decelerated+and+isokinetic+movements%3A+validity+and+reproducibility%5BTitle%5D)+AND+%22Eur.+J.+Appl.+Physiol%22%5BJournal%5D)">A new dynamometer measuring eccentric and eccentric muscle strength in accelerated, decelerated and isokinetic movements: validity and reproducibility.</a> Eur. J. Appl. Physiol. 57 (5), 526-530 (1988).</li>
<li>Westing, S. H., Seger, J. Y., Karlson, E., Ekblom, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Eccentric+and+concentric+torque-velocity+characteristics+of+the+quadriceps+femoris+in+man%5BTitle%5D)+AND+%22Eur.+J.+Appl.+Physiol%22%5BJournal%5D)">Eccentric and concentric torque-velocity characteristics of the quadriceps femoris in man.</a> Eur. J. Appl. Physiol. 58 (1-2), 100-104 (1988).</li>
<li>Aagaard, P., Simonsen, E. B., Andersen, J. L., Magnusson, P., Dyhre-Poulsen, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Increased+rate+of+force+development+and+neural+drive+of+human+skeletal+muscle+following+resistance+training%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Appl.+Physiol%22%5BJournal%5D)">Increased rate of force development and neural drive of human skeletal muscle following resistance training.</a> J. Appl. Physiol. 93 (4), 1318-1326 (2002).</li>
<li>Andersen, L. L., Aagaard, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Influence+of+maximal+muscle+strength+and+intrinsic+muscle+contractile+properties+on+contractile+rate+of+force+development%5BTitle%5D)+AND+%22Eur.+J.+Appl.+Physiol%22%5BJournal%5D)">Influence of maximal muscle strength and intrinsic muscle contractile properties on contractile rate of force development.</a> Eur. J. Appl. Physiol. 96 (1), 46-52 (2006).</li>
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<li>Brooke, M. H., Kaiser, K. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Three+%26%2334%3Bmyosin+adenosine+triphosphatase%26%2334%3B+systems%3A+the+nature+of+their+pH+lability+and+sulfhydryl+dependence%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Histochem.+Cytochem%22%5BJournal%5D)">Three &#34;myosin adenosine triphosphatase&#34; systems: the nature of their pH lability and sulfhydryl dependence.</a> J. Histochem. Cytochem. 18 (9), 670-672 (1970).</li>
<li>Andersen, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Capillary+density+in+skeletal+muscle+of+man%5BTitle%5D)+AND+%22Acta+Physiol.+Scand%22%5BJournal%5D)">Capillary density in skeletal muscle of man.</a> Acta Physiol. Scand. 95 (2), 203-205 (1975).</li>
<li>Frank, P., Andersson, E., Pontén, M., Ekblom, B., Ekblom, M., Sahlin, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Strength+training+improves+muscle+aerobic+capacity+and+glucose+tolerance+in+elderly%5BTitle%5D)+AND+%22Scand.+J.+Med.+Sci.+Sports%22%5BJournal%5D)">Strength training improves muscle aerobic capacity and glucose tolerance in elderly.</a> Scand. J. Med. Sci. Sports. 26 (7), 764-773 (2016).</li>
<li>Blomstrand, E., Celsing, F., Fridén, J., Ekblom, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((How+to+calculate+human+muscle+fibre+areas+in+biopsy+samples--methodological+considerations%5BTitle%5D)+AND+%22Acta+Physiol.+Scand%22%5BJournal%5D)">How to calculate human muscle fibre areas in biopsy samples--methodological considerations.</a> Acta Physiol. Scand. 122 (4), 545-551 (1984).</li>
<li>Cuthbertson, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Anabolic+signaling+deficits+underlie+amino+acid+resistance+of+wasting%2C+aging+muscle%5BTitle%5D)+AND+%22FASEB+J%22%5BJournal%5D)">Anabolic signaling deficits underlie amino acid resistance of wasting, aging muscle.</a> FASEB J. 19 (3), 422-424 (2005).</li>
<li>Vincent, K. R., Braith, R. W., Feldman, R. A., Kallas, H. E., Lowenthal, D. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Improved+cardiorespiratory+endurance+following+6+months+of+resistance+exercise+in+elderly+men+and+women%5BTitle%5D)+AND+%22Arch.+Intern.+Med%22%5BJournal%5D)">Improved cardiorespiratory endurance following 6 months of resistance exercise in elderly men and women.</a> Arch. Intern. Med. 162 (6), 673-678 (2002).</li>
<li>Cadore, E. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+strength%2C+endurance%2C+and+concurrent+training+on+aerobic+power+and+dynamic+neuromuscular+economy+in+elderly+men%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Strength+Cond.+Res%22%5BJournal%5D)">Effects of strength, endurance, and concurrent training on aerobic power and dynamic neuromuscular economy in elderly men.</a> J. Strength Cond. Res. 25 (3), 758-766 (2011).</li>
<li>Jubrias, S. A., Esselman, P. C., Price, L. B., Cress, M. E., Conley, K. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Large+energetic+adaptations+of+elderly+muscle+to+resistance+and+endurance+training%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Appl.+Physiol.+%281985%29%22%5BJournal%5D)">Large energetic adaptations of elderly muscle to resistance and endurance training.</a> J. Appl. Physiol. (1985). 90 (5), 1663-1670 (1985).</li>
<li>Benton, C. R., Wright, D. C., Bonen, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((PGC-1alpha-mediated+regulation+of+gene+expression+and+metabolism%3A+implications+for+nutrition+and+exercise+prescriptions%5BTitle%5D)+AND+%22Appl.+Physiol.+Nutr.+Metab%22%5BJournal%5D)">PGC-1alpha-mediated regulation of gene expression and metabolism: implications for nutrition and exercise prescriptions.</a> Appl. Physiol. Nutr. Metab. 33 (5), 843-862 (2008).</li>
</ol>

著者らは競合する金銭的利益がないと宣言している。

この研究では、高齢被験者の筋肉機能/形態、好気性能力、耐糖能に対する短期進行性抵抗トレーニングの効果を調べるために、多くの技術が用いられてきた。主な所見は、対照群と比較して、筋好気性能力、耐糖能、筋力、筋肉質（ すなわち、細胞シグナル伝達および筋繊維組成に関与するタンパク質）において多くの改善が生じたことであった。たとえば、静的、偏心および同心の最大膝伸展強度（8-12％）;訓練負荷（19-72％）、最初の0-30ms（52％）における力発達の最大速度（RFD）。いくつかのミトコンドリアタンパク質（30〜90％）;筋肉タンパク質合成に関与するタンパク質AktおよびmTor（両方とも69％）。 高齢者は、そのようなプロジェクト中に健康を維持するのが困難な場合があります。 testiによるさまざまな怪我のリスクを認識している必要があります訓練されていない高齢者の間でのトレーニング。トレーニング期間の終了時にRETグループの1人が元の背中の問題を再発しました。しかし、訓練プロジェクト中の怪我や不快感は、古い参加者の調査の終了後も長時間に渡って残っていなかった。トレーニン...

高齢化は、筋肉量（筋肉減少症）、筋力、および力の喪失と関連している。強度の低下、おそらくさらに重要なのは、動力の不動、怪我の危険性の増大、生活の質の低下です。耐性訓練は、筋肉減少症および筋肉機能の低下に対抗するよく知られた戦略である。筋力の大まかな見積もりは、達成された反復の負荷または数から得ることができる。しかし、本研究では、等速、同心、偏心収縮時のトルク情報と力発達の動態を把握するために、等速ダイナモメータを用いて筋肉機能に関するより詳細で正確な情報を得た。 高齢者では、全身レベル（VO 2max ）および骨格筋での好気性能力が低下する。加齢に伴う心拍数の低下は、VO 2max 1の減少の大きな部分を説明するが、主に減少した身体活動2に関連した酸化能力が寄与する。ミトコンドリア機能の障害は、筋肉減少症およびインスリン抵抗性の発症にも関与する可能性がある3 。筋肉好気性能力は、マトリックス（ すなわち、クエン酸シンターゼ）およびミトコンドリア内膜の両方に位置するミトコンドリア酵素およびタンパク質複合体の内容物の生化学的分析を通じて筋生検で評価された。さらに、筋組織形態（ すなわち、繊維の種類組成、繊維断面積および毛細血管密度）に対する耐性訓練の効果を測定するために、組織化学技術を用いた。筋好気性能力を評価する別の方法は、運動誘発枯渇後のクレアチンリン酸塩再合成の速度を磁気共鳴分光法を用いて測定することである4 。この方法は、 インビボ筋好気性容量の推定値を提供するミトコンドリア機能障害と循環障害を区別することはできません。さらに、設備のコストが高いため、この技術をほとんどの研究所で使用することが制限されています。有酸素能力（VO 2maxとミトコンドリア密度）は、若年者と高齢者の両方の持久運動によって改善することができる5,6 。しかし、これらのパラメータに対する耐性訓練の効果は、特に高齢者では調査されておらず、結果は7,8,9,10と相反する。 2型糖尿病は、高齢者集団における広範な疾患である。身体活動と肥満は、2型糖尿病の増加した発生率を説明する主要な生活習慣関連因子である。低強度の有酸素運動は、耐糖能が低下した被験者にしばしば推奨されます。しかし、それはuncです高齢者の筋力トレーニングが耐糖能/インスリン感受性にどのように影響するかを学ぶ11,12。インスリン感度を測定する最も正確な方法は、グルコースクランプ技術を使用することです。ここでは、上昇したインスリンの状態の間、グルコース注入によって血糖が一定に維持されます。この技術の欠点は、時間がかかり侵襲的（動脈カテーテル法）であり、特別な実験施設が必要であることである。この研究では、医療機関で一般的である経口糖負荷試験を用いた。この方法は、いくつかの被験者が限られた期間にわたって調査される場合に適している。 実験手順の試験およびタイムラインは、以下のように要約することができる。 8週間前後の試験には3つの別々の日を使用し、同じ配置とおおよその時間スケジュール（毎日24時間以上、<html>強い&gt;図1）。最初の試験日に、身長、体重、無脂肪体重（FFM）、上肢周長（仰臥位の膝蓋骨の15cm上）などの人体計測データを測定する。準最大サイクリング能力;ステップ4と5で説明したように、膝の筋力を測定します。2回目の試験日に大腿部から筋生検を行います。詳細については、手順6.1を参照してください。最後の試験日に経口耐糖能（OGTT）を試験する。詳細については、手順7.1を参照してください。すべての参加者に、24時間にわたり精力的な身体活動を避け、各試験日前に一晩中一晩中絶食させるように要請する。しかし、OGTT試験日の48時間前に激しい身体活動を避けるように頼んでください。毎日の身体活動や食事習慣に従うように頼んでください。介入前と介入後、グループで自己報告された食物摂取量と食物の種類は変わらなかったことに注意してください。 figimg &quot;src =&quot; / files / ftp_upload / 55518 / 55518fig1.jpg &quot;/&gt; 図1：実験プロトコル。回路図。 3回の前試験と後試験の間のタイミングは、各被験者について同様であり、少なくとも24時間であった。詳細は本文中に記載されている。この図はFrank らから修正されました。 Scand。 J.Med。 Sci。スポーツ 。 2016：26,764-73。 28 <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/55518/55518fig1large.jpg" target="_blank">この図の拡大版を見るには、ここをクリックしてください。</a> 本研究では、高齢者の短期耐性訓練が筋肉酸化能および耐糖能に及ぼす影響を調査した。第2の目的は、筋力、筋肉の質的改善（ すなわち、細胞シグナル伝達および筋繊維型組成に関与するタンパク質）に対する効果を調べることであった。

<table><tbody><tr><td>ウェスタンブロット</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Pierce 660 nm Protein Assay Kit</td><td>Thermo Scientific, Rockford, IL, USA</td><td>22662</td><td></td></tr><tr><td>SuperSignal West Femto Maximum Sensitivity Substrate&nbsp;</td><td>Thermo Scientific</td><td>34096</td><td></td></tr><tr><td>Halt Protease Inhibitor Cocktail (100x)</td><td>Thermo Scientific</td><td>78429</td><td></td></tr><tr><td>Restore PLUS Western Blot Stripping Buffer</td><td>Thermo Scientific</td><td>46430</td><td></td></tr><tr><td>PVDF メンブレン用ピアスリバーシブルタンパク質染色キット</td><td>Thermo Scientific</td><td>24585</td><td></td></tr><tr><td>10 st - 4&ndash;20% Criterion TGX Gel、18 ウェル、30 &micro;L</td><td>Bio-Rad Laboratories, Richmond, CA, USA</td><td>567-1094</td><td></td></tr><tr><td>免疫ブロット PVDF メンブレン&nbsp;</td><td>バイオ・ラッド</td><td>162-0177</td><td></td></tr><tr><td>Precision Plus Protein Dual Color Standards&nbsp;</td><td>Bio-Rad</td><td>161-0374</td><td></td></tr><tr><td>2x Laemmli Sample</td><td>Buffer Bio-Rad</td><td>161-0737</td><td></td></tr><tr><td>10x Tris/Glycine</td><td>Bio-Rad</td><td>161-0771</td><td></td></tr><tr><td>2-Mercaptoethanol</td><td>Bio-Rad</td><td>161-0710</td><td></td></tr><tr><td>Tween 20</td><td>Bio-Rad</td><td>P1379-250ML</td><td></td></tr><tr><td>Band Analysis with Quantity One バージョン 4.6.3.software</td><td>Bio-Rad</td><td></td><td></td></tr><tr><td>1% ホスファターゼ阻害剤コクテール</td><td>Sigma-Aldrich, Saint Louis, Missouri, USA</td><td></td><td></td></tr><<tr><td>strong>Antibodies</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>mTOR (1:1,000)</td><td>Cell Signaling, Danvers, Massachusetts, USA</td><td>2983</td><td></td></tr><tr><td>Akt (1:1,000)</td><td>Cell Signaling, Danvers</td><td>9272</td><td></td></tr><tr><td>Secondary anti-rabbit and anti-mouse HRP-linked (1:10,000)</td><td>Cell Signaling, Danvers</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Citrate synthase (CS) (1:1,000)</td><td>Gene tex, San Antonio, California, USA</td><td></td><td></td></tr><tr><td>OXPHOS (1:1,000)</td><td>Abcam, Cambridge, UK</td><td></td><td></td></tr><<tr><td>strong>Equipment - Analysis of muscle samples</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Bullet Blender 1.5 for homogenizing</td><td>Next Advance, New York, USA</td><td></td><td></td></tr><tr><td>プレート</td><td>リーダーTecan infinite F200 pro、M&auml;nnedorf, Switzerland</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Histochemistry</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Mayer hematoxylin</td><td>HistoLab, V&auml;stra fr&ouml;ルンダ、スウェーデン&nbsp;</td><td>1820</td><td></td></tr><tr><td>オイルレッドo</td><td>シグマアルドリッチ、セントルイス、ミズーリ</td>州、米国<td>00625-25y</td><td></td></tr><tr><td>NaCl</td><td>シグマアルドリッチ</td><td>793566-2.5キロ</td><td></td></tr><tr><td>塩化コバルト</td><td>シグマアルドリッチ</td><td>60818-50G</td><td></td></tr><tr><td>アミラーゼ</td><td>シグマアルドリッチ</td><td>A6255-25MG</td><td></td></tr><tr><td>ATP</td><td>シグマアルドリッチ</td><td>A2383-5G</td><td></td></tr><tr><td>グリシン</td><td>VWR-化学品/ VWRインターナショナル、Sp&aring;nga、スウェーデン</td><td>101196X</td><td></td></tr><tr><td>塩化カルシウム</td><td>VWR化学品/ VWR - 国際</td><td>22328.262</td><td></td></tr><tr><td>イソペンタン</td><td>VWR化学品/ VWR - 国際</td><td>24872.298</td><td></td></tr>エ<tr><td>タノール96%</td><td>VWR化学品/ VWR - 国際</td><td>20905.296</td><td></td></tr><tr><td>NaOH</td><td>MERCK、ストックホルム、スウェーデン</td><td>1.06498.1000</td><td></td></tr><tr><td>Na酢酸</td><td>MERCK</td><td>1.06268.1000</td><td></td></tr><tr><td>KCl</td><td>MERCK</td><td>1.04936.1000</td><td></td></tr><tr><td>硫化アンモニウム</td><td>MERCK</td><td>U1507042828</td><td></td></tr><tr><td>酢酸 100%</td><td>MERCK</td><td>1.00063.2511</td><td></td></tr><tr><td>シフス&急性;試薬</td><td>MERCK</td><td>1.09033.0500</td><td></td></tr><tr><td>過ヨウ素酸</td><td>MERCK</td><td>1.00524.0025</td><td></td></tr><tr><td>クロロホルム</td><td>MERCK</td><td>1.02445.1000</td><td></td></tr><tr><td>pHメーター LANGE</td><td>HACH LANGE GMBH, デュッセルドルフ, ドイツ</td><td></td><td></td></tr><tr><td>光学顕微鏡</td><td>Olympus BH-2, Olympus, Tokyo, Japan</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Cryostat&nbsp;Leica CM1950</td><td>Leica Microsystems, Wetzlar, Germany</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Leica software Leica Qwin V3</td><td>Leica Microsystems</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Gel Doc 2000 - Bio-Rad, camera setup</td><td>Bio-Rad Laboratories AB, Solna, Sweden&nbsp;</td><td></td><td></td></tr><tr><td>ソフトウェアプログラムQuantift One - 4.6 (version 4.6.3;Bio Rad)</td><td>Bio-Rad Laboratories AB, ソルナ, スウェーデン&nbsp;</td><td></td><td></td></tr><tr><td>経口グルコス耐性試験、OGTT</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Glukos APL 75 g</td><td>APL、ストックホルム、スウェーデン</td><td>323,188</td><td></td></tr><tr><td>自動分析装置 Biosen 5140</td><td>EKF Diagnostics、Barleben、ドイツ</td><td></td><td></td></tr><tr><td>血漿キットのインスリンとC-ペプチド ELISA</td><td>Mercodia AB、ウプサラスウェーデン</td><td>10-1132-01、10-1134-01</td><td></td></tr><tr><td>プレート</td><td>リーダーTecan infinite F200 pro、M&auml;nnedorf, Switzerland</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Further equipment</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Measures of fat-free mass</td><td>FFM-Tanita T5896, Tanita, Tokyo, Japan</td><td></td><td></td></tr><tr><td>すべてのトレーニングエクササイズのための筋力トレーニング機器</td><td>Cybex International Inc., Medway, Massachusetts, USA&nbsp;</td><td></td><td></td></tr><tr><td>サイクルエルゴメータ&nbsp;</td><td>Monark Ergometer 893E、Monark Exercises、Varberg、スウェーデン&nbsp;</td><td></td><td></td></tr><tr><td>心拍数モニターRS800、Polar</td><td>Polar Electro OY、Kampele、フィンランド</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Oxycin-Pro - 自動エルゴスパイロメトリーデバイス</td><td>Erich Jaeger GmbH、Hoechberg、ドイツ</td><td></td><td></td></tr><tr><td>等速性ダイナモメーター、Isomed 2000、膝筋力</td><td>D&R Ferstl GmbH, Henau, Germany</td><td></td><td></td></tr><tr><td>CED 1401 データ収集システムと Signal software</td><td>Cambridge Electronic Design, Cambridge, UK</td><td></td><td></td></tr><tr><td>筋力分析用ソフトウェア, Spike 2, version 7</td><td>Signal Hound, LA Center, WA, USA</td><td></td><td></td></tr><tr><td>統計分析用Statisticaソフトウェア</td><td>Statistica, Stat soft. inc, Tulsa, Oklahoma, USA</td><td></td><td></td></tr><tr><td>筋肉生検機器</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Weil Blakesley conchotome</td><td>Wisex、M&ouml;lndal、スウェーデン</td><td></td><td></td></tr>局所<tr><td>麻酔&nbsp;</td><td>カルボカイン、20 mL、20 mg / mL;アストラゼネカ、S&ouml;dert&auml;lje, Sweden</td><td>169,367</td><td></td></tr><tr><td>Surgical Blade</td><td>Feather Safety Razor CO, LTD, 大阪, 日本&nbsp;</td><td></td><td></td>11048030</tr></tbody></table>

高齢者の短期漸進的筋力トレーニングによる筋力・筋力・筋弛緩力の改善

Improving Strength, Power, Muscle Aerobic Capacity, and Glucose Tolerance through Short-term Progressive Strength Training Among Elderly People

このプロトコルは、短期抵抗トレーニング（RET）を実施する高齢者の筋好気性能力、耐糖能、強さ、および力を検査するための広範な方法の同時使用を記載する。 RET参加者は、1週間に3回、8週間にわたって1時間、進行性抵抗性訓練を監督した（71±1歳、範囲65〜80）。訓練を受けていない対照群と比較して、RETは、強度、力、耐糖能、および筋有酸素能力のいくつかのパラメータを示すために使用された尺度の改善を示した。筋力トレーニングは、頑丈なフィットネス器具のみを備えたジムで行われた。膝伸筋強度の等速動力計は、RET群で増加した同心、偏心、および静的強度の測定を可能にした（8〜12％対前試験）。最初の0〜30msにおける力（力発達速度、RFD）もRET群（52％）の増加を示した。フリークによる耐糖能試験2時間後の血糖値（14％）および曲線下面積（21％）の点でRET群の改善のみを示した。血中脂質プロファイルも改善した（8％）。組織化学を用いて調製された筋肉生検試料から、IIa型線維の量が増加し、RET群におけるIIxの減少傾向は、繊維組成の点でより酸化的な変化への変化を反映した。ウェスタンブロット（筋肉タンパク質合成のシグナル伝達に関連するタンパク質含量を決定する）は、RET群のAktおよびmTORの両方で69％の上昇を示した;これはまた、RET群のみにおいて、OXPHOS複合体IIおよびクエン酸シンターゼ（〜30％）および複合体IV（​​90％）のミトコンドリアタンパク質の増加を示した。我々は、このタイプの漸進的抵抗トレーニングが、様々な改善（ 例えば、強さ、力、有酸素能力、耐糖能および血漿脂質プロフィール）を提供することを実証する。

材料この研究では、65〜80歳のBMI値が20〜30kg・m -2の比較的健康な女性および男性21人が参加し、2つのグループに無作為に割り付けられました。両方のグループの個人は、比較的低い身体活動レベル（ すなわち、中等度の毎日の身体活動レベルおよび規則的な運動トレーニングなし）を有していた。 1グループ（n = 12,6女性および6男性）は、1週間に3回、8週間トレーナーの下でRETを行い、他のグループは対照（n = 10、5人の女性および5人の男性）を務めた。 RET群とCON群は、年齢、性別、BMIの点でバランスが取れていた（ 表1 ）。ドロップアウトを補うために、より多くの被験者がRETグループに募集された。 CONグループよりもRETグループでより多くのことが予想された。 <table border="1" fo:keep-together.within-page="...

高齢者に対する短期抵抗トレーニングの効果は、いくつかの方法の同時使用によって調査された。対照群と比較して、筋好気性能力、耐糖能、筋力、筋肉の質（ すなわち、細胞シグナル伝達および筋繊維型組成に関与するタンパク質）を含む多くの改善が見られた。

This protocol describes the simultaneous use of a broad span of methods to examine muscle aerobic capacity, glucose tolerance, strength, and power in ...

幅広い手法を用いた本実験の全体的な目的は、短期間の漸進的レジスタンストレーニングを行う高齢者における、筋肉の有酸素能、筋肉タンパク質の発現、耐糖能、筋力、およびパワーを検討することです。本研究で用いられた手法は、それ自体が特異なものではありませんが、広範囲の手法と組み合わせ、高齢者の筋力トレーニング研究に適用することで、期待されていた筋力の向上だけでなく、筋肉の有酸素能やインスリン感受性、および筋肉組織におけるその他の側面に関する非常に重要な要因を示すことができました。我々が用いたこれらの手法の価値は、身体的に不活発な高齢者に対する筋力トレーニングを用いた治療において非常に大きいものです。我々が用いる手法には、例えば筋力、パワー、糖耐性、およびタンパク質発現の測定などがあります。これらの手法は、高齢者のリハビリテーションや筋力トレーニングに応用することが可能です。さらに、スポーツ生理学など、他の分野のコンテクストにおいても活用いただけます。一般的に、これらの手法に不慣れな者は、筋肉におけるタンパク質発現を調べるための多段階のプロセスに苦労することがあります。また、高齢の被験者の場合、筋力とパワーの真の最大値を得ることが困難な場合があります。これらの手法は、筋力トレーニングに伴うパワー、エネルギー、濃度（科学的な濃度）、およびその他の重要な因子の筋肉における変化を追跡するために開発されました。まず、被験者に等速性筋力計のベンチに座ってもらいます。肩と腰にストラップを掛け、被験者の体幹を固定します。次に、膝下と足首上の2本のストラップを使用して、被験者の下腿を筋力計のシャフトにしっかりと固定します。次に、膝関節の軸をダイナモメーターシャフトの回転中心に合わせます。可動範囲を90度から15度の間に設定します。被験者を固定した後、右脚を用いて、最大随意心エキセントリック伸展4回と最大随意コンセントリック膝伸展4回を交互に、計8回の試行を秒速30度の一定角速度で行うよう指示します。具体的に、エキセントリック課題では、膝関節角度15度から90度までの全可動域にわたって、最大限の力でダイナモメーターのシャフトに抵抗するように被験者に指示します。一方、コンセントリック課題では、膝伸展動作において全可動域にわたって、ダイナモメーターのシャフトにある下腿をできるだけ強く押し込むように被験者に指示します。次に、動的記録の後に4分間の休息時間を設けます。次に、膝関節角度65度で固定したダイナモメーターのシャフトに対し、被験者に全力で、かつ可能な限り速く蹴るよう指示し、静的最大随意収縮トルクを4回測定します。筋力分析ソフトを用いて、各被験者のエキセントリックおよびコンセントリック記録における最高ピークトルクと、4回の静的試行における最高筋力値をそれぞれ登録します。エキセントリック、コンセントリック、および静的測定の後、各タスクで得られた各被験者の最高値を記録します。次に、Y軸スケールの7.5 newton metreの値にカーソルを合わせ、0 millisecondsの位置を特定します。これにより、静的試行で見られた最大値において、0から30 millisecondsおよび0から200 millisecondsの間における強制発揮率を測定します。最後に、事前テスト評価として、カーソルを30 millisecondの値に合わせ、30 milliseconds時点でのnewton metresの増加量を示す値を記録します。テスト2日目に筋生検を行う際は、まず1から2 millilitersの局所麻酔薬を皮下および筋膜に注入します。数分後、膝蓋骨から上前腸骨棘までの距離の約3分の1の地点で、小型メスを用いて皮膚と筋膜を切開します。次に、コンチョトームを使用して、大腿筋の中央部である外側広筋から筋生検を行います。試験3日目に、一晩絶食し、試験当日および前日に激しい運動を行っていない被験者に対して、経口ブドウ糖負荷試験（OGTT）を実施します。テストに際しては、被験者を仰臥位にします。グルコース摂取の15分前と直前、および摂取後15、30、60、90、120分に、肘正中皮静脈に留置した静脈カニューレから4 mLの血液サンプルを採取します。これらのサンプルを用いて、標準的な血糖値測定を行います。まず、筋組織サンプルをLifelizerを用い、10⁻¹ mbar以下の圧力で12時間凍結乾燥させます。光学顕微鏡下で針とピンセットを用いて、血液や結合組織が含まれないように切り出します。その後、-80°Cで保存してください。次に、筋肉が入った各チューブに、0.5 millimeterの酸化ジルコニウムビーズを1スクープ分加えます。氷冷したバッファーを1 mgあたり80 µL加えます。そして、速度ステップ7～8、4 °Cの条件下で、1分間を2回ホモジナイズします。ホモジネートを10,000 ×gで10分間遠心分離します。残った上清を新しいチューブに移し、構造タンパク質を含むペレットを廃棄します。市販のキットを用い、プレートリーダーで660 nmにて上清のタンパク質濃度を分光光度計で測定します。その後、2x Laemmliサンプルバッファーおよびホモジナイズバッファーを用いて、最終タンパク質濃度が1.5 µg/µLになるようにサンプルを希釈します。タンパク質を変性させるため、95 °Cで5分間加熱します。希釈したサンプルは、分析まで-20 °Cで保存してください。ネイティブポリアクリルアミドゲル電気泳動（PAGE）では、各サンプルから30 µgのタンパク質を18ウェルのプレキャストグラジエントゲルにロードします。そして、氷上で300 Vで30分間、電気泳動を行います。次に、ゲルと転写バッファーを4 °Cで30分間平衡化します。その後、孔径0.2 µmのポリビニリデンフルオリド膜へ、4 °Cで300 mAの定電流にて3時間かけてタンパク質を転写します。等量ローディングおよび転写を確認するため、全タンパク質染色剤でメンブレンを染色します。メンブレンは各標的タンパク質ごとに分割します。その後、5%脱脂粉乳を含むTris緩衝生理食塩水中で、室温にて1時間メンブレンをブロッキングします。2.5%脱脂粉乳を含むTBSに0.1% Tween-20を添加し、そこに希釈した一次抗体を加えます。その後、メンブレンを一晩インキュベートします。一次抗体によるインキュベーション後、メンブレンをTBSTMで洗浄し、西洋ワサビペルオキシダーゼ（HRP）標識二次抗体を用いて室温で1時間インキュベートします。再びTBSTMで洗浄し、続いてTBSで5分間の洗浄を4回行います。最後に、化学発光基質6〜12 mLをメンブレンに加えて5分間置きます。メンブレンを2枚の透明プラスチックシートの間に挟みます。次に、外光を遮断した状態でCCDカメラを用い、化学発光用カメラフィルターを使用して連続露光を行います。CON群と比較して、RET群では静的、偏心性、および同心性筋力が8%から12%向上しました。さらに、ダイナモメーターによる測定では、RET群において、初期の0から30ミリ秒における力発揮率（rate of forced development）が52%増加したことが示されました。筋生検サンプルを用いた組織化学的解析では、タイプIIa繊維の量が増加し、RET群の術前から術後にかけてタイプ2xが減少する傾向が認められました。筋生検サンプルのさらなる解析により、筋タンパク質合成のシグナル伝達に関連するタンパク質含量について、RET群ではAktとmTORの両方で69%の上昇が認められました。また、ミトコンドリアタンパク質の解析では、RET群においてのみ、OXPHOS複合体IIおよびクエン酸シンターゼが約30%増加し、複合体IVが90%増加したことが証明されました。さらに、糖負荷試験の結果から、RET群では2時間後の血糖値および曲線下面積（AUC）の両方において、血糖値の改善が示されました。本研究における測定は、被験者ごとに異なる3日間に行われ、測定日の間には1日の休息日を設けた。つまり、1人の被験者に対する全テストは合計1週間で完了させることが可能である。それに加えて、さらに2日間を要する筋肉分析およびWestern Blot解析を行った。このような手順やプロジェクトを実施する際は、各テスト日の間に1日の休息日を設けることが重要であることを忘れないでください。また、被験者については、テスト当日およびその前日、あるいは各テスト日に、激しい運動を一切行わないようにすることが非常に重要です。本プロジェクトで用いた手法を用いることで、腹筋、背筋、腕の筋肉の最大筋力を測定し、短期的なレジスタンストレーニングによってこれらの筋群の最大筋力がどのように向上するかを確認することも可能です。高齢者を対象とした筋力トレーニングの進展に取り組む際は、健康状態の維持またはモニタリングを行うとともに、本人が許容でき、かつウェルビーイングを維持できる方法で、チェーンの負荷を漸増させることを忘れないでください。

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高齢者の短期漸進的筋力トレーニングによる筋力・筋力・筋弛緩力の改善

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