ラット骨強度および骨格筋ミトコンドリア容量密度に及ぼすカルシウム(過剰と欠乏)と持久運動の影響 Calcium-supplementation-and Exercise-induced Alterations in Bone and Mitochondria of Skeletal Muscle Fibers in Rats

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抄録

カルシウム (Ca) 補足と持久運動が骨強度および骨格筋ミトコンドリア容量密度に及ぼす影響を成体初期雌ラットを用いて検討した。ラット (36匹) をCa含量の異なる食餌 (0.02% Ca: LCa, 0.74% Ca: MCa, 2.24% Ca: HCa) により3群を設定し, さらに, この3群を非運動群 (-NEx) と運動群 (-Ex) に分けた。運動群には, 速度10m/分, 時間90-180分/日の走運動を6週間にわたり実施させた。いずれの群でも血清Ca<sup>2+</sup>濃度の低下は認められなかったが, 大腿骨強度はLCa群がMCa群より有意に低下し (LCa-NEx <i>vs</i> MCa-NEx, 16.3%; LCa-Ex <i>vs</i> MCa-Ex, 23.4%), その低下率は運動負荷との組み合わせにより43.3%増大した。ミトコンドリア容量密度 (MVD) は, Ca含有量に関わらず運動により増加した。MVDは, NEx群ではCa含有量の影響を受けなかったが, Ex群ではCa含有量に比例して高いことが認められた (HCa>MCa>LCa)。これらの結果から, 食餌性高Ca摂取状態で運動を負荷すると骨格筋ミトコンドリア容量密度を増大させ, 逆に, Ca欠乏での持久運動は, 運動の効果を低減させるばかりでなく, 骨代謝をさらに悪化させる可能性を示した。

The purpose of this study was to investigate the effects of calcium (Ca) supplementation and prolonged exercise on bone strength and the mitochondrial volume density (MVD) of skeletal muscle fibers in young-adult rats. Thirty-six female rats were divided into three calcium-altered groups (low, 0.02%-LCa; medium, 0.74%-MCa; high, 2.24% wt/wt-HCa), which were further subdivided into the no-exercise (NEx) and exercise (Ex) groups. The Ex groups performed running exercise at a speed of 10m/min for 90-180min/ day, for six weeks. Bone strength in the LCa groups significantly decreased by 16.3-23.4% compared with the MCa groups. However, the rate of reduction in bone strength increased by 43.3% in response to running exercise without any decrease in serum Ca<sup>2+</sup> concentration compared with the reduction rate between the NEx groups (LCa-NEx <i>vs</i> MCa-NEx) and the Ex groups (LCa-Ex <i>vs</i> MCa-Ex). Exercise training induced a significant increase in MVD in the soleus muscle cells of all Ex groups. The MVDs of both the slow-twitch oxidative and fast-twitch oxidative glycolytic fibers in the soleus muscle of the NEx groups were not influenced by dietary calcium content, but MVD for the Ex groups further increased significantly with increasing dietary calcium content (HCa>MCa>LCa). These results suggest that a low-calcium diet impairs metabolism in both skeletal muscle and bone tissues. The HCa diet along with exercise training further upregulated skeletal muscle and bone metabolism, whereas the LCa diet inhibited it to induce a training effect.

収録刊行物

  • 日本栄養・食糧学会誌 : Nippon eiy◆U014D◆ shokury◆U014D◆ gakkaishi = Journal of Japanese Society of Nutrition and Food Science

    日本栄養・食糧学会誌 : Nippon eiy◆U014D◆ shokury◆U014D◆ gakkaishi = Journal of Japanese Society of Nutrition and Food Science 56(5), 297-305, 2003-10-10

    Japan Society of Nutrition and Food Science

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各種コード

  • NII論文ID(NAID)
    10012453947
  • NII書誌ID(NCID)
    AN00311992
  • 本文言語コード
    JPN
  • 資料種別
    ART
  • ISSN
    02873516
  • NDL 記事登録ID
    6737716
  • NDL 雑誌分類
    ZS8(科学技術--医学--解剖学・生理学・生化学)
  • NDL 請求記号
    Z19-53
  • データ提供元
    CJP書誌  NDL  J-STAGE 
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