ラット脱神経横隔膜における機能的・構造的変化に対する加齢の影響

理 学 療 法 学

　

第

33

巻第

1U

　

22

〜

29頁 （2006年）

研 究 報 告

ラ

ッ

ト

脱 神 経 横 隔 膜

にお け

る

機

能 的

　　　　　　

に

対 す

る

加 齢

の

影

響

＊ ・

構

造 的

変化

今

北 英 高

1）＃

佐 伯 佑 介

2）

　

庄 野 恵 美 子

2）

吉 村

　

理

3〕

　

飛 松 好 子

の

　

宮 田 浩 文

5） 要 旨

　

速 筋

，

遅 筋の

混 合 筋

で

あ

る ラッ ト

横

隔

膜

に おいて片 側 横 隔 神 経 切 除 後の他 側 横 隔 膜 収 縮 に よ る 問 歇 的 伸

張 刺 激

に

対

．

す

る

筋 線 維

の

加 齢

に よ る

変 化

につ い て 調べ _た

。

_若

_齢

_（10

_週

_齢

_）

_{お よ び 老}

_齢

_（

2

_{年 齢 ）}

の

Wistar

系 雄性

ラッ トにおいて

一

側

の

横 隔 神 経 を

切 除 し

，

4

週

後

の

横

隔

膜

につ い て

等

尺 性

収

縮

特 性

，

筋 線 維

組 成

，

ミオシ ン重

鎖

ア イソ フ ォ

ー

ム

発

現 を

筋 線

維 電 気 刺 激 に 対 す る 筋 収 縮 変 化

，

酵 素 紅 織 化 学 染 色

，

ドデ シル

_硫酸

ナ トリ ウ ムポ リ アクリルア ミ ドゲル電

気

泳 動 法 を 用いて 調べ た

。

若

齢

ラ ッ トに おいて は

，

脱 神 経

に よ

り片側 横 隔膜

の

収縮 張 力

の

低

下 や

単収 縮 時

間の 延 長

，

fasUwitch

　_glycolytic

_{線 維}

の急 激 な

萎 縮

な どの

退

行性 変化

だ

け

でな

く

，

fast

−

_twitch

　oxidative　glycolytic線 維の肥 大 や slow 　oxidative 線

維

の

萎

縮

抑 制

，

ミ

オシン

_{重 鎖}

1

の

相 対 的増 加

が

認

め ら れ た

。

老 齢ラ ッ

1・

に おいては

，

す

べ て の

筋 線 維

タ イ ブにおい て

顕 著 な

萎 縮

が 生 じ

，

ミオシン

重 鎖

1

の

相 対 的増 加

も認 め ら れ な かっ た

。

脱

神 経

に よっ て

引

き起 こ さ れた

変 化

は

若

齢

ラッ トと

老齢

ラッ _トの 問で異 なっ ていた

。

脱 神 経 後

，

若 齢ラッ ト横 隔 膜の遅 筋

化

は

，

対

側

横 隔膜

の

収 縮

によ る ス トレッチ

刺 激

に

影 響

を

受

け た 可 能

_性

が

_考

え ら れ た

。

キ

ー

ワ

ー

ド



脱 神 経 横 隔 膜

，

問 歇 的ス トレッチ

，

加 齢 変 化

緒 言

　

身体 活 動

を

行 う

た め に必 要

不

可 欠 な

骨 格 筋

の

_{加 齢 変 化}

と

し

て は

，

筋 量

の

減 少

1〕

と

そ れ に

伴 う

発 揮 筋

力

の

低

1

“2］3） が み られる

。

さ

らに

，

細 胞

レベ _{ルでは 選}

_択

_{的 な 速 筋 線}

_維

の

萎 縮

御

，

ミ トコ ン ドリァ酵

素

や

解糖 系酵 素 滸 性

の

低 下

5 ｝

な

どが

報 告

さ れ てい る

。

　 Tlle　Effcct　Qf　Aging　oLI　Ftin〔

・

tient］l　and 　Morphologi〔：沮 ⊂〕hallgcs

　 in 　the Denervated Diaphrag［1皇　li

’

rusclc　of　Raしs

U 広 島 大学 大学 院保 健 学 研 究科 保 健 学 専 攻

　 〔現 所 属 ： 〒 6350832 奈 良県 北葛城 郡 広 陵 町馬見中

・

1

−

2

−

2　畿 央 　 大 学 健 康 科 学 部理学 療 法学 科 〕

　HLdelaka　Imagita

，

　RPT

，

　PhD：Heal匸h　Sciences　Major

，

　Graduate 　 Schα）L〔，f　H¢al τh　Sc［ences

，

　Hiroshilna　τ「niversity

2〕山口大 学 農 学 部 生 物 機 能 科学 科

　Yusuke 　Saiki

，

　EmikoSy〔｝ulle

．

　MS： DeparL［1ient 〔｝f　Bioiogical

　 Scicllcc

，

　FacuLLy　ol

’

Agricul匸urc

、

　Yamaguchi しniversity

3，広 島市 身 体 障 害 者史生 相 談 所

　Osamu　Y〔jshimura

．

　MD ：Hiroshima　City　Counseting　CenLer　for

　 the　Physically　Disal〕且ed

4）広 島 大学 大学 院保健 学 研 究科

　 Yoshiko　Tobimatsu

．

　MD ：　Dcpartmcpt　ol　 Health 　 Scienccs

．

　 Hireshima　IJllivc［

’

slty 　of 　Medldlk

・

5〕山［大 学 農 学 部 牛 物 機 能科学 科

　Hirofuml　ML｝

・

a 寸a

，

　PhD：DcpartmenL　of 　Bi〔，h｝

9kcal

　Scic【ユce

，

　Facul［_y

　 of　Agricul匸ure

．

　N

’

amaguchi 　L　niversity ＃

　 E

．

mail ：h

、

imagiしa＠kio

．

ac

．

jp

　 〔受 付囗　2005年1月6H ／受 理 日　2eonr年⊥1 月 12 目，

　

理

学療 法

の

場 而

では

，

筋 萎縮 を

いか に

抑 制 出 来

る か が 重

要

な

課

題の

1

つ である、 こ れ

ま

で

，

筋 萎

縮の

進 行

を

抑

制 す

る

方 法

と

し

て

電 気 刺 激療 法

が

般 的

に

使

わ れ て

き

た が

．

近 年 注

H

さ れてい る の

が

ス

ト

レッ チ

効 果

で

あ

るfi）7〕

。

一

_{般 的}

_{に ス ト レッ チ は}

_{筋 線 維}

_や

_{軟 部組 織}

_の

_{持 続}

_的

_filr

_張

_に よる

身体

の

柔 軟性 を高

め る

1

つ の

手 法

で

あ

り

，

筋 緊 張

を

低 下 さ

せ

関 節 可 動性

（

柔 軟 性 ） を改 善 す

る

効 果

が

あ

る

。

し か し

，

こ の

効

果以

外

にもス トレ ッチの 機 械 的 刺 激 に よ り

筋 線 維

の

肥 大

が

促 進 さ

れる と

報 告

さ れ てい る8細

。

Dix

ら⊥o） はウサ ギの

筋 を

ス

ト

レッ チ

し

て

周 定

し

た と

こ ろ

，

筋 重 量

が

増 大

した こ と を 報 告 し た

。

さ ら に

，

Vandenburgh

ら11）は シ リコ _{ン培 地 に}ニ _{ワ ト リ 骨}

_{格 筋}

細 胞

を

培 養 し

，

培 地 を閊 歇 的

に

伸

展

す

ることで

筋

細

胞

が 肥 大

す

る こ と を

in

　vitro の

実 験 系

で証 明 してい る

、

ln

vivo に

お け

る ス

ト

レ ッ _チの

研 究 と

し て は 坐

骨 神 経

切 除 や

後 肢 懸 乖 後

の

退 行性 変化

に 対 して足 関

節

の

底 背 屈

を

他

動

的に

行 う

モ デル が 報 告 さ れている12）13）tt

　

骨格 筋

の

巾

で

横

隔

膜

は

左 右

両 側 が 腱 巾 心

部

で 融 合 し た ユ

枚

の

膜 状 筋

で

あ り

，

その

活 動

は

呼 吸 活動

に お け る 吸

気

筋

と して

最 も貢献

している

、

その活 動 様 式 も特 徴 的で あ

り

，

而

側

が

効 率 良

く 同 期 し， 個

体

差 や

環

境 に よ

り

ば らつ

ラッ ト脱 神 経 横 隔 膜にお ける機 能 的

・

構 造 約変 化に対す る加 齢の影 響 23 き は あ る が

1

分

間 に

約

80

回

，

24

時

聞

休 む

こ と

な く収

縮

・

弛 緩 を

繰

り返

す

。

ま た

，

横 隔 神 経は横 隔

膜

唯

一

の運 動

神

経 で あ り

，

左

右 両 側 で 胸 腔

内

を 下 降 し

，

右

横 隔

神 経

は 右 横 隔 膜 を

，

左 横 隔 神 経 は

左

横 隔

膜

を

支

配 してい る

。

横 隔 神 経

の

_{片 側}

切

除

に よ

り

同 側の

_横

隔 膜 は 麻

痺

を 生 じ

不

活 動

と な る が

，

対

側の

横

隔 膜 が 収 縮 す ること に よ り

呼

吸 に同

期

し た

間 歇

的ス トレ ッチ が

負

荷 さ れ る と

考 え

ら れ る

／

t

　 本 研 究

はこ の よ

う

な

横 隔 膜

の

特 性

に

着

目 し

，

〃zvivo に おい て

問歇 的

ス ト レ ッチ を 負

荷

する ことで脱 神 経 筋 が どの よ

う

に

反 応 す

る のか

，

ま

た

，

成 長 期

にあ る［

O

週

齢

ラッ

ト

と

比

．

較

して

老齢 期

に

あ

る

2

年齢

ラッ トでは

，

脱 神

経 筋

の

変 化

に差が生じ る か ど

う

か を

収

縮

特 性

，

酵 素 糾 織

化 学 染 色

および

収 縮

タ ン パ ク

発 現 様 式

につ い て

分 析 す

る こ と

を 目的

と し た。

対 象

お よ び 方 法

．

1

，

被 験 動 物

および

予術 予 順

　

実 験 動

物

に は

，

6

週

齢

お よ び

100

週

齢

の

Wistar

系 雄

ラ ッ ト

各

16

匹 〔

平 均 体 重

±

_{標 準 偏 差}

＝

186

±

10

_およ び

603

土

83g

）

を

用い た

。

ラ ッ _トは 1

匹 ず

つ

．

25

×

30

×

25

　crnのケ

ー

ジ

内

で飼 育 し

，

餌

，

飲

水

ともに

自由 摂

取と し た

。

　 各

週

齢

グル

ー

プ

を

シャム

群 と脱神 経 祥

に二

分

し

，

脱神

経 群 に は 片 側 横 隔 神 経の 脱 神 経

予

術

．

を 施 した

。

頸 部 腹 側 を 約

4Cm

止 巾 切 開 し

，

壬

術 用 顕

微

鏡 下 で

表

層

筋 を

注

意

深 く剥 離 し た

後

，

右 横 隔

神

経 を

露

出 し た

。

横

隔

神経 線 維

を

1

〜

2cm

切 除 す るこ と に よ り 片 側 横 隔 膜の活 動 を 停 止 さ せ た

／

t

，

シャ ム群 に は

，

脱 神 経 以 外 は すべ て 同 じ 処 置 を 施 すシャ ム 手 術 を 行っ た

，

、

予

術

．

後

2H

問 は

，

抗 生物 質

（

ビ ク シリン

e

．

lml

，

’

日） を 注 入 し

，

体 重 測 定 と 行 動 観 察 によ

り回復 過 程

を 監

視

した

。

　

シャム

手 術

ま た は 脱

神経 手

術 か ら

4

週 閊 後

，

す な わ ち 生

後

10

週

齢

似 ド

，

若 齢 ） お よ び

2

乍 齢 （以 下

，

老 齢 ）

時

に

体

重 を

測 定

し

〔

表

D ，

以 下の

実

験 に

供

し た

、

、

ベ ン トバ ル ビタ

ー

ル ナ ト リ ウ ム 〔

50

　mg

、

・

’

k

．

g）を 腹 叮空投

与

し

麻 酔

した

後

．

開腹

し て

横

隔

膜

を 摘 出 し

，

筋 線 維の走 行 方

1

「iJに

沿

っ て

幅

5mm

程 度

の

横 隔 膜 筋

サン プルを

4

〜

5

個

作 成

し た

、

、

なお

，

先行 研 究

に お いて

，

横

隔

膜 肋 骨 中

央

部

に は

筋 線 維 組

成の

部 位

差 は 無い こ と が

報 告

さ れてい る が 1田 5〕

，

正

確

を

期

す た めに横 隔 神 経 付 着 部の切

片

を

等

尺

性 収 縮 特性

および

構 造特 性

の

_{評 価}

川 に

，

その

背

側の切

片 を

ミオシ ン

重 鎖

（

My

〔〕sin　

Heavy

　

Chain

；以 ド

，

MIIC

）

ア イソ フ ォ

ー

ム

構

成 比の 分 析 用 に

，

腹 側の

．

切

1［

「

’

を 予

備 と

し て

保 存

し た

、

t

　

な お

，

全

ての

実 験

は

，

「

実 験 動 物

の飼

養

及 び

保 管 等

に

関

す る 基

準

（昭

和

55

年

3

月

，

総

理

府 告

示 第

6

弓う

一

に 基 づ く11Jll大

学 農 学 部 動 物 実験 指 針

に

従

い

_{実 施}

し た

／

t

，

2

．

筋

の

_収

縮 測

定

　

横

隔 膜 に 付 着 し てい る 両 側の

腱

の

う ち

，

肋 骨 側

をクリ ッ プに固

定

し

，

腱 中 心

側 を

トラン ス デュ

ー

サ

ー

に連

結

し て リンガ

ー

_液

中 に

1

占

1

定

した

．

．

リ ン ガ

ー

液

に は

95

％⊂）

。

−

5

％

CO

。

を

継

続 的 に 通 入 しpH 　

7．

4

，

25

℃ を

保 持

し た

．

横

隔 膜 を トラ ン ス デュ

ー

サ

ー

（

三

栄 測 器

，

45196A

）に

連 結 固 定

し た

後

，

プ レ

ー

ト電 極 を

介

して

筋

に

直接 的

に電

気 刺 激

（

2ms

矩

形 波 ） し

．

最

大

単

収 縮 張 力

が

得

ら れる 至 適

筋 長

に設 定 し た

／

t

刺 激

強

度

は

最 大 単収 縮 力

が

得

られ る

強 度

の

125

％に

設 定

し た

／

t

，

デジ タ ルオシロ スコ

ー

プ

E

の

単

工

1

又

縮 蘭線

か ら

最 高

電 位 差，

．

単

耳

丈

縮

1

時

「用

，

1

．

・

，

2

_{弛 緩}

H

_寺

間 を

測 定

したt

／

ま た

，

よ り 随 意

収縮

に

近

い

収 縮 を得

るた め

単 収 縮

か ら

完

全

強

縮に至 る まで の 張

力

変

化

を 調 査し た。

張

YJ一

刺 激 頻 度 関

係 は

5

，

10

，

20，30，50，70，

100　

Hz

の

各

1

秒 間 刺

激に よっ て発 生 し た

張 力

［

II

［

線

の

最

高 電 位 差 を測 定

し

，

⊥

Og

の キャリブ レ

ー

ショ ンを

も

と に

張 力

に

換 算

し た

．

t な お

．

筋

疲

労

が 生 じ ない よ

う

に

各刺 激

閊に は最

低

1

分

の イン タ

ー

バ ル を おい た

／

t

張 力 測 定 後

，

測

定

し た

至 適 筋 長

と

筋

帚 量 を

用

い

，

Mendez

＆

Keys16

／

’

の

式

によっ て

筋 横 断 而 積

を

求

め

，

各

刺 激 頻 度 に 対

す

る

単

．

位 断 面

積

あた り の

張 力

を

算

出 し た

／

t 使 用 し た

横

隔

膜

は

至

適 筋

長 に 固

定

した

状 態

で

液 体 窒 素

を

用

い て

凍

結 し

，

組 織 化

学 分 析

に

供 す

る

ま

で

一

80

℃の フ リ

ー

ザ

ー

巾 に

保 存

し た

／

t

，

3

．

構

造

特 性

　

至 適 筋 長で凍 結 した

横

隔

膜

か ら

，

凍 結

ミ クロ ト

ー

ム 〔ラ イ カ

CMl510

） を

桐いて

厚

さ

10

μn1 の連

続 横

1

新

切

片

を 作

成

し

，

コハ ク

酸 脱 水 素 酵 素

（

Succillic

　

dehydr

〔〕ge

一

表

1



各 群における手術 時および実 験 終 了 峙の体重の 比 較 若 齢 老 齢 シヤ ム 脱 神 経 対 象 数

u

局 　 　 　8　 　 　 　 8 手 術 時 （_g〕



1S6± 11



186＋ 10 実 導奠糸冬

．

ゴ】「寺

　

（_g）

　　

284＝ ⊥3＊

　　

2S2＝ 12＊ 平 均 値±標準偏 差

．

＊ ：各 群の

r

一

術 時 体

．

重 との 有 意 差 〔p〈

0

．

05

〕

．

シ ヤ ム 　

8601

　± 96597 上 9

．

4 脱 神 経 　

8604

±

75599

±

77

24 理学 療 法 学 　 第33巻 第1弓

．

nase ；以 下

，

　

SDH

）

_染

色 お よ び

Myofibrillar

　

ATPase

_染

色

に 用い た

。SDH

染

色 は

，

　

Blanco

ら17｝の

方 法

に

基

づ き

，

コハ _{ク 酸 ナ ト リウムと}ニ トロブル

ー

テ ト ラ ゾ リ ウ ム

を

含

む リン

_{酸 緩 衝 液}

（

_pH

　

7

，

6

_{） 中}

で

8

分 間 イ

ンキュ ベ

ー

ショ ン し た

。

ニ トロ ブル

ー

テ トラゾリ ウ ムが

還

元 さ れ

，

蓄 積 し た

Diformazan

の

濃 度

を

SDH

活 性

の

指 標

と して

川 い た

。

Myofibriltar

　

ATPase

_{染 色}

_は

，

Br

_{〔｝ok　and}

Kaiserl8

）_の

方 法

に基づ

_き

_，

　

_pH

　

4

．

6

と

_pH

　lO

_．

₃

で

前 処

理 を 行っ た

後

，

30

分 問

イン キュ ベ

ー

シ ョ ン

（

pll

　

9．

4

）

を

行

っ た。 これ らの

染色 画像 を

パ

ー

ソナル コ ンピュ

ー

タ に

取 り

込 み

，

Myofibrillar

　

ATPasc

_{染 色 画 像}

_よ

_{り筋 線 維}

タ イ プ を

分 類

し

，

画 像 処

理 シ ス テ ム

（

ラ イカ

DCIOO

お よ び

SciOll

　

Image

_{） を用}

いて

．

最 終 倍 率

500

倍

で 撮

影

さ れ た

SDH

染 色

1

）lri

_像

_よ

_{り計 測}

ロ

_{∫能 なす}

_{べ ての}

_{筋 線 維}

_{に おい} て

横 断 面 積

を

測 定

し た

（

25

．

300

本

）

，

、

ま た，

各

筋 線 維

タ イ プの

本 数 を

カ ウ ン ト し

，

筋線 維

タイプ

紅 成

比 を

求

め た

。

4

．

MIIC

ア イ ソフ ォ

ー

ム

分 析

　

凍 結 保存

さ れ た

筋

サ ン プ ルに， ドデ シル硫 酸 ナ ト リウ ムポリ ア ク リル ァ ミ ドゲ ル

電 気 泳 動 法

（

Sodium

　

dode

−

cyl　sulfate



_{polyacrylamide}



_gel

　electroplloresis

　

；以

．

．

ド

，

SDS

−

PAGE

｝

を行

い

，

ミ オ シン重 鎖

〔

以 ド

，

　

MHC

_）

_ア

イ

ソ フ ォ

ー

ム

を 分離

し た

。

筋 糸

「

1

織

を

3

〜

ユ

81ng

に トリ ミ ン グ

後

，

マ イ クロ チュ

ー

ブ 内 にてホモ ジ ナ イ ズ

し

40

倍

抽 出 液 を 作 製

し た

。

さ ら に

，

得

ら れ た

抽 出 液

を

Incubatjon

　medium にて

75

倍

に

希

釈 し

，

究

気 泳 動

に

使

川 した

．

作

製 し た 筋 原

線 維

タンパ ク

拙 出 液

をユ レ

ー

ン

あ

た り

5

μ

1

注

入 し，

4

℃

にて

160V

の

定電

圧で

44

時 間

〜

48

時 間 電 気 泳動

を

行

っ た

。

泳 動

終 了後

，

ゲ ル に

対

し て

銀 染

色

を 施 行 し

，

各

バ ン ド （

MHCI

．

2a

，

2d

，

　neonatal

．

2b

） の

構 成

比 を デン シ トメ

ー

タ

ー

お よ び

画 像 解 析

ソ フ

ト

に よ

り算 出

し た

。

な お

，

各

サンプル において

再 現 性

を

高

め る た め

．

1

サン プル につ き

3

回

の

SDS

−

PAGE

_お

よび

襾 像 処

理 を

行

い

，

_{平 均 値}

を

そ

のサンプル の

値 と した

。

5

．

統 計 処 理

　

結 果 は

す

べ て

平 均 値

お よ び

標 準 偏 差

で

表 示 した

，

各 群

問の比 較 は 正 規

性

・

等 分 散 性

が

認

め ら れ た

場 合

は

Non

一

paired

　

Student’

s　t

−

test

を

， 認 め ら れ な か っ た

場

含 は

Mann

−Whimey

検 定 を 行

っ た

。

い

ず

れの

場 合 も 危 険 率

5

％

未 満

を

も

っ て

有意

と した

。

結

果

1

．

体 重

　

各 年 齢 群

の

于

術 時 お よ び 実 験

終

了

時

の

体

重 を

表

1

に

示

した

。

若 齢

ラ ッ トに おいては

，

シャ ム群 お よ び 脱 神 経 僻 と も に 発

育

に

伴

う

有

意 な

体

重

変化

が

認

め ら れ た

，

，

老 齢

ラ ットに おいて は， シャム群 お よ び

脱 神 経

群 と も に わ

ず

か な

体

重

減

少 が 認 め ら れ た が

，

有

意 な 差 は な かっ た

。

ま た

，

い

_ず

れの 週

齢

群 に おい て もシ ャ ム

祥

と

脱 神 経 群

の

問

に

体

重 差 は

認

め ら れ な かっ た

。

2

，

筋 収 縮 特 性

　 単 収

縮

張 力

お よ び

単 収 縮 時 間

，

1

．

i2

_{弛 緩 時 間}

_を

_表

₂

_に 示

す

。

単 収

縮

張 力

につ いて は

，

若 齢

ラ ッ トの シャ ム

祥

に 比べ

_{脱 神 経 群}

では

有 意

に

低 ドし

たのに

対 し

，

老 齢

ラッ _ト に おいてはシャム

詳

と比

較

して

脱 神 経 群

で は

低 ド傾 向 を

示

し たが

，

ばらつ きが大

き く有 意 差

は認め られ なかっ た

。

単 収 縮 時 間

につ _い て は

，

若 齢

ラッ トの シ ャ ム

群

に 比べ

脱

神 経 僻

の

有 意 な延 長

が

認

め ら れ たの に

対

し

，

老 齢

ラッ _ト で は シャ ム

祥

と

脱 神 経 群

の 間に は

有 意 差

は認め ら れ な か っ た。

また

，

レ

2

弛 緩 時

間 につ いて

も単 収 縮 時

間 と 同

様

の

傾 向が 観 察 さ

れ た。

す な

わ

ち

，

若 齢

ラッ トの

脱 神 経 群

は シャム

群

に比べ

_{有 意}

_{な 延 長 が 認}め ら れ たのに 対 し

，

老

齢

ラッ トで は

認

め ら れ な かっ た

。

以 ヒの よ

う

に， シャ ム

群

と

脱 神 経 群

の

収 縮 特 性

の比

較

に おい て

有

意 な 変 化 が 認 め られたの はすべて

若

齢 ラッ トで あっ た

。

　

図

1

に

各 刺 激

頻

度

で 発 生 し た 単 位 断 而

積

あ た

り

の

張

ノ丿

を示

し た

．

，

若 齢

ラッ トでは

低

頻

度 刺 激

か ら

高

頻 度 刺

激

ま で のすべて において シ ャ ム群 に 対

．

し 脱 神 経 群で有 意 に 低

f

直を

示 し た

。一

方

，

老

齢 ラッ トで は

単 収

縮 張

力

と

同 様

5Hz

刺 激

に おいて は

両

群に

_右

意

な

差

が

認

め ら れ

な

かっ た が

，

ユ

OHz

以 上の刺 激 に おい て脱 神 経 群で有 意に

低 値

を 示 した

。

ま た，

20

　

Ilz

以 ヒの刺 激 頻 度 に おいて は

，

若

齢

ラ ッ トお よ び

老 齢

ラ ッ ト と もに脱

神 経

群 はシャム群の 約レ

2

〜

1

，

，

3

の張 力 に 低 下 した

。

張

力

の

最

大

値

は

，

シャ 表2　各群にお ける横 隔 膜 筋 線維の _{収縮 特 性の変化} 若 齢 老齢 シャム 脱 神経 シ ャ ム 脱 神 経 弔収 縮 張力

　

（N／cm

め　　

6

．

6±

L5

単収 縮 時 間 （ms ）　 　　

53

．

2±

62

1

，

・

’

2　弓血緩 日寺間　　（Ins）　　　57

．

0±_⊥0

．

9

3

，

9

± 1

、

3

＊

　 　 　 　 ＊ 75

．

4

±8

．

980

．

1±

　

15

，

9

＊ 5

．

9 ± 2

．

5　　　　　2

．

8± 3

．

9 69

．

4±　10

．

7　　　67

．

3±　11

．

8

58

．

0

±　

14

．

9

　　　

52

、

8

±

9

．

0

平 均 値±標 準 偏 差

．

＊ ；シ ャ ム群との有意 差 （p＜0

．

05）

．

† ；若 齢ラッ トの シ ャ ム群 との _有意 差 （p ＜〔）

．

05）

．

ラッ ト脱神 経 横 隔膜に おける機 能 的

・

構 造 的変 化に対す る加 齢の影 響

25

ム

群

で は

50Hz

ま た は

70

　

Hz

の

刺 激

頻

度

で発

生

し た が

，

脱

神 経

群で は ほ と ん どの

_場

合

，

30Hz

ま た は

50

　

Hz

で

最

大 値 が

得

ら れ た

／

t

，

3

．

筋

形

態 特性

　 各

群の

筋

線

維

タ イ プ 紅 成 比 お よ び

横

断 面

積

を

表

3

に

示

し た

／

t

若 齢

ラ ッ トお よ び 老

齢

ラ ッ ト と もに脱

神 経

群にお

A

　 　IN

．

Cln

三

） 　 20 　 5 　 　 　 　

　

0 　 　 　 　

　

5 単 位 面 積 当 た り の 張 力

B

0

一

｛｝

一

一

シヤム

ー

☆

一

_{脱 神 経} D

lI

．

．

一

　

　

_■

　

　

_凵

［ 　

一

　 　 　 　 　 〇 　 　 　 　

　

5 　 　 　 　 　 1 単 位 面 積 当 た り の 張 力

 

：N〆じm 

：

：

_「

20

　　　　

1 40　 　 　 　60 　 刺 激 頻 度 08 I 　 UiZ：

．

100 十 シャム ＋ 脱神経 いて は

．

シ ャ ム

群

に比べ

SO

_{線 維}

お よ び

FOG

線 維 比 率 の

_減

少

，

そ れ に 対 応し た

FG

線 維

比

率

の

増 加

傾 向 が 硯 察 さ れ た が，

脱神

経

群 と

シャ ム

祥

の

問

に

有 意 な

差 は

認

め ら れ な かっ た

。

　

筋線 維 横

断 而 積 につ いて は

，

若 齢

ラ ッ ト の脱

神 経

群で は 脱 神 経 後

4

週 問 経 過 し てい る に

も

か か わら

ず

，

S

⊂）

線

維

はほ とん ど 変

化

して お ら

ず

，

FOG

線 維

では

有 意

な

増

大

も観 察

さ れ た

，

　

ツ∫

，

FG

線 維

で は

約

・

to

％の

著 明

な

筋

萎 縮

が

観 察

さ れ た

．

．

／

老齢 ラッ トで は

す

べ て の

筋 線 維

タ

イ

プにおい て有 意に

低

下 し た

．

，

特

に

FG

線 維

で は シ ャ ム

群

に

対

して

約

60

％の

_著

二

明

な

萎

縮 が 生 じた

。

0 ＊　　　

＊

＊

＊

　 ／ilr

．

．

．

100

4

．

ミ オ シ ン重

鎖

アイソ フォ

ー

ム分

析

　 脱 神 経 さ

れ た

横 隔 膜

を

収

縮 タン バ クレベ ル で調べ る た め

，

SDS

−

PAGE

に て

MHC

ア イソフt

一

ム

構 成

比 を 分

析

し た 〔

図

2

｝、

．

成

熟 骨 格 筋

にお け る

MIIC

ア イソ フ ォ

ー

_ム

は

1

つ の sbw 　type　myosil1 と

3

つ の

fasl

　

type

　nll｝

，

Osil1で

構 成

さ れて お

り

，

電 気 泳 動 法

によっ て

MHC

ア イソフ ォ

ー

ム の

泳 動

パ タ

ー

ン は上

方

か ら

MIIC2a

，

　

MHC2d

，

MHC2b ，

　

N

．

IIICI

に

分 離 さ

れる、

．

若 齢

ラ ッ トお よ び 老 齢 ラ ッ _トの シ ャ ム

群

で は

4

つ の

MIIC

アイソ フォ

ー

ムが 分 離 さ れ

．

特に

2d

が

濃 く染

色さ れ た

，

．

若 齢

ラ ッ トの 脱 神 経 群 で は

MHC2b

が

薄 くな り

，

MHCI

と

MIIC2a

が

濃 く

染 色

さ れ た

／

tt 同

様

に

老 齢

ラッ

ト

の

脱 神 経 併

も

MHC2b

が 薄 く な り

，

MIICl

が

濃 く染 色

さ れ た

。

　

分 離 さ れ た

N．

IHC

ア イソ フ ォ

ー

ム につ い て

_II1

「

_［

_{像 処}

_{理 を} 著 齢 0 20 40　 　 　 　60 　 刺 激 頻 度 80

　 　 　 　

図 1

　各

周 波 数 に お け る収縮張 力の 変化 半 均 値

_‡

±標準偏 差

．

；各祥 に お け る 各 周 波 数 での シャ ム群 との 有

．

意 差 〔p ＜o

、

Ot5〕

．

Al

若 齢ラッ ト

，

B

：_老齢ラッ ト

．

　 　 　 　

シ ヤ ム

脱 神 経

　 　 　 　

・

m

哢

£毒；；　　　

’

m“

m’

轄

’

　　　　　　　 　

　

サ

　

　

　

け

　

b　

け

　

　

謡

黼

＝

i

鞘

i

繍

　 　 　

　

　

　

di

　

　

　

MHC

　

2b

−

：_{綣 論}羅 ：

　

・

脚

鱒 鍋

・

MHC

肇

　

＿

　

：纖 1

　

毒雛 　 　 　

　

　

ゆ

　

　

　

　

　

　

　

　 　 　 　

t　

ab

嘸

帝

b

飾

su

’



肺

th

　

su

　

_b

　

_su

伊

_th

　　　　　　　 霹

　

障

　

e　

伊

　

獰

　

en

　

su

老 齢

経

神 脱

謙

黙

嚇

丶

／

副

セ シ

…

∴

階

　

障

　

轡

・

穉

　

_肝

　

岔

紐

　

野

嚀

　 　

吁

　

陣

　

炉

　

　

陣

　

伶

　

呼

鞘

饕

図

2

　各 詳にお ける横 隔 腹MHC ア イソ フォ

ー

ム_の変 化 表3　各群に お ける筋 線 維タイ プ糸目

．

成比お よ び筋 線 維 横 断面積の変 化

　 　 　 　

才

：

、

：

齢

　 　　　　 　　　 　　　　 　　　

老齢 シヤ ム 脱 神 経 シ ヤ ム 脱 神経 倉芳線 維糸阯力文止ヒ　％ 　SO 　FOG 　FG

　　　　　　　　ウ

筋 線 維 横 断 面 積 μm

−

　

SO

　FOG 　FG 35

．

Q

＝

2

．

8

・

13

．

3± 3

．

621

．

7±

・

L3 959

．

7±1

，

16

．

6 ⊥072

．

2±　154

．

2 2429

．

3±　362

．

4 34

．

1　⊥　10

．

5 37

．

0± ll

．

6 L9

、

O

＝

17

．

7 953

．

8±148

．

9 ⊥2⊥4

．

〔｝±1LO

、

2＊ 1451

．

0± 236

．

⊥＊ 　 　 　 　 † 42

．

5±4

．

5 　 　 　 　 1 36

、

〔｝＋

6

．

62

⊥

．

5±6〆1 1255

．

4

＋ 161

．

2

1349

．

5土 23S

．

8　

「

2755

．

8± 579

．

6 平均

仙

±

標準偏

差

．

＊

；シャ ム群との 有意 差 〔pくO

．

〔〕51

．

「 ；若 齢 ラッ トの シ ャ ム群と の有 意 差 〔p＜

0

．

osl

／

．

4〔〕

．

｛〕

＋

10

．

8

32

．

4　±

9

．

827

．

6

±

7

．

5

　 　 　 ＊

886

、

6

± 210

．

1 1｛〕

1

工

6

±

　

110

．

6

＊ 　 　 　 ＊ II60

．

6±　134

．

9

26 理学 療 法 学 　 第

33

巻 第

1

号 表

4

　各群に お け る

MHC

ア イソフ _ォ

ー

ム構 成比の変 化 （％） 若 齢 老 齢 シヤム 脱 神 経 シヤム 脱神 経 MHCI 　 　

l9

．

4

±

2

．

O

MHC2a

　

23

．

4

±

2

，

0 MIIC2d 　　48

，

7

±

4

、

8

八工

HC2b

　　　

8

．

5

±

7

．

0

33

．

8± 9

．

8＊ 42

．

L± 7

．

5＊

22

．

3

±　

ll

．

0

＊

18

±

2

．

・

1

＊ 27

．

7± 5

．

3†

　　

29

．

8

±

　

1

〔｝

．

7

　 　 　 ＊ 21

．

6± 2

．

9　　　　

42

．

0

±7

．

8

　　　　　　　　mr　

＊

44

．

8

±

6

．

6

　　　　

27

．

6

±　’

．

n 5

，

8

± 5

．

3

　　

　　　

0

．

5

±

0

．

5

＊ 半 均

髄

±_{標 準 偏}差

．

＊ ；シャ ム群 との有 意差 〔p＜0

．

05）

，

下

；若齢ラッ トの シャ ム群 との有 意差 （p＜0

．

05）

．

行

い

，

各

バ ン ドの比

率

を

表

4

にま と め た

。

若 齢

ラ ッ ト に おい ては

，

シャ ム 群 と 比

較

して

脱 神 経 詳

で

MHCI

お よ び

MIIC2a

の

有

意 な

増 加

と そ れ に

付 随

し た

MHC2d

お よ び

MHC2b

の減 少 が 認 め られ た

。

老

齢

ラッ ト に おい て は

MHCI

で

有

意 な

変 化

は

認

め ら れ

な

かっ た

が

，

　

MHC2a

の

有

意 な

増 加

と

MHC2d

お よ び

MIIC2b

の

有 意 な減 少 が 認

め ら れ た

。

考

察

　

本

研

究 は

，

若 齢

ラッ ト

（

ユ

0

週 齢

） と

老齢

ラッ _ト

（

2

年

齢 ）

の比

較

において

，

横 隔 膜 筋 線 維

の

  横 隔神 経

切

除

に よ る

脱 神 経 横 隔 膜

の

変 化

，

  年 齢

に よ る

脱 神 経横 隔 膜

の

変 化

の違い を

分 析 す

る こと を 凵

的

と した

。

その結 果

，

 

脱 神 経 横 隔 膜

に

お

い て

機 能 的

・

構 造 的

遅

筋 化

が 示 さ れ たtt しか し

，

  老 齢

ラ ッ

ト

にお

け

る

変 化

は

若齢

ラッ トの そ れ とは

異

な

り

，

加 齢

が

脱 神 経横

隔

膜

の

変

化 に

影響

を 及 ぼ

し

た と

考 え ら

れ る。

L

壬術

に お ける

影 響

　 各 年 齢 群

の

手 術 時

お よび

実験 終

∫

時 （

手

丁

・

1

；」

後

4

週

）

で の

体 重

は

，

若齢

ラッ

ト

に おいて は

発 育

に

伴 う増 加

は

観 察

さ れたが

，

手 術

に よ る

体 重 減 少

などの

影 響

は な かっ た と

思

わ れ る。

ま

た

，

老齢

ラッ トで は 実

験 期

閊 中 に

体

重

減

少

が観 られ た

が

，

有 意 な減 少

で は な

く

，

シャ ム

群

と脱

神 経

群 との 問に

も有 意

な差は認め られ な かっ た

。

以

L

よ り

，

本研 究

にお

け

る

脱 神経

モデル の

予術

の

影響

は な かっ た も の と

考 え

る。

2

．

脱 神 経 横

隔

膜

の

変化

　

・

般 的

に

骨 格 筋 萎 縮

は

，

加 齢

に

伴 う 自然 発 生

的 な もの や

骨 折

な ど

外 傷

で

安 静 状 態

に強い ら れ たこ と に よ る も の

，

ま

た

中枢 神 経 系

や

末 梢 神 経

系

病 変の麻

痺

な ど

様

々 な

形

で

生

じ る．

筋 萎 縮

は

筋

タンパ ク

含

有 量の 低 下によっ て 生 じ る が

，

筋

タン パ ク

含

有 量の低 ドは 合 成 と分 解の バ ラ ンスが

崩

れ た

際

に

生

じ る。

本

研

究

で

使

川 した 脱 神 経モデ ルは

，

他

の

萎 縮

モデルに

比

べ

筋

タン パ クの

合 成

が 顕

著

に

抑 制

さ れ

，

筋 萎

縮に及ぼす

影

響 が 最 も 大 きい 19）

。

脱 神

経

モ デ ル と して よ

く使

用 さ れ る

方

法 は 坐 骨 神 経 を

．

切 除 し

，

ヒ ラ メ

筋

や

足 底 筋

，

腓腹 筋

へ の

神 経 伝 達

を 遮

断す

る モ_デル で

，

そ

の

変化

は

筋 線 維 横 断 面積

の

減 少

や

そ

れに

伴

う筋

の

発 揮 張 力 な

どに

影響

を

及

ぼ

す

20〕21）。

ま

た

，

ヒラ メ

筋

に関し て は

遅 筋線 維

が

速 筋 線 維

に

移 行 す

る

速 筋 化

が 生

じ

る と

報 告

さ れてい る22｝。

　 本 研 究

で

実 施 し

た

脱 神 経 横 隔膜

モデルの

若 齢

ラッ

ト

で は

，

神 経 伝 達

を

遮 断

さ れ た

横

隔

膜 筋 線 維

に お いて 坐

骨 神

経 切 除後

の ヒラメ

筋

で

観 察

さ れ る よ

う

な

速 筋 化 と

は

対

照

的

に

，

収 縮 特 性

と し て

単収 縮 張 力

や

強 縮 張 力

の

低

下

，

単

収 縮 時 問 や

112

弛

緩

時 間の延 長

，

形

態 特 性

と して

筋 線 維

横 断 面積

に お け る

SO

線 維

の

萎

縮

抑 制

と

FOG

線 維

の肥

大

，

FG

線 維

の

著 明

な

萎 縮

が

認

め ら れ た

。

ま

た

，

収 縮

タ ン パ クの相 対

．

的 発 現 量 も

fastest

　

MHC

_{で あ る}

MHC2b

_や

MIIC2d

の

低

下 と

．

そ れ に

伴

う

slow 　

MHC

_{で あ る}

MHCl

と 中 間

的

な

性 質 を持

つ

MHC2a

の

相 対

的 な 増

加

が 認 め ら れ た

。

この

SDS −PAGE

に 基づ く 結 果 は

，

　

FG

_{線 維 に 著 明} な

萎

縮 が 生 じ た こ と が 主 な 原

因

で あ る と

考

え ら れ る

．

す な わ ち

，

筋 内

に

含

ま れてい る

MHC2b

お よ び

MHC2d

の 発 現 量の減 少 が 生 じ

，

全

MHC

発 現 量 に 対 す る

MHC

ユや

MHC2a

の相 対 値 は 有 意 に 増 加 し た と

解 釈

さ れ る

。

こ れ ら は

他

の先

行

研

究

と ほ ぼ

一

致

す る 見 解であ り

，

脱 神 経 横 隔 膜 は 遅 筋 化 が 生 じ た と 考 え ら れ る23）24〕

。

以

F．

の結 果 を 総

合

して

考

え る と

，

脱 神 経

に よ

り

FG

線 維

の

．

i

要

な

収

縮 タン パ ク である

MHC2b

と

MHC2d

の

合 成

が

抑 制

さ れ たの に 対 し

，

MHCI

と

MHC2a

の合 成 は 維 持 ま た は 促 進 さ れ

．

横 隔 膜 は 遅

筋

化 に 至っ た と

考

え ら れ る

。

こ れ らの 原 因 と して以 下の

3

点

が

考

え ら れる

。

　

第

1

にス トレッチの 効 果である

。

Zhan

ら25

．

｝はウサ ギ の

横

隔 膜 に おいて

片

側の

脱 神 経

を

実 施

し

，

sonomicrOln

−

eter を 用いて麻 痺 側 筋 線 維の ス トレッチの程 度 を

定

量 し

，

横 隔 膜 肋 骨 中 央 部で は 横 隔 膜 筋 線 維 長の約

5

％の

伸

展

が 吸

気 局 面

で牛 じて いるこ と を

報 告

して い る。 これ ら

脱 神 経横

隔

膜

に

対

し

対 側横 隔膜

の

収 縮

が

機 械 的

ス ト レッ チ を 引 き 起 こ し

，

その結 果

SO

線 維

の

筋 萎

縮の

抑 制

と

FOG

線

維

の筋 肥 大 とい

_{う特 徴 的}

な

変 化

を

引

き 起こ し た のか も し れ ない

。

近

年

，

筋

にお ける

機 械 的

ス トレッチ

刺

激 は

DNA

の 転 写 を 促 進 する働 き を も ち

，

細

胞

の

活 性 化

を 示

す

c

−fos

やc

−

jun

の発

現

，

その

後

に

続 く筋 特 異 的 転 写

ラッ ト脱 神 翫 横

F

鬲膜にお ける桟 能 的

・

構造 的 変化に対

．

す7 加瞬の 『

厂

野 2

，

因 ∫

・

である myogenill など の

発

現

，

さら に は

筋 構 戊

タ ン パ _{ク で}

_あ

_るミオシ ンや アクチ ン の

遺伝 了

一

発 現

に

寄与 す

る こ

と

が

報 告

さ れ ている2e

’

／1

コ

71

・

本 研 究

に おい て

脱 神 経 横

FH

膜 が 対

．

側の横 隔 膜 によっ てこのよ

う

な

作

用 を

受

けてい た 可 能 性 力

考

え ら れ る

　 第

2

に 対 側

描

隔

神

経にお け る 再

神 経 支

配の

．

叮

能性

であ る 　 積 隔 膜 は

2

†の横 隔 神 経 が 胸 腔 内 を

．

ド降 し

，

横 隔 膜

肋骨 中央 部

で

筋線 維

に 張 し てい る

、

この対 側 に お け る

桝

隔

神 経

が 脱

神 経 横

隔 膜 を 再 神 繰 支 配 し

，

結 果 的に

若

齢ラ ッ トの筋

萎

縮

抑

制 効 果に影 響 を 及 ぼ し たの か も し れ な

LuMi

｝lt　123／

，

ら は

片 側 横 隔 神 経 切 除 後

．

2

週 に おい て

筋

亀

図

で

再 神経 攴

配が起こっ てい ない こ と を

確 認

してい る が

，

† 研

究におい ては

神 准

切 除 後

．

1

週 経 過 して お り

，

対 側

か らの

神 経 芝配

が

引 き起

こ さ れ た

可 能性 も考

え ら れ る

　 第

3

に

横

隔

膜

とい

う構 造 特 性

に

関 係

する の かも し れ な いtt

横 隔 模

は

各

［「1［

管

の

吻 合 も豊 富

であ

り

，

小動 脈

や

細 小

動 脈

，

毛 細

1［1［

管

の

形 態

お よ び分

枝

の

状 態

は

他

の

骨 格 筋

と 同

様

である が

，

毛 細

血

管 密 度

は

横 隔膜

か

最 も高

い とい わ れ てい るL

’

S）

B

〔，risov ら 29 は

4

ヶ

月 齢

ラッ

トを使 用 し

，

坐 骨 神 経 切 除 後の ヒラメ

筋

にお ける

芸

縮

率

が

低

い こ と の 埋

山

と して

，

ヒ ラ メ

筋

に おい て は

Type

　

I

線 維

で 豊

富

な

1fl

［

管

が あ り

，

脱 神 紅 後 も毛 細

血

管

が

保 持

さ れ る とい

う

こ と を 挙 げてい る

、

、

そ れ らの こ とか ら 脱 神 経

描

阻 膜 に おい ても 毛 細 血

管

密 度 か 高 く

．

遅

筋 線 維

にお ける

芸

縮 が

少

な かっ たの か も しれ ない

。

　

以 上の 笈 因 が 考 え ら れ る か

，

どの 要 因 が主に 影

響

して い るのか

，

ま た

，

他 に 連っ た 要 因 が あるのか

．

そ れとも

．

_{予測 し た 要 因 が 影 響 し合い な が ら 変 化 したの か は 不 明 で} あ り

，

さ ら な る 究 明 が 必 要であ る

．

．

3

．

加 齢

に よ る 脱

神 経 横

隔 膜の 交 化の違い

　 木

楙 究におい て脱

神 群

横 隔 膜の特 異 的 な 変 化 は（

、

MLIラ ッ ト と

老齢

ラ ッ トの

問

で

異

なっ ていた

．

才

11

齢

ラ ッ トで は

片 側横 隔神 経

切

除

を

行

うこ とで

，

筋

直

接 刺 激 に お け る 収 縮

張 力

の

低

ドや

収

縮

一

弛 緩 時 間の延 長

．

SO

線 維の不 変 と

FOG

線 維

び）

_{肥 大}

，

　

FG

_{線 維}

の

_{萎 縮}

，

　

MIIC

にお け る

fastest

　

MHC

の

減 少

とslow 　

MIIC

の

相 対

的

増 加

が

認

め ら

れ た

。

　

・

方

，

老 齢

ラッ ト で は

脱 神 経

によ

り収

縮

特 性

と し て

単収 縮 張 力

や

単 収 縮 時 間

，

12

弛 緩 時 閭

におい て

有 意

な

左 は

認

め ら れ

な

かっ た

、

形態 特 性

と して

SO

線 維

や

FOG

線 維

，

　

FG

_{線 維}

の

す

べ て の

筋 線 維 横 断

面

積

において

萎 縮

が

認

め ら れた。

MIIC

の

相 対 的 発 現

量にお いて は

fas

！est　

MHC

で

あ

る

MHC2b

や

MHC2d

の

低

下 と

，

そ れ に

伴 う

s1〔〕w　

MHC

で

あ

る

MIICI

と

中 問

的 な

1

十

貞

を 持つ

MHC2a

の

相 対 的 増 加

とい

う遅 筋 化

が

認

め ら れ た

　

脱

神 経 横

隔

膜

に お け る

収 縮 特 注

の

変 化

と して

老

齢 ラッ トで は 単 収 縮 狂

力

に

有 意

な

低

卜

．

が認め ら れ な かっ た

　

し か し

老 齢

ラ ッ ↑

・

の脱

神

経

郡

において は デ

ー

タ のば らつ

_き

が

大 き く

，

平 均 値

だ け を み ると シ ャ ム

甜

と 比

較

し て大 き

く低 ド

していた

．

こ の原 因 と して は

老 齢

ラッ トに おい て は

個 体

差力 た きい _{た め と}

_考

_{え られ た}

．

、

俳 帚 芝化

_{か ら}

も観

S

_{さ れ る が}

_老齢

ラッ トにおい ては

個 体

間 に ば らつ きが

大

き く

，

同

じ

老 齢

ラッ トで も老 師

化

の進 ん だ ものや 乙

齢 化

初 期の

も

の が

混 在

し てい た 可 能 性 が

考 え

られ る

　

その

結

果

，

収 縮 張 力

に おい て

も

ば らつ きが

現

れ たの で はないか と 荵 わ れ る

　

ま

た

，

単 収 縮 時 問

におい て も有 意 な＋ よ認 め ら れ な かっ た

。

こ れ は

老齢

ラッ トが すで に

加

篩 に よ る 遅 筋 化 を 引 き

起

こし て お

り

，

才

ll師ラッ トの

_肖

i

_収

縮

時

間 よ り も

有 意

に 延

長

していた

　 そ

のた めに

老

酌卩ラッ トに おい て シャ ム詳と脱 神 経

群

と の間に

有 意

な 差 が 生 じ な かっ た の では ない か と 思 わ れ る

．

t

老齢

ラッ

ト

において

も 齢

ラッ ト と大 き く異 な る

点

は 12

弛 緩 時 間

に

有 意

な 変

化

が

認

め ら れ な かっ たこ とと

SO

線 維

，

　

FOG

_{線 維}

，

　

FG

_{線 維}

_すべ て の

筋線 維

に おい て

有

．

意

に

萎 縮

した ことで

あ

る

₁₂

弛

彳み恥

問

に は

CaL

’

＋ の取 リ

込

み

と

い

う筋 小 胞什

の

機 能

が 大 き

く関

’

j．

してお り

　

今 同の脱 神1Tts

．

隔

膜

で は

若齢

に おい て

筋小 胞 体 機 能

に

影 響

を 及 ぼ し た が

，

匕歯

ラッ トに

お

い て は

影 響

を 及ぼさ な かっ た 叮

能性

が

考 え

ら れる，

脱神 経

†

與隔

膜

にお ける檎 造 行

1

十の 変 化 として

老

i＋1

｛

｝ラ ッ ト で は

SO

線 維

，

　

FOG

_{線 維}

，

　

FG

線 維 すべ _ての

筋 線 紺

に おいて

領 断 面積

が

有 意

に

低

ドし た

　

こ の こ と は

先

に

述

べたス ト レッ チ

効 果

や

横

隔 膜の構 造 斗寸性

，

対 側 か らの再

神 経 支

配

な

どに

関

する

影 津

を

受

けていないた め

，

すべ _ての

筋 線 維

で

萎縮

し た司

能性

が示 唆 さ れ る

。

　

最

終 的

に

収

縮 タン パ クの 合 成 促 進 が 生 じ な かっ た原 因 は

非 常

に

複 雉

で

複 合 的

であ ること が

考

え ら れ る

　

近

it_！

’

，

McBride3

〔〕丿 は

，

返 心

’

「

生

収

縮 を

負

荷 し たラ ッ トの ド腿

筋

筋 線維

を

電 気

生埋

学

的に分 析 し

，

老 齢ラ ッ _{トに お け}る

fllT

張 性 刺 激

に

対 す

る

反 応 性

の

低

1

を

羅 告

し てい る

．

今 後

，

脱 神 経 横 隔 膜 に お ける

細 胞

の

活 性 化

を 示 す cf〔〕sやc

−

jUll

の う勺

_見

その

後

に

続 く筋 毎

異 的 転 写 閃 子で あ るmyo

−

genin な どの

分 析

や ス トレ ッチ

感 受 性

チャ ン ネル の解 明 が 必 要である と思わ れ る

　

オ 研 究の結 果

，

骨 格 筋

と して の横 隔 膜 筋 線 維 は 脱 神 経 に おい て

SO

線 維

の

萎

i

；ih

抑 制

と

FOG

線 維

の肥 大 とい

う

特 異 的 な 変 化 か 認め ら れた

。

ま

た

，

こ れ ら 脱 神 桿 棋 隔 膜 の

_牡

異 的 変 化は †齢に よ る

相

近 力。忍め ら れ

，

若lli

　

bJラッ ト で は 萎 縮

抑 制

の

効 果

が

あ

っ たの に

対

．

して

，

老 師ラッ トで は すべての筋 線 維で

萎

縮 を 生じ

，

年 齢

の逆い が 骨 格 筋へ の 反 応の 違いと して現れ た

、

こ の よ

う

に選 択 的では あ る が 筋

萎

縮 か 牛 じ な かっ た 原

閃

と して

，

そ

れ が

呼

吸

11

の間 歇 的ス トレッチ によ るもので

あ

る か はblk。

侖

の

余

地 か あ る が

，

そ

う

な ら ば 麻 揮

筋

や 不

活 動 筋

にお ける萎 緬 r防の 新 しい理

学 療 法

アプロ

ー

チ と な る 可

能 性 を示 唆 す

る

も

の で あっ た

　

例 え ば

，

持 続 的 他 動 運

動

茂

置

〔

℃

PM

〕 の よ

う

28 _{埋 学療 法 学 　 第}

₃₃

_巻第⊥号 な 装 置 に て 持 続 的 に

関節

運

動

を

行 う

こ とで

僅 か な筋 線 維

の

仲 張

が 得 ら れるな ら

，

そ れに よ り

筋 線 維

の

萎 縮

予

防

に つな が る か も し れ

な

い_。

_ま

た

，

関節 運 動 を伴

わ な

くと も

何 ら かの形で

筋 線 維

に

僅

か な

間歇 的伸 張 が 加 え ら

れ れ ば

萎

縮 予 防 が 可

能

か も し れ ないc

，

し か し

，

脱 神 経 横

隔 膜 に お

け

る

．

変化

が

年 齢

に よっ て

異 な

っ たこ

と

は

，

加 齢

に よ り 反 応

性

が

低 下

し た

可 能 性

が

あ

る。 し た がっ て

加 齢

に よ る 反

．

応

性

の

低

下 をいか に し て予

防 す

るか が

今

．

後の 課 題であ る と

思

わ れる。 文

献

　1）

Ansved

　T

，

　Larsso1

．

［

L

；

Effects

　_of　

denarvat

．

iQrl

　_on　enzvme

−

　　　1

．

1istochemical 　and 　mQrphometrica ⊥pr（，perties　of け1e　rat

　　　solcus 　muscle 　in　relation 　to　age

、

　

Ac1

．

a　

Physiol

　

Scand

　

l39

：

　　　297

−

304

．

　1990

．

2｝NarayarlarヒN

，

　

Jones

　DL

，

　E

・

tα

1

．

：E『fects　of　aging 　on　sar

−

　　coplasinic 　ret

．

iculum　

fullction

　and 　contractl

．

ioII

　

duration

　

in

　　skeletal muscles of〔

．

he　rat

，

　

Aln

　

J

　

Physiol

　271：

　　 ClO32

−

C10

，

10

，

　上

996

．

　

3〕Luff　AR ：Age

−

associat

．

ed

　

changes 　

in



the　

illllerviltiOll

　 of

　　musde 　fibers　and 　changcs 　

in

the　mec

．

hanical

　propcrl

．

ies

　　 of 　motor 　lmi しs

．

　Ann　NY 　

Acad

　

Sci

　

854

：

92

−

101

，

1998

．

4

）

Pet

τe　

D

．

　

Staron

　

RS

：

Transitions

　of　tnusclc　

fiber

　_pheno

一

　　　しypic　profiles

．

　

Histochem

　

Cell

　

Bio

［ll5：359

−

372

，

2001

．

5）Holloszy　

JO，

　

Chen

　

M

，

　L

・

t　al

．

：

Skclct

．

al　n

．

−lscle 　atrophy 　ill

　　o ［

d

　rats：

differen1

．

ia

且　changes 　

in

　the　threa　fiber　types

．

　　1＞工ech Ageing　Dev

60

：

199

−

213

，

1991

．

6

）Loughna 　

PT

，

　

Morgan

　

MJ

：

Passive

　stretch　modulates 　den

−

　　

crvat

．

iorl　

induced

　aiterations　

ill

　skeletat　muscle 　myosin

　　

hcavy

　chaiu 　Ir1R

．

NA

　

levels

．

　Pflugers　Arch　439：52

．

．

．

55

，

　　 ⊥

999

．

7

）

De

　

Deyne

　

PG

二

F

〔｝rmation 　of　sarcomeres 　

in

　

devcloping

　　myotubes ：mle 〔，

f

　mechallical 　stretch　alld　comtractite 　acti

．

　　vation

．

　

Aln

　

J

　

Physiol

，

　

Cell

　

Physioi

　279：

C

⊥801

−

C1811

，

2000

．

8

）

Yellin

　

H

：

Changes

　

in

　

fiber

　types　of ｛

．

hc　hypertrophying

　　

denervated

　

hemidial

）

hragm

，

　

Exp

　Neurol　42：412

−

428

，

⊥

974

．

9

）

Vandenburgh

　

HH

．

　Ha［fnlud］

，

　S

，

　et　al

．

：Skeletal　musclc

　　growth　

is

　st

．

ill

．

1ulated　

bv

　

intermiLteI1

重

．

　stretch

．

relaxation

　　

in

　tissue　culture

．

　

Am

　

J

　Physiol　256：C674

−

C682

，

1989

，

10｝

Dix

　

DJ

，

　

Eisenbcrg

　

BR

；

Myosin

　mRNA 　accumulation とmd

　　myQfibrillogenesis 　 at　 tlle　 myotendinous 　

jullcLioll

エ）F

　　

stretched



inuscle 　

fibers

．

　

J



Cell

_βio111

．

1：1885

−

1894

，

1990

，

11

）

Vandenburgh

卜1

，

　Kaufman 　S：Il

・

1　vitr〔）model 　

for

　sLrct

．

ch

−

　　

i1

．

iduced 　

hypertrophy

　【：，f　skeletal 　Inuscle

．

　Scie1

．

1ce　

203

：

　　

265

−

268

，

1979

．

12

）西田ま どか

，

沖田

　

実

・

他 ：_{持 続}的伸 張 運 動と間歇 的伸 張

　　

運 動が拘縮 と筋 線維 に お よ ぼ す 影 響

．

理学 療 法 学 31_〔5_）： 　　

304

．

311

，

2004

．

13） 深堀 栄

一．

中 村 仁 哉

・

他 ：ラッ トの脱 神 経 筋 萎 縮に対 する

　　　

持 続 的筋 仲 張 運動の影 響

．

理 学 療 法学 28_｛1）：25

−

27

，

2001

、

14）M α

．

zger 　

JM

，

　

Scheidt

　KB

．

　et　al

．

：

Histochemical

　and 　phys

−

　　　iological　charact

．

cris 重

．

icsof　しhe　rat

diuphragm

．

　

J

Appl

　　　Physio［58：1085

−

1〔｝9⊥

，

⊥985

．

15）Reid　WD

，

　Hards　

JM

，

　et　al

．

：Prepurtiol］s　and　sizes　of　lnus

−

　　　clefibertypes in重

．

hehamster 

diaphragrn

，

）v

’

ruscle　a1

．

1d

　　　

Nerve

⊥

2

：

1

〔｝

8

−

⊥⊥

8

，

1989

．

16）Mcndcz 　A

，

　K（：ys　A：Density　and　composition 　of　mam

−

　　　malian 皿uscle

．

　

Merabol

　

9

：

184

．

．

188

，

1960

．

17）Blance　

CE

，

　

Sieck

　

GC

，

　et α

t

．

：

Quantitative

　

histochemical

　　　

determination

　of　succinic 　

dchydrogcllasc

　act

．

ivity

　

ill

　　　skeletal　rnuscle 　

fibers

．

　

Histochem

　

J

　

20

：

230

−

243

，

1988

．

ユ

8

｝Brooke　MII

，

　Kaiser　KK ：

Muscte

　

fiber

　types：

how

　mally 　　　and 、vhat 　

kind

？

Arc

．

ll

　

Ne

し

．

lro］

23

；

369

−

379

．

1970

．

［

9

）山 田

　

茂：骨 格 筋

萎

縮の可逆 性

．

二_運

動と

．

生体諸機 能

一

1

，

森

　　　

．

谷 敏 夫 （編 ）

，

NAP

，

．

東 京

，

］99

．

　9

，

　_pp

．

108

−

_⊥22

．

20

〕

Herbis

〔｝n　

GJ

，

　

Jaweed

　

MM

，

　E

・

tα

1

．

：

Muscle

　a1

．

rophy 　

in

　rat

．

s

　　　

fo

且

lowing

　

dcnervatio1

．

1

．

　casting

，

　

inflan11nation

，

　and 　tenoto

−

　　　lny

．

　

Arch



Phys



Mad



Rcha

．

bi160

：

401

−

404

，

1979

．

2

⊥）

d

’

Atbis

　

A

．

　

Couteaux

　

R

，

ε‘al

．

：

Rcsponse

吐

．

〔｝

dencrvat

．

iQn

　　 of　rab1：）

it

．

　soleus　a1

．

［

d

　gastrocnemius　muscles

．

　Time

−

course

　　　study 　of　pestna1

．

a 且　changes 　

i1

．

1　r1

．

1yosi1

．

1　

isofurrns

，

　

fiber

　　 types

，

　and　contractile 　properties

．

　Biol　

Cell

　85：9

．

20

、

1995

．

22

）

Hucy

　

KA

，

　

Bodine

　

SC

；

Changes

　

ill

　 rnyosin 　 mRNA 　 and

　　　pr〔〕tein　expression 　

in

　

denerval

．

cd　ral

．

　soleus 　and　t

．

ibialis

　　 anterior

．

　

Eur

　

J

　

Bi

〔＞chem 　256：45

．

50

，

1998

．

23

）

　

Nliyal

．

a　II

，

　Zhan　NVZ

，

　et　al

．

：Nlyolleural　iエlteractions 　affect

　　

diaphragm

　

muscle



adap 重

．

at

．

i（）ns

　

to

　

inactivity

．

　

J

　

Appl

　　

Physio179

： 1640

−

1649

，

⊥995

．

24）Zhan　WZ

，

　Watchko 　

JF

，

　 et 　al

．

；Isotollic　contractile 　and

　　

fatigue

　propertjes 　of 　

devel

〔〕ping　rat 　

diaphragm

　musclc

．

　　

J

　App且PhysiQ184 ：1260

−

1268

，

⊥998

．

25｝Zhan　WZ

，

　Farkas　

GA

，

　et　al

．

：Regiolla⊥adaptatiolls 　of　rab

−

　　　bit　diaphragm 　muscle 　fibers　l

．

o 　 unila しcral　

d

（：【lcrvation

．

　

J

　　　

Appl　Physio179 ；94　i

−

950

，

_ユ

995

．

26♪lkeda　S

，

　Yoshida　A

，

　et 　al

．

：Repctitive　stretch　irlduces　c

．

　　fos　and 　myQgcnin 　1

．

r1RNA 　within 　several 　hours　ill　skele

．

　　

tal　muscle 　removed 　

frQm

　rats

．

　

Arch

　

Phys

　

Med

　

Rehabil

　　 84；419

−

423

，

2003

．

27）McBride 　TA ；

Stretch

−

activated 　

ion

　channels 　and 　c

−

fos

　　exPression 　renlain 　ac 吐

．

ive　

tlft

．

er　repeated eccentric 　

bouts

，

　　

JAppl

　Physめ194；2296

−

23〔｝

2

．

2003

．

28）里宇 明

．

元 ：呼 吸の運 動 学

．

総 合リハ 18_；

377

−

384

，

］

gge

，

29）Borisov　AB

，

　IIuang　SK

，

　et 　at

．

二Rem 〔｝deling　of 　thc　vas

−

　　cular 　

bed

　alld　progressive　［Qss　of　capillaries 　

in

　

deller

・

　　丶

．

．

・

a1

．

ed skc 且〔貝

．

a且1

．

nusde

．

　Anat

Rec



258

：

292

−

304

，

2000

．

3

｛〕〕McBride 　

T

：

Illcreased

　

depolarization

，

　_prQlenged　reeovery

　　and 　reduced 　adaptation 　of 　l

．

he　resting 　membrane 　_poten

−

　　1

．

ia且in　aged 　rat　

．

skeletai　muscEes 　

foUowing

　eccentric 　con

−