Development of new training concidering the physiological individual variation under hypoxic condition

• Project/Area Number: 16J07109
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 国内
• Research Field: Sports science (A)
• Research Institution: Ritsumeikan University
• Principal Investigator: 森 寿仁 立命館大学, 総合科学技術研究機構, 特別研究員(PD)
• Project Period (FY): 2016-04-22 – 2019-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2018)
• Budget Amount: ¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000); Fiscal Year 2018: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2017: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2016: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
• Keywords: 動脈血酸素飽和度 / 動脈血酸素含量 / 筋酸素飽和度 / 内分泌応答 / 有酸素性運動 / 近赤外線分光法 / 内分泌 / エリスロポエチン / 成長ホルモン / コルチゾール / 個人差 / 常圧低酸素 / 糖代謝 / 脂質代謝

Outline of Annual Research Achievements

H30年度はH29年度より実施していた研究課題2（血中および骨格筋の酸素化動態の個人差と代謝・内分泌応答の関係）の実験を継続して実施した．
被験者は健康な成人男性12名とし，低酸素環境（吸気酸素濃度14.5%，標高3000m相当）において60%VO2max強度の自転車ペダリング運動を60分間実施した後，180分間の安静を行った．動脈血酸素飽和度，筋酸素飽和度，代謝系指標および血液指標を運動中20分毎（運動開始20，40，60分）および運動後180分（血液指標のみ）に測定した．代謝系指標は，酸素摂取量，二酸化炭素産生量，呼吸交換比を，血液指標は，血中乳酸，血中グルコース，血中pH，成長ホルモン，コルチゾール，エリスロポエチン，血管内皮細胞増殖因子を測定した．また，指尖に装着したパルスオキシメータから動脈血酸素飽和度（SpO2）と採血によって測定されたヘモグロビン濃度（Hb）から動脈血酸素含量（CaO2）を定量し（CaO2 = Hb × SpO2 × 1.36），筋赤外線分光装置のプローブを右脚外側広筋に装着することで筋酸素飽和度（StO2）を測定した．
運動中の各酸素化指標（SpO2，CaO2，StO2）間の関連性を検討したところ，SpO2とCaO2との間には有意な相関関係が認められたが，StO2とSpO2およびCaO2との間には有意な相関関係は認められなかった．次に，各酸素化指標と代謝内分泌指標との関連性について検討したところ，StO2は血中pHとの間に有意な相関関係が認められ，CaO2はエリスロポエチンとの間に有意な相関関係が認められた．しかし，その他の項目との間には有意な相関関係は認められなかった．したがって，同一の吸気酸素濃度下であっても運動時中の血中および筋中の酸素飽和度が内分泌応答に影響していることが示唆された．

Research Progress Status

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Effects of Respiratory Muscle Endurance Training in Hypoxia on Running Performance (2019)
  • Author(s): Katayama Keisho、Goto Kazushige、Ohya Toshiyuki、Iwamoto Erika、Takao Kenji、Kasai Nobukazu、Sumi Daichi、Mori Hisashi、Ishida Koji、Shimizu Kaori、Shiozawa Kana、Suzuki Yasuhiro
  • Journal Title: Medicine & Science in Sports & Exercise Volume: in press Issue: 7 Pages: 1477-1486
  • DOI: 10.1249/mss.0000000000001929
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] 富士山山頂における夜間睡眠時の動脈血酸素飽和度（第2報）；山頂における高所順応および脱順応過程に着目して (2018)
  • Author(s): 森寿仁，笹子悠歩，山本正嘉
  • Journal Title: 登山医学 Volume: 38 Pages: 109-118
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Efficacy of downhill running training for improving muscular and aerobic performances (2018)
  • Author(s): Toyomura Junichi、Mori Hisashi、Tayashiki Kota、Yamamoto Masayoshi、Kanehisa Hiroaki、Maeo Sumiaki
  • Journal Title: Applied Physiology, Nutrition, and Metabolism Volume: 43 Issue: 4 Pages: 403-410
  • DOI: 10.1139/apnm-2017-0538
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] 高校生カヌースプリント選手の漕記録とストローク特性の縦断的変化；漕記録の向上に伴うストローク頻度とストローク距離の相互関係の変化に着目して (2018)
  • Author(s): 森寿仁，和田政也，枦木駿，中村夏実，山本正嘉
  • Journal Title: スポーツトレーニング科学 Volume: 19 Pages: 23-34
• [Journal Article] 間欠的な全力ペダリングテスト時の発揮パワーによる柔道選手の瞬発力および持久力の評価 (2017)
  • Author(s): 佐藤雄太，森寿仁，奥島大，小山田和行，藤田英二，山本正嘉
  • Journal Title: スポーツパフォーマンス研究 Volume: 9 Pages: 227-237
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] チェーンにかかる力の動態から自転車競技選手のペダリング技術を定量的に評価する試み (2017)
  • Author(s): 橋本直，森寿仁，黒川 剛，山本正嘉
  • Journal Title: スポーツパフォーマンス研究 Volume: 9 Pages: 466-480
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] 児童期男子において持久走パフォーマンスが向上する要因；最大酸素摂取量，換気性閾値，ランニングエコノミー，および発育の影響との関連から (2017)
  • Author(s): 中塚英弥，家吉彩夏，武田到範，山下典秀，森寿仁，山本正嘉
  • Journal Title: 体育学研究 Volume: 62 Pages: 621-629
  • NAID: 130006253034
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] なぎなた選手の打突における「気剣体」のできばえを定量的に評価する試み；Visual Analog Scaleを用いた審判による評価の様相 (2017)
  • Author(s): 千布彩加，森寿仁，山本正嘉
  • Journal Title: スポーツパフォーマンス研究 Volume: 9 Pages: 1-14
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 陸上競技長距離走において上り坂走を得意とする選手の形態・体力特性 (2016)
  • Author(s): 森寿仁，長尾俊，山本正嘉
  • Journal Title: コーチング学研究 Volume: 29 Pages: 161-168
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 初心者ランナーにおけるマラソンレースが2日後の左心室機能に及ぼす影響 (2016)
  • Author(s): 高山史徳，森寿仁，斉藤和人，鍋倉賢治
  • Journal Title: ランニング学研究 Volume: 28 Pages: 19-26
  • NAID: 40020959630
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 富士山山頂における夜間睡眠時の動脈血酸素飽和度；滞頂日数および急性高山病との関連に着目して (2016)
  • Author(s): 森寿仁，笹子悠歩，山本正嘉
  • Journal Title: 登山医学 Volume: 36 Pages: 114-121
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 低酸素環境下における運動時の血中および筋酸素動態と内分泌応答の関係 (2018)
  • Author(s): 森寿仁，八津谷陽香，伊藤宏人，林七虹，後藤一成
  • Organizer: 第73回日本体力医学会大会
• [Presentation] 暑熱・低酸素環境での持久性運動がヘプシジンの分泌応答に及ぼす影響 (2018)
  • Author(s): 林七虹，八津谷陽香，森寿仁，伊藤宏人，後藤一成
  • Organizer: 第73回日本体力医学会大会
• [Presentation] 暑熱・低酸素環境での持久性運動に対するエリスロポエチンの応答 (2018)
  • Author(s): 八津谷陽香，森寿仁，伊藤宏人，林七虹，岡崎和伸，後藤一成
  • Organizer: 第73回日本体力医学会大会
• [Presentation] 富士山山頂における夜間睡眠時の動脈血酸素飽和度（第2報）；山頂における高所順応および脱順応過程に着目して (2018)
  • Author(s): 森寿仁，笹子悠歩，山本正嘉
  • Organizer: 第38回日本登山医学会学術集会
• [Presentation] Influence of blood and muscle oxygenation levels during exercise in hypoxia on endocrine regulations (2018)
  • Author(s): Mori H., Goto K.
  • Organizer: 2nd International seminar of sports science between Japan and Korea
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 市民ランナーにおけるレース中の歩行・立ち止まりと障害発生状況の関係 (2017)
  • Author(s): 森寿仁，鍋倉賢治，山本正嘉
  • Organizer: 第29回ランニング学会大会
  • Place of Presentation: 九州共立大学（福岡県・北九州市）
  • Year and Date: 2017-03-20
• [Presentation] The relationship between inter-individual variation of SpO2 and endocrine responses under moderate hypoxic condition (2017)
  • Author(s): Mori H., Goto K.
  • Organizer: 1st International conference of sports science
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Acute affective responses to high－intensity interval training in trained and untrained men (2017)
  • Author(s): Higaki Y., Mori H., Kojima C., Goto K.
  • Organizer: ACSM’s 64th annual meeting
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] The relationship between inter-individual variation of SpO2 and endocrine responses under moderate hypoxic condition (2017)
  • Author(s): Mori H., Hwang H., Goto K.
  • Organizer: 22nd Annual Congress of the European College of Sport Science
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Factors that improve the endurance running performance in elementary school boys in Japan (2017)
  • Author(s): Nakatsuka H., Takeda Y., Yamashita H., Mori H., Yamamoto M.
  • Organizer: The 22nd Annual Congress of the European College of Sport Science
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 呼吸筋活動の増加に対する血圧応答；低酸素環境での呼吸筋トレーニングによる影響 (2017)
  • Author(s): 片山敬章，岩本えりか，大家利之，後藤一成，高尾憲司，笠井信一，角大地，石田浩司，清水香，後藤歌奈子，森寿仁，鈴木康弘
  • Organizer: 第72回日本体力医学会大会
• [Presentation] 一過性の高強度間欠的運動に対する感情・心理的応答；体力レベルの相違の影響 (2017)
  • Author(s): 檜垣由梨子，森寿仁，後藤一成
  • Organizer: 第72回日本体力医学会大会
• [Presentation] 低酸素環境下での運動時の動脈血酸素飽和度の個人差が内分泌応答に及ぼす影響 (2017)
  • Author(s): 森寿仁，Hwang Hyejung，後藤一成
  • Organizer: 第72回日本体力医学会大会
• [Presentation] Distinct Performance Improvements After Downhill vs. Level Running Training (2016)
  • Author(s): Maeo S, Toyomura J, Mori H, Tayashiki K, Yamamoto M, Kanehisa H
  • Organizer: 10th International Conference on Strength Training
  • Place of Presentation: Kyoto (JPN)
  • Year and Date: 2016-12-01
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 下り坂走トレーニングが下肢筋力・パワー、跳躍高、直線・方向転換走能力、および有酸素性能力に及ぼす効果 (2016)
  • Author(s): 豊村純一，森寿仁，田屋敷幸太，山本正嘉，金久博昭，前大純朗
  • Organizer: 第29回トレーニング科学会大会
  • Place of Presentation: 桐蔭横浜大学（神奈川県・横浜市）
  • Year and Date: 2016-10-30
• [Presentation] 小学生期の持久走パフォーマンスに関連する体力および動作的要因 (2016)
  • Author(s): 中塚英弥，家吉彩夏，武田到範，山下典秀，森寿仁，山本正嘉
  • Organizer: 第71回日本体力医学会大会
  • Place of Presentation: いわて県民情報交流センター（岩手県・盛岡市）
  • Year and Date: 2016-09-24
• [Presentation] LT強度で行う平地そうと下り走の各トレーニングが有酸素性能力に及ぼす影響 (2016)
  • Author(s): 森寿仁，前大純朗，田屋敷幸太，豊村純一，金久博昭，山本正嘉
  • Organizer: 第71回日本体力医学会大会
  • Place of Presentation: いわて県民情報交流センター（岩手県・盛岡市）
  • Year and Date: 2016-09-23
• [Presentation] The relationship between physical discomfort and compelled walking in Japanese city marathon races (2016)
  • Author(s): Mori H, Nabekura Y, Yamamoto M
  • Organizer: 21st Annual Congress of the European College of Sport Science
  • Place of Presentation: Vienna(Austria)
  • Year and Date: 2016-07-08
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Effects of prior uphill or downhill walking training on downhill walking-induced muscle damage (2016)
  • Author(s): Maeo S, Mori H, Yamamoto M, Kanehisa H
  • Organizer: 21st Annual Congress of the European College of Sport Science
  • Place of Presentation: Vienna(Austria)
  • Year and Date: 2016-07-08
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 富士山山頂における夜間睡眠時の動脈血酸素飽和度；滞頂日数および年齢との関連から (2016)
  • Author(s): 森寿仁，山本正嘉
  • Organizer: 第36回日本登山医学会学術集会
  • Place of Presentation: 栃木県総合文化センター（栃木県・宇都宮市）
  • Year and Date: 2016-06-05