Effects of exercise training with short-duration intermittent hypoxia and hyperbaric exposure on endurance performance and muscle metabolism
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20K11410
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 59020:Sports sciences-related
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| Research Institution | Hokkaido University of Education |
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Principal Investigator |
Suzuki Junichi 北海道教育大学, 教育学部, 教授 (80261379)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
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| Keywords | 間欠低酸素暴露 / 高圧暴露 / ハイブリッドトレーニング / HSP70 / 高気圧暴露 / 運動トレーニング / 間欠的低酸素暴露 / ハイブリッド・トレーニング / 骨格筋代謝 / 低酸素暴露 / 持久力 |
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| Outline of Research at the Start |
これまでの研究，反復低酸素暴露（INT）と高気圧暴露(HYP)は，両者ともに，運動能力に付加的な効果があることが判明した。そこで，INTとHYPを組み合わせることで，さらに運動能力を高めることができると推察される。本研究では、その効果を検証するとともに，メカニズムの解明と競技選手への応用の可能性を検討することを目的とし，(1) INT+HYPへの急性反復暴露の直後から24時間後までにおける，骨格筋のmRNAの発現動態、(2) INT+HYPをトレーニングと組み合わせた際の持久力・インターバル走能力向上への効果，(3) 若年期から持久的トレーニングを積んだマウスへの効果を検討する。
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| Outline of Final Research Achievements |
The present study was designed to investigate the effects of short-duration intermittent hypoxia in combination with hyperbaric exposure on endurance capacity and muscle metabolism in well-trained mice. Mice in the training group were housed in a cage with a running wheel for 7 weeks from 5 weeks old. Voluntary running markedly increased maximal work values by 6.0-fold. Trained mice were then subjected to hybrid training with hyperbaric exposure (HYP) for 1 h or both (LOHYP) hyperbaric exposure and intermittent hypoxia for 4 weeks. Maximal endurance capacity was greater in the HYP (by 15%) and LOHYP (by 31%) groups than in the HT group. In white gastrocnemius, activity levels of HAD and CS were significantly higher in the LOHYP group than in the sedentary group. In plantaris, CPT-2 activity levels were significantly higher in the LOHYP group than in the other three groups. The LOHYP procedure substantially upregulated heat shock protein 70 protein levels in hind-leg muscles.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
本研究は、全身持久力向上を目的とした新たなトレーニング方法の基礎実験を行い、その効果を生理・生化学的、分子生物学的に分析する点で学術的意義が大きい。また、幼若期からトレーニングを積んだマウスへの効果を評価することで、実際の競技スポーツ現場への応用を念頭においている点が特徴的である。高圧暴露と短時間の間欠低酸素暴露をトレーニングに組み込むことによって、骨格筋の脂質代謝の向上とミトコンドリアの酸化的リン酸化が向上することで、持久的運動能力が顕著に向上することが本研究によって明らかとなった。これらの結果は、今後のスポーツ界に新たなトレーニング方法を提案する基礎的データであり、その社会的意義は大きい。
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Report
(4 results)
Research Products
(7 results)
