運動中の反復低酸素または反復高酸素暴露が骨格筋代謝機能および運動能力に及ぼす効果

Research Project

Project/Area Number	23K10579
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Allocation Type	Multi-year Fund
Section	一般
Review Section	Basic Section 59020:Sports sciences-related
Research Institution	Hokkaido University of Education
Principal Investigator	鈴木淳一北海道教育大学, 教育学部, 教授 (80261379)
Project Period (FY)	2023-04-01 – 2026-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help	¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000) Fiscal Year 2025: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000) Fiscal Year 2024: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000) Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Keywords	間欠高酸素暴露 / 持久的トレーニング / 間欠低酸素暴露 / 運動トレーニング / 持久力
Outline of Research at the Start	これまでの代表者の研究において、トレーニング前に安静状態での反復低酸素暴露（INT）を実施することにより、持久的運動能力向上に付加的な効果があることが判明した。そこで、運動中にINTを実施することで、短時間で効率的良く運動能力を高めることができると考えた。また、短時間で常圧高酸素暴露と常酸素を繰り返す反復高酸素暴露（IHT）が、上述のINTと同等の変化を生体に及ぼす可能性が示唆されている。本研究では、これらの新期的なトレーニング方法が骨格筋や心筋の遺伝子発現や核タンパク質の発現動態に及ぼす影響を観察し、そのメカニズム解明と競技選手への応用の可能性を検討するものである。
Outline of Annual Research Achievements	マウスにトレッドミルを用い，以下のトレーニングを負荷した。ET群：20-27.5 m/minの速度で75分間の持久的運動；HT群：高酸素下(30％O2)での運動；INT群：高酸素(30%O2)15分間と常酸素10分間を3回繰り返す環境での持久的運動。HTとINTの実施は週３日（火，木，土），他の３日（月，水，金）は常酸素で，4週間実施した。持久的運動能力はINT群で最も高い値を示した。INT群ではヒロドキシアシル-CoA-デヒドロゲナーゼ、カルニチンアシル基転移酵素2、ピルビン酸脱水素酵素複合体、ホスホフルクトキナーゼが顕著に増加していた。これらの結果から反復高酸素暴露下での持久的トレーニングは，有酸素代謝能力，特に脂肪酸代謝能、及び解糖系の代謝能力を顕著に高めることが判明した。このことから，この方法が持久力の効果的な向上に有効な手段であることが示唆された。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason これまでに間欠的な高酸素暴露下での持久的トレーニングの研究を実施し、国際的学術雑誌に掲載された。このようなことから、順調に進展していると判断した。
Strategy for Future Research Activity	今後は、長期間にわたりトーレニングを積んだアスリートに対し、間欠的高酸素暴露下のトレーニングが有効か否かを検討する。マウスを若年期から長期間にわたり、自発的走運動によりトレーニング負荷し、その後間欠的高酸素暴露下のトレーニングを実施する。持久的運動能力の評価及び骨格筋代謝機能の評価を実施する計画である。