睡眠時の終末呼気二酸化炭素分圧を指標とした新たな低酸素トレーニング方法の開発

2016 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 15K12670
• Research Institution: Ishinomaki Senshu University
• Principal Investigator: 山内 武巳 石巻専修大学, 人間学部, 准教授 (60296027)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2018-03-31
• Keywords: 低酸素 / 睡眠 / 高所 / 無呼吸 / 呼吸性アルカローシス / 動脈血酸素飽和度

Outline of Annual Research Achievements

高所トレーニングは高いトレーニング効果を得られる反面、低酸素環境下で眠ること自体がトレーニングによって生じた疲労の回復を遅延させる可能性がある。その原因は低酸素環境下の睡眠の特徴である睡眠時中枢性無呼吸の出現、中途覚醒の増加、徐波睡眠量の減少などが睡眠の質を低下させるためと考えられている。
低酸素環境の睡眠に出現する中枢性無呼吸は低酸素血症に伴う過換気に起因する低二酸化炭素血症が原因と考えられているが、吸気二酸化炭素濃度を変動させた際の生理応答の検討は行われていない。そこで平成28年度は低酸素環境の夜間睡眠において人為的に室内の二酸化炭素濃度を1500ppmに保つよう設定した低酸素高二酸化炭素条件と通常の二酸化炭素濃度の低酸素条件を比較し、低酸素環境における夜間睡眠の生理学的指標に及ぼす室内二酸化炭素濃度の影響を評価することを目的とし、動脈血二酸化炭素分圧の過度な低下を抑制させることで、低酸素環境下の睡眠の質を改善できるか否か検証した。
終夜睡眠実験は正常の睡眠条件、低酸素の睡眠条件、低酸素高二酸化炭素の睡眠条件の３条件を６名の対象者に行った。睡眠は低酸素用睡眠用テントを用い、低酸素条件は海抜高度2500 mに相当する15.4 %の酸素濃度に設定し、かつ室内二酸化炭素濃度を正常範囲内で推移するよう設定した。低酸素二酸化炭素負荷条件は酸素濃度15.4 %に加えて室内二酸化炭素濃度を1500 ppmで推移するよう設定した。測定項目は睡眠ポリグラフ検査、動脈血酸素飽和度、胸腹部の呼吸運動、終末呼気二酸化炭素分圧とした。また起床時の睡眠内省をOSA睡眠調査票から評価した。データ解析は平成29年度に実施予定。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

低酸素高二酸化炭素の睡眠条件の環境は終末呼気二酸化炭素分圧モニター（日本光電アプノモニタ OLG-2800）の出力をフィードバックしながら室内の二酸化炭素濃度を増加させて、終末呼気二酸化炭素分圧をコントロール条件と同レベルにする予定であったが、室内の二酸化炭素濃度（吸気二酸化炭素濃度）を人為的に高めた場合は測定精度を担保できないことが予備実験から判明した。
そこで室内の二酸化炭素濃度測定器からの出力をフィードバックしながら室内の二酸化炭素濃度を調整するシステムに変更した。実験方法の微細な変更に伴い、実験システムの再構築と倫理委員会への再申請、許可の手続き等で時間がかかり、データ解析、学会発表等は次年度に行う予定とした。

Strategy for Future Research Activity

平成29年度はデータ解析を中心に行い、学会発表や投稿論文の作成を行う予定である。

Causes of Carryover

研究計画の微細な変更による研究期間の延長に伴い、学会発表等を次年度に行うため。

Expenditure Plan for Carryover Budget

旅費（学会発表）として使用予定