2022 Fiscal Year Research-status Report
Time-course analysis of end-tidal partial pressure of CO2 to predict endurance performance of elite athletes
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18K10895
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| Research Institution | Juntendo University |
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Principal Investigator |
坂本 彰宏 順天堂大学, スポーツ健康科学部, 准教授 (70615434)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | hypercapnia / 二酸化炭素感受性 / 換気応答 / 呼気終末二酸化炭素分圧 / 持久的パフォーマンス / ハイポベンチレーション |
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| Outline of Annual Research Achievements |
持久的パフォーマンスの指標として、有酸素性エネルギー代謝に関する生理学的パラメーター(最大酸素摂取量、無酸素性作業閾値など)がこれまで着目されてきた。一方で、運動中における体内の二酸化炭素レベルや換気応答を観測すると、二酸化炭素への感受性が低いことも持久的パフォーマンスに有利であることが昨今示されてきている。本研究はこれまでに、学生駅伝選手は漸増負荷試験中における呼気終末二酸化炭素分圧(PETCO2)が通常よりも高く、換気応答(VE)が低いことを明らかにし、二酸化炭素感受性が低いことの重要性を再確認した。
R4年度の研究では、OBLA強度(血中乳酸濃度が4mM)でのペダリング運動をする際に、意図的にVEを制限し(呼吸頻度を通常の60％に低下)、PETCO2が高い状態を保って20セッションのトレーニング(約10週間、各セッションで疲労困憊まで)をすることで、1) 駅伝選手のような呼吸パターンに順応・変化するか、2) 通常呼吸で同トレーニングを実施した場合と比較して持久的パフォーマンスの向上が増大するか、の2点について検証した。検証に際し、自転車競技、またはトライアスロンを専門とする学生アスリートを対象として以下の3群に振り分けた：コントロール郡(通常の部活動のみ)、通常呼吸群(通常呼吸で上記トレーニングを実施)、呼吸制限郡(呼吸頻度を通常の60％に低下させた状態で上記トレーニングを実施)。パフォーマンスの評価として、OBLA強度、最大酸素摂取量、最大ペダリング負荷、3本ローラー上での40kmサイクルタイムを20週間前後で比較した。またトレーニング中の呼吸応答、血中乳酸濃度、血液ガス分圧も計測した。
現状において、コントロール郡4名、通常呼吸群5名、呼吸制限郡8名の実験を完了している。しかし統計分析に必要な目標被験者数に達していない為、今後6名程度を新たに加えて実験を継続する。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
本研究では学生アスリートを対象としており、レース日程、部活動でのトレーニング、体調などを考慮・優先して実験の日程が組まれている。特にトレーニング介入では、前後のパフォーマンス測定を含めて12週間以上の拘束が必要となる。この為、実験が遂行できる期間が限られてしまい、進捗が遅れている。
また、covid-19の影響により、ヒトを対象とした研究に制限が掛かったことや、対象としていたアスリートがcovid-19に感染し、実験が中止されたり延期されたことも進捗が遅れている理由である。本課題研究はcovid-19の影響による遅延の為、研究期間を再々延長している。
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| Strategy for Future Research Activity |
R5年度においては、新規に6名程度の対象者を加えてトレーニング介入実験を完了させ、目標被験者数に達成する。インカレや国体に出場する選手もいることから、12月頃の完了を見込んでいる。実験と並行的に、これまで収集したデータを整理して統計分析の事前準備をする。R4年度の研究成果については日本体力医学会大会やオーストラリアスポーツ医学会大会にて口頭発表する予定である。
また、遂行してきた全ての研究成果について論文執筆を進め、European Journal of Applied Physiologyに投稿する予定である。
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| Causes of Carryover |
本研究では学生アスリートを対象としており、レース日程、部活動、体調を優先したうえで実験計画をたてている。特にトレーニング介入実験では、約12週間の拘束が要求される為、被験者が実験に参加できる期間が限られてしまった。また、covid-19の影響によるヒトを対象とした研究への制限と、対象者が感染したことによる実験中止や延期が重なり、計画通りに実験が遂行できなかった。その為、未使用額が生じた。
次年度においては、6名程度の新規被験者に対して実験を遂行し完了させる予定である。未使用額は謝礼と消耗品にて全額使用する計画である。
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