効果的な間欠的低酸素及び高酸素吸入プログラムに関する研究

• 研究課題/領域番号: 16K01660
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: スポーツ科学
• 研究機関: 日本体育大学 (2017-2018); 三重大学 (2016)
• 研究代表者: 杉田 正明 日本体育大学, 体育学部, 教授 (60235885)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2019-03-31
• 研究課題ステータス: 中途終了 (2018年度)
• 配分額: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2018年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2017年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2016年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
• キーワード: 低酸素 / 高酸素 / 低酸素、高酸素交互吸入 / 成長ホルモン / エリスロポエチン / トータルヘモグロビン / 酸素飽和度 / 低酸素吸入 / ホルモン分泌応答

研究実績の概要

男子学生8名を対象とし、安静時における低酸素4分+高酸素2分を10回（計60分）繰り返す交互吸入前後のホルモン分泌応答、吸入中の自律神経活動水準および近赤外線分光法を用いた特定部位の酸素動態を明らかにすることを目的とした。
低酸素吸入中はSpO2が75~80%になるように酸素濃度を調節した。全対象者の全ての低酸素吸入時の酸素濃度は平均9.93 (±1.14)％ 、全ての高酸素吸入時の酸素濃度は32.72 (±0.32) %であり、低酸素4分+高酸素2分を10回（計60分）繰り返した結果、以下の知見が得られた。
(1)交互吸入において、成長ホルモンは吸入前よりも吸入直後、吸入後30分よりも吸入直後の方が有意 (p<0.05～0.01) に高い値を示し、交互吸入により成長ホルモン分泌が促進することが明らかになった。(2)交互吸入時において、エリスロポエチンは、脚部total-Hbとの間に有意な負の相関関係 (p＜0.05) が認められた。つまり、脚部total-Hbが低くなればなるほどエリスロポエチンの濃度が高くなることが考えられた。
以上のことから、低酸素・高酸素の交互吸入における身体への影響としては、吸入後の成長ホルモン分泌増加および生体内の酸素化Hbの減少が刺激となってエリスロポエチン分泌の応答を促進する可能性が示唆された。本研究では低酸素吸入刺激として、低酸素吸入中のSpO2が75~80%になるように酸素濃度を調節したことから、本研究で得られた効果は、SpO2の水準が身体に与える刺激としてふさわしいレベルと低酸素と高酸素の組み合わせであった可能性が考えられた。