低酸素トレーニングによる特異的適応を効率的に獲得するトレーニングプログラムの検証

• 研究課題/領域番号: 17H04755
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: スポーツ科学
• 研究機関: 同志社大学
• 研究代表者: 高倉 久志 同志社大学, スポーツ健康科学部, 助教 (20631914)
• 研究期間 (年度): 2017-04-01 – 2021-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2020年度)
• 配分額: 25,090千円 (直接経費: 19,300千円、間接経費: 5,790千円); 2020年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円); 2019年度: 9,880千円 (直接経費: 7,600千円、間接経費: 2,280千円); 2018年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円); 2017年度: 7,410千円 (直接経費: 5,700千円、間接経費: 1,710千円)
• キーワード: 低酸素環境 / 持久的トレーニング / ミトコンドリア / 赤血球 / ヘモグロビン / ミオグロビン / 筋組織 / 酸素供給機構 / エリスロポエチン / 低酸素トレーニング / 筋細胞内酸素供給機構 / 臓器連関 / 有酸素性代謝 / シグナル伝達 / HIF-1α / 筋有酸素性代謝能力 / 一過性運動 / 筋収縮

研究成果の概要

低酸素環境を利用して持久的競技能力の向上に効果的な運動トレーニング（TR）プログラムを考案するために、低酸素刺激とTRの組合せによる影響を検証した。本研究ではTRによる酸素利用能力への効果を維持したまま、低酸素環境特異的な適応を得られるTRプログラムを考案するために、低酸素環境とTRの様々な組み合わせが有酸素性代謝能力に及ぼす影響を検討した。低酸素暴露およびTRは単独の刺激因子として用いられた場合はそれぞれ有酸素性代謝能力に関与する異なった因子を向上させるものの、両因子を組み合わせた際にはそれらの効果が減弱、消失する可能性が示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

低酸素環境を用いた運動トレーニングの最適化条件を検討することによって、低酸素トレーニングによる身体的負担を軽減しながら（低酸素暴露時間の最短化や酸素濃度設定値の最適化）、低酸素トレーニング特異的な適応を効率的に獲得し、筋の有酸素性代謝能力を効果的に向上させる新たな低酸素トレーニングプログラムを提唱できると考えられる。

研究成果

• [雑誌論文] 発育期における骨格筋ミトコンドリアの生合成とミオグロビン発現量の連関. (2021)
  • 著者名/発表者名: 蔭地野稔, 山田達也, 小間陸嗣, 芝口翼, 高倉久志, 増田和実
  • 雑誌名: 北陸スポーツ・体育学研究 巻: 2 ページ: 17-28
  • NAID: 40022565049
  • 査読あり
• [雑誌論文] Localization of myoglobin in mitochondria: implication in regulation of mitochondrial respiration in rat skeletal muscle (2021)
  • 著者名/発表者名: Koma R, Shibaguchi T, Perez-Lopez C, Oka T, Jue T, Takakura H and Masuda K
  • 雑誌名: Physiol Rep 巻: 9 号: 5
  • DOI: 10.14814/phy2.14769
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Effect of a 9-week exercise training regimen on expression of developmental genes related to growth-dependent fat expansion in juvenile rats (2018)
  • 著者名/発表者名: Kato Hisashi、Shibahara Takuya、Rahman Nazibur、Takakura Hisashi、Ohira Yoshinobu、Izawa Tetsuya
  • 雑誌名: Physiological Reports 巻: 6 号: 19 ページ: e13880-e13880
  • DOI: 10.14814/phy2.13880
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Differential response of adipose tissue gene and protein expressions to 4‐ and 8‐week administration of β‐guanidinopropionic acid in mice (2018)
  • 著者名/発表者名: Kato Hisashi、Masuda Shinya、Ohira Tomotaka、Ohira Luna、Takakura Hisashi、Ohira Yoshinobu、Izawa Tetsuya
  • 雑誌名: Physiological Reports 巻: 6 号: 5 ページ: e13616-e13616
  • DOI: 10.14814/phy2.13616
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [学会発表] 低酸素環境と運動トレーニングの様々な組み合わせが筋組織での酸素供給系及び利用系に及ぼす影響について. (2021)
  • 著者名/発表者名: 高倉久志, 井澤鉄也
  • 学会等名: 第28回日本運動生理学会大会
• [学会発表] 持久的運動後に短時間低酸素暴露を行うトレーニングプロトコルが骨格筋有酸素性代謝能力に及ぼす影響について. (2020)
  • 著者名/発表者名: 高倉久志, 髙橋和也, 須藤みず紀, 安藤創一, 加藤久詞, 大澤晴太, 井澤鉄也
  • 学会等名: 第75回体力医学会大会
• [学会発表] 一過性運動後の短時間低酸素曝露が骨格筋有酸素性代謝能力に及ぼす影響について. (2019)
  • 著者名/発表者名: 高倉久志，渡邊大和，須藤みず紀，安藤創一，加藤久詞，大澤晴太，井澤鉄也
  • 学会等名: 第74回日本体力医学会大会
• [学会発表] EFFECT OF TWICE-A-DAY ENDURANCE TRAINING ON SKELETAL MUSCLE OXIDATIVE CAPACITY BASED ON ACUTE RESPONSES OF PGC-1α. (2019)
  • 著者名/発表者名: Takakura H, Ueno D, Kato H, Hieda M and Izawa T
  • 学会等名: European College of Sport Science 24st Annual Congress
  • 国際学会
• [学会発表] EFFECT OF NUMBER OF EXERCISE TRAINING ON ENOS EXPRESSION. (2019)
  • 著者名/発表者名: Hieda M, Takakura H, Kato H and Izawa T
  • 学会等名: European College of Sport Science 24st Annual Congress
  • 国際学会
• [学会発表] Effects of short-term hypoxia exposure after acute exercise on the oxygen delivery and utilization capacity of skeletal muscle. (2019)
  • 著者名/発表者名: Takakura H, Watanabe Y, Kato H and Izawa T
  • 学会等名: Exercise Metabolism
  • 国際学会
• [学会発表] Homeoboxc10は褐色脂肪組織における運動トレーニング適応に関与する (2018)
  • 著者名/発表者名: 加藤久詞, 高倉久志, 井澤鉄也
  • 学会等名: 第26回日本運動生理学会大会
• [学会発表] トレーニングの回数はeNOS発現に影響するか？ (2018)
  • 著者名/発表者名: 稗田睦子, 高倉久志, 加藤久詞, 井澤鉄也
  • 学会等名: 第73回日本体力医学会大会
• [学会発表] 筋細胞のミトコンドリア内部におけるミオグロビンの相互作用 (2018)
  • 著者名/発表者名: 増田和実, 芝口翼, Perez-Lopez Claudia, 高倉久志
  • 学会等名: 第73回日本体力医学会大会
• [学会発表] 運動トレーニングならびに高脂肪食摂取が脂肪組織由来幹細胞（ADSC）の代謝プロファイルに及ぼす影響 (2018)
  • 著者名/発表者名: 井澤鉄也, 加藤久詞, 大澤晴太, 今井一貴, 高倉久志, 大平充宣
  • 学会等名: 第73回日本体力医学会大会
• [学会発表] 脂肪由来間葉系幹細胞の神経様細胞への分化能に及ぼす高脂肪食および運動トレーニングの影響. (2018)
  • 著者名/発表者名: 加藤久詞, 今井一貴, 大澤晴太, 高倉久志, 大平充宣, 井澤鉄也
  • 学会等名: 第73回日本体力医学会大会
• [学会発表] 骨格筋ミトコンドリアに内在するMbと持久性トレーニングの影響について (2018)
  • 著者名/発表者名: 山下こころ, 芝口翼, Claudia Perez Lopez, 高倉久志, 増田 和実
  • 学会等名: 平成30年度北陸体育学会大会
• [学会発表] 運動時における筋細胞内の酸素運搬. (2017)
  • 著者名/発表者名: 高倉久志
  • 学会等名: 日本体育学会第68回大会
  • 招待講演
• [学会発表] 時計遺伝子の発現リズムに基づく1日2回トレーニングがミトコンドリア生合成に及ぼす影響. (2017)
  • 著者名/発表者名: 高倉久志, 上野大心, 加藤久詞, 稗田睦子, 井澤鉄也
  • 学会等名: 第72回日本体力医学会
• [学会発表] 肥満モデル動物における有酸素運動がAdropinに及ぼす影響. (2017)
  • 著者名/発表者名: 稗田睦子, 小峰秀彦, 高倉久志
  • 学会等名: 第72回日本体力医学会