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低酸素環境下での血流制限を伴う有酸素性運動の効果に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 19J01474
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
審査区分 小区分59020:スポーツ科学関連
研究機関法政大学 (2020-2021)
名古屋大学 (2019)

研究代表者

水野 沙洸  法政大学, その他部局等, 研究補助者

研究期間 (年度) 2019-04-25 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード血管内皮機能 / 有酸素性運動 / 血流制限下の運動 / 血流依存性血管拡張反応 / 血流パターン / 運動 / 加圧トレーニング
研究開始時の研究の概要

運動中における「活動筋の低酸素化」に伴う生理刺激は、身体へ様々な生理適応をもたらす。この応答の増幅を狙いとして、従来単体で用いられてきた「低酸素環境下でのトレーニング」と「加圧トレーニング」を組み合わせることは、短時間・低負荷の運動であっても、代謝(耐糖能の改善)や循環機能(動脈スティフネスの低下)、骨格筋の適応(筋肥大・筋力向上)に対して優れた効果がもたらされると推察した。
したがって、本研究では、「低酸素環境」と「加圧」を有酸素性運動時に併用した際の生理応答(血圧、循環、代謝、筋活動)およびトレーニング効果(代謝・循環応答の改善、骨格筋の適応)を明らかにすることを目的とする。

研究実績の概要

本研究では,これまでに報告されている研究および予備実験の結果から,当初予定していた実験内容の修正を行った.低酸素ガス吸入を使用せずとも,運動時の大腿部への圧を調整することで,低酸素ガス吸入と同様の環境(組織酸素飽和度の低下)を作り出すことができることを確認した.したがって,血流制限下の運動を対象に研究を遂行した.
本年度実施した研究では,若年男性10名を対象とした.事前に測定した最高酸素摂取量の40%強度にて,30分間の下肢自転車エルゴメータ運動を3条件にて実施した:①血流制限を行わない条件(CON条件),②および③動脈遮断圧の40%あるいは80%にて大腿基部に血流制限を行う条件(40%条件および80%条件).なお,動脈遮断圧は超音波診断装置を用いて,安静仰臥位時に大腿基部を漸増的に駆血した際,後脛骨動脈の血流速度が消失する圧を動脈遮断圧として定義した.運動中は心拍数と血圧を連続的に記録した.運動前後に上腕動脈における血流依存性血管拡張反応(FMD)を測定した.その結果,血流制限下の自転車運動により平均血圧は上昇し,その程度は80%条件が最も大きかった.FMDは運動後にいずれの条件においても低下したが,40%条件およびCON条件のFMDに差は認められなかった.一方,80%条件では他の2条件と比較して運動後に低値を示した.以上の結果から,有酸素性運動時における血流制限は,動脈遮断圧を基準として高圧を用いる場合,非活動肢における顕著な血管内皮機能の低下を誘発する一方で,低圧を用いる場合はその低下が軽減されることが明らかとなった.

現在までの達成度 (段落)

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2022 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 4件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Relationship between respiratory muscle endurance and dyspnea during high-intensity exercise in trained distance runners2022

    • 著者名/発表者名
      Mizuno Sahiro、Suzuki Yasuhiro、Goto Kazushige、Takao Kenji、Sumi Daichi、Ishida Koji、Mizuno Fumihiro、Katayama Keisho
    • 雑誌名

      Respiratory Physiology & Neurobiology

      巻: 296 ページ: 103812-103812

    • DOI

      10.1016/j.resp.2021.103812

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Age and sex differences in blood pressure responses during hyperpnoea2021

    • 著者名/発表者名
      Shimizu Kaori、Shiozawa Kana、Ishida Koji、Saito Mitsuru、Mizuno Sahiro、Akima Hiroshi、Katayama Keisho
    • 雑誌名

      Experimental Physiology

      巻: 106 号: 3 ページ: 736-747

    • DOI

      10.1113/ep089171

    • NAID

      120007164828

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Blood pressure and limb blood flow responses during hyperpnoea are not affected by menstrual cycle phase in young women2020

    • 著者名/発表者名
      Shimizu Kaori、Shiozawa Kana、Ishida Koji、Saito Mitsuru、Mizuno Sahiro、Akima Hiroshi、Katayama Keisho
    • 雑誌名

      Respiratory Physiology & Neurobiology

      巻: 275 ページ: 103387-103387

    • DOI

      10.1016/j.resp.2020.103387

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書 2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Muscle oxygenation, endocrine and metabolic regulation during low-intensity endurance exercise with blood flow restriction2020

    • 著者名/発表者名
      Hwang Hyejung, Mizuno Sahiro, Kasai Nobukazu, Kojima Chihiro, Sumi Daichi, Hayashi Nanako, Goto Kazushige
    • 雑誌名

      Physical Activity and Nutrition

      巻: 24 号: 2 ページ: 30-37

    • DOI

      10.20463/pan.2020.0012

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Effects of cold water immersion and compression garment use after eccentric exercise on recovery2019

    • 著者名/発表者名
      Maruyama Tatsuhiro、Mizuno Sahiro、Goto Kazushige
    • 雑誌名

      Journal of Exercise Nutrition & Biochemistry

      巻: 23 号: 1 ページ: 48-54

    • DOI

      10.20463/jenb.2019.0007

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 血流制限を伴う有酸素性運動が非活動肢の血管内皮機能に及ぼす影響2021

    • 著者名/発表者名
      水野沙洸,塩澤華奈,齊藤満,清水香,岩本えりか,田中憲子,石田浩司,片山敬章
    • 学会等名
      第76回日本体力医学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 自転車エルゴメータ運動に対する血管運動神経活動の変化:高齢者と若年者の比較2021

    • 著者名/発表者名
      片山敬章,齊藤満,石田浩司,清水香,塩澤華奈,水野沙洸,小河繁彦
    • 学会等名
      第76回日本体力医学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 呼吸筋活動の増加に対する循環応答:年齢および性別の影響2020

    • 著者名/発表者名
      清水香,塩澤華奈,齊藤満,石田浩司, 水野沙洸,秋間広,片山敬章
    • 学会等名
      第75回日本体力医学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 動的運動時の呼吸筋活動増加による循環応答:性差の影響2020

    • 著者名/発表者名
      塩澤華奈,清水香,齊藤満,石田浩司,水野沙洸,片山敬章
    • 学会等名
      第75回日本体力医学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 長時間のランニング運動中のコンプレッションウェア着用の効果:筋組織の振動に着目して2019

    • 著者名/発表者名
      水野沙洸,丸山達寛,牧野晃宗,新居茉莉,山田恵里,戸床文彦,石川昌紀,後藤一成
    • 学会等名
      第74回日本体力医学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Effect of wearing compression tights on muscle oxygenation and exogenous glucose utilization during prolonged cycling2019

    • 著者名/発表者名
      Sahiro Mizuno, Eri Yamada, Fumihiko Todoko, Kazushige Goto
    • 学会等名
      American College of Sports Medicine 67th Annual meeting
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2019-05-29   更新日: 2024-03-26  

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