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発声を伴う運動が誘発する血中二酸化炭素濃度上昇は酸化ストレスを軽減させるか?

研究課題

研究課題/領域番号 19K19992
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分59020:スポーツ科学関連
研究機関中部学院大学

研究代表者

有川 一  中部学院大学, スポーツ健康科学部, 教授 (10582174)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2020年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2019年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
キーワード運動 / 発声 / 血中二酸化炭素濃度 / 酸素飽和度 / 筋酸素状態 / 酸化ストレス
研究開始時の研究の概要

スポーツ実施中の発声は血中CO2濃度上昇を引き起こし,静脈の酸素飽和度の低下(末梢へのO2の供給量増加)を導く傾向が見られた。この時の活動筋における酸素飽和度の調査から,運動実施中では活動筋にて消費されたO2が速やかに供給される傾向が見られ,回復期では過剰なO2供給が抑制される傾向が見られた。この現象は運動実施に伴う「虚血-再灌流」による酸化ストレス発生を抑制する可能性がある。本研究課題は,「運動中の発声によって誘発される血中CO2濃度上昇」が引き起こす末梢組織へのO2供給状態の変化が酸化ストレスへ及ぼす影響を明らかにすることである。

研究成果の概要

発声を伴う高強度運動実施中には,呼吸パターンの強制的な変化による換気量の抑制,血中二酸化炭素濃度上昇,活動筋の酸素飽和度の低下抑制(酸素供給量増加)傾向が確認されたが,生じた酸化ストレスには差はみられなかった。続く無発声の回復期では,ごく初期に換気量等の低下が抑制される傾向がみられたが,活動筋の酸素飽和度を含め,その他の指標に大きな影響を及ぼさなかった。これらの変化は「発声を伴う運動実施に慣れている者」の高強度運動時に特有のものであり,同者の中強度運動時や,「発声に慣れていない者」では生じなかった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

「発声を伴う運動」によって活動筋への酸素供給量を意図的に増加させる可能性が推察されたが,発声に伴う「呼吸困難感」が生じるため長時間運動には適さないと考えられる。したがって,短時間運動にのみ適用するか,運動実施期間中の一部に適用することが現実的だと考えられる。一方で,剣道や空手道のように頻繁に発声を繰り返す運動種目では,活動筋への酸素供給量増加を活用したトレーニングが考案できる可能性がある。

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて 2022 2021 2020

すべて 学会発表 (4件)

  • [学会発表] Effects of medium- and high-intensity sustained exercise with vocalization on ventilatory dynamics and muscle oxygen status - cases of subjects unaccustomed to vocalization during exercise -2022

    • 著者名/発表者名
      Hajime Arikawa, Tomoyoshi Terada, Kanako Yamada, Teppei Takahashi, Hajime Imai, Seiichi Era
    • 学会等名
      The 99th Annual Meeting of the Physiological Society of Japan
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 発声を伴う中・高強度持続的運動が筋酸素状態および酸化ストレスに及ぼす影響2021

    • 著者名/発表者名
      有川 一,寺田知新,山田加奈子,高橋哲平,今井 一,惠良聖一
    • 学会等名
      第68回 日本教育医学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Does high-intensity sustained exercise with vocalization lead to increased oxidative stress as well as increased oxygen supply to active muscles?2021

    • 著者名/発表者名
      Hajime Arikawa, Tomoyoshi Terada, Kanako Yamada, Teppei Takahashi, Hajime Imai, Toshio Matsuoka, Seiichi Era
    • 学会等名
      The 98th Annual Meeting of the Physiological Society of Japan
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 発声を伴う持続的運動が筋酸素状態および酸化ストレスに及ぼす影響2020

    • 著者名/発表者名
      有川 一,寺田知新,山田加奈子,高橋哲平,今井 一,松岡敏男,惠良聖一
    • 学会等名
      第75回日本体力医学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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