血中乳酸濃度と呼吸循環動態から見た漸増・漸減走行運動時のエネルギー代謝の様相

• 研究課題/領域番号: 20K11383
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分59020:スポーツ科学関連
• 研究機関: 山形大学
• 研究代表者: 齊藤 直 山形大学, 大学院理工学研究科, 助教 (20454770)
• 研究期間 (年度): 2020-04-01 – 2024-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2022年度)
• 配分額: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2022年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2021年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2020年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
• キーワード: 血中乳酸濃度 / 血糖値 / エネルギー代謝 / 漸増負荷運動 / 漸減負荷運動 / 呼吸代謝

研究開始時の研究の概要

本研究では、総計的に同じ運動負荷強度である漸増負荷走行運動と漸減負荷走行運動を採用し、運動を行ないながら、血中乳酸濃度、血糖値、酸素摂取量、二酸化炭素排出量、ヘモグロビン濃度変化、及び心拍数を同時測定して、異なる様式の運動によって乳酸系及び有酸素系エネルギー代謝がどのように動員され、どのような差異が生じるかを明らかにする。さらに、その差異を受けた持久走時及び持久走後には、乳酸系及び有酸素系エネルギー代謝がどのように動員され、どのような差異が生じるかを明らかにする。

研究実績の概要

本研究では、漸増負荷運動と漸減負荷運動という2種類の異なる運動プロトコルの運動負荷試験において、エネルギー代謝や呼吸循環系パラメータの動態にどのような違いが生じるか、さらに、その後に持久走を実施した時、持久走運動時及び運動後におけるエネルギー代謝や呼吸循環系の機能にどのような影響が現れるかを明らかにすることを目的としている。
ジョギングレベルから血中乳酸濃度が7mmol/L程度になるレベルまで速度を徐々に上げながら各3分間、5セットのトレッドミル走行を行なう漸増走行運動試験と、漸増走行運動における速度の順序を全く逆にした漸減走行運動試験を実施した。
漸増走行運動試験と漸減走行運動負荷試験を行った結果、漸減走行運動時における急激な高強度運動の実施は、漸増走行運動において徐々に強度を上げていきながら実施した同レベルの高強度運動時よりも血中乳酸濃度を上昇させ、さらに、血糖値を暫くの間上昇させ続ける可能性が示された。漸減走行運動時には、初めの高強度運動時は乳酸性エネルギー代謝の関与が大きいものの、それ以降は、漸増負荷運動の同負荷運動時と比較して、有酸素性エネルギー代謝の関与が大きい可能性があることも明らかとなった。加えて、高強度運動後に運動強度を下げて運動を行うと、通常よりも過換気の状態となることが示唆された。この過換気は、乳酸トランスポーターの働きを通常よりも抑制する可能性が考えられた。
これらの結果は、運動時のエネルギー代謝における乳酸の役割を考察する上で重要な者であり、運動生理学的知見として学術的に貢献し得るものである。

現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

新型コロナウィルスの影響により、被験者の獲得が思うようにできず、また、被験者の罹患による日程延期も複数回生じることとなり、実験実施の進行が遅れてしまった。

今後の研究の推進方策

2023年度も引き続き実験を実施してデータ数を増やし、データ解析を進める。また、学術誌に論文投稿を行なう。