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反復低酸素暴露と高気圧暴露が骨格筋代謝機能および運動パフォーマンスに及ぼす効果

研究課題

研究課題/領域番号 20K11410
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
研究機関北海道教育大学

研究代表者

鈴木 淳一  北海道教育大学, 教育学部, 教授 (80261379)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2021年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワード間欠低酸素暴露 / 高圧暴露 / ハイブリッドトレーニング / HSP70 / 高気圧暴露 / 運動トレーニング / 間欠的低酸素暴露 / ハイブリッド・トレーニング / 骨格筋代謝 / 低酸素暴露 / 持久力
研究開始時の研究の概要

これまでの研究,反復低酸素暴露(INT)と高気圧暴露(HYP)は,両者ともに,運動能力に付加的な効果があることが判明した。そこで,INTとHYPを組み合わせることで,さらに運動能力を高めることができると推察される。本研究では、その効果を検証するとともに,メカニズムの解明と競技選手への応用の可能性を検討することを目的とし,(1) INT+HYPへの急性反復暴露の直後から24時間後までにおける,骨格筋のmRNAの発現動態、(2) INT+HYPをトレーニングと組み合わせた際の持久力・インターバル走能力向上への効果,(3) 若年期から持久的トレーニングを積んだマウスへの効果を検討する。

研究成果の概要

これまで、高気圧酸素カプセル(1.3気圧)や短時間の間欠低酸素暴露が、マウスにおける持久的運動能力を高めることを報告してきた。本研究では、その両者を同日に実施することでさらなる持久力に寄与するかどうかを観察した。その結果、幼若期からトレーニングを積んだマウスにおいて、骨格筋の脂肪酸利用能力とともに、有酸素的代謝能力が向上することで、持久的運動能力が顕著に向上することが明らかとなった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究は、全身持久力向上を目的とした新たなトレーニング方法の基礎実験を行い、その効果を生理・生化学的、分子生物学的に分析する点で学術的意義が大きい。また、幼若期からトレーニングを積んだマウスへの効果を評価することで、実際の競技スポーツ現場への応用を念頭においている点が特徴的である。高圧暴露と短時間の間欠低酸素暴露をトレーニングに組み込むことによって、骨格筋の脂質代謝の向上とミトコンドリアの酸化的リン酸化が向上することで、持久的運動能力が顕著に向上することが本研究によって明らかとなった。これらの結果は、今後のスポーツ界に新たなトレーニング方法を提案する基礎的データであり、その社会的意義は大きい。

報告書

(4件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2023 2022 2021 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (3件) (うち招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Effects of exercise training with short-duration intermittent hypoxia and hyperbaric exposure on endurance performance and muscle metabolism in well-trained mice2023

    • 著者名/発表者名
      Suzuki Junichi
    • 雑誌名

      Advances in Exercise and Sports Physiology

      巻: 28 ページ: 51-63

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Endurance exercise under short‐duration intermittent hypoxia promotes endurance performance via improving muscle metabolic properties in mice2022

    • 著者名/発表者名
      Suzuki Junichi
    • 雑誌名

      Physiological Reports

      巻: 10 号: 23

    • DOI

      10.14814/phy2.15534

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Effects of hyperbaric environment on endurance and metabolism are exposure time-dependent in well-trained mice2021

    • 著者名/発表者名
      Junichi Suzuki
    • 雑誌名

      Physiological Reports

      巻: 9 号: 5

    • DOI

      10.14814/phy2.14780

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 反復低酸素暴露と高圧暴露の組み合わせがハイブリッド・トレーニングによる持久的運動能力向上に及ぼす効果2022

    • 著者名/発表者名
      鈴木淳一
    • 学会等名
      第29回日本運動生理学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 低酸素や高圧への暴露と身体適応2022

    • 著者名/発表者名
      鈴木淳一
    • 学会等名
      第30回日本運動生理学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 反復低酸素暴露と高圧暴露の組み合わせがハイブリッド・トレーニングによる持久的運動能力向上に及ぼす効果2021

    • 著者名/発表者名
      鈴木淳一
    • 学会等名
      第29回日本運動生理学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [備考] 北海道教育大学研究者総覧

    • URL

      https://kensoran.hokkyodai.ac.jp/huehp/KgApp?kyoinId=ymikggggggo&keyword=

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書

URL: 

公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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