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有酸素性代謝能力を効果的に向上させる低酸素環境を利用した持久的トレーニングの探索

研究課題

研究課題/領域番号 21K11380
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, 准教授 (20631914)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2022年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2021年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
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 / 酸素供給機構 / 筋組織 / エリスロポイエチン / HIF-1α / 筋有酸素性代謝能力 / 低酸素暴露 / エリスロポエチン / 低酸素トレーニング / ミトコンドリア生合成 / 有酸素性代謝 / シグナル伝達
研究開始時の研究の概要

持久的競技力向上を目的とした低酸素環境を用いた最適な運動トレーニング(TR)方法についてはその解明に至っていない。これまでの研究において、低酸素暴露かTRを単独の刺激因子として用いた場合は、持久的競技力に関与する異なる要因の機能(低酸素刺激の場合は酸素供給能力、TRの場合は細胞内酸素利用能力)をそれぞれ向上させるものの、低酸素暴露とTRの併用は上記の適応を消失させる。そこで本研究では、低酸素環境とTRを併用した場合に持久的競技力に関わる要因の機能向上が抑制された原因を明らかにするとともに、低酸素環境を用いた新たなTR方法についても検証する。

研究成果の概要

低酸素暴露や常酸素環境下での持久的トレーニング(TR)による刺激を同時、または連続的に行った場合にはどちらかの単独因子による刺激に獲得できる効果が消失してしまうことが我々のこれまでの研究で示された。そこで本研究では、3時間低酸素暴露刺激による低酸素応答がどの程度継続するかを踏まえた上で、TRと3時間低酸素暴露刺激を一定の時間間隔を空けて交互に実施する運動プロトコルが骨格筋の有酸素性代謝能力に及ぼす影響を検討した。その結果として、TRと低酸素暴露を交互に実施した場合においては、ヘモグロビン濃度の増加が認められたものの、それ以外の筋有酸素性代謝能力に関する因子への影響は認められなかった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

持久的トレーニング(TR)と低酸素暴露を同時や連続的に実施すると酸素供給能力やミトコンドリア生合成の変化が抑制される。そこで、それぞれの刺激を充分な時間間隔を空けて実施すれば、併用しても各刺激因子を単独で用いた際の適応が維持されるかもしれないと考え、両刺激を交互に行う低酸素暴露を用いたTR法の検証を実施した。これらの成果は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の開発に繋がると考えられる。また、上記のTR方法が確立されれば、低酸素環境を用いたTRを高地に出向かずとも低酸素テントのような環境さえあれば実施でき、効率的な競技力の向上を望める。

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2024 2023 2022 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] High-intensity interval training enhances mRNA expression of IGF1Ea in rat Achilles tendon2024

    • 著者名/発表者名
      Tsuchiya Yoshifumi、Takakura Hisashi、Osawa Seita、Izawa Tetsuya
    • 雑誌名

      Molecular Biology Reports

      巻: 51 号: 1 ページ: 374-374

    • DOI

      10.1007/s11033-024-09306-x

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Muscle immobilization delays abrupt change in myoglobin saturation at onset of muscle contraction2022

    • 著者名/発表者名
      Takakura H, Yamada T, Furuichi Y, Hashimoto T, Iwase S, Jue T and Masuda K
    • 雑誌名

      The Journal of Physical Fitness and Sports Medicine

      巻: 11 号: 2 ページ: 87-96

    • DOI

      10.7600/jpfsm.11.87

    • ISSN
      2186-8123, 2186-8131
    • 年月日
      2022-03-25
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] The effect of combined endurance exercise training and hypoxia exposure on oxidative capacity in skeletal muscles.2024

    • 著者名/発表者名
      Hisashi Takakura, Kojiro Ishii
    • 学会等名
      The 101st Annual Meeting of The Physiological Society of Japan
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 水泳トレーニングとカテキン・カフェイン含有高脂肪食摂取の組み合わせが白色脂肪細胞のベージュ化に及ぼす影響について.2023

    • 著者名/発表者名
      高倉久志, 上羽真保, 大澤晴太, 見目大悟, 山口佐智子, 井澤鉄也
    • 学会等名
      第77回日本栄養・食糧学会大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 脂肪由来幹細胞のベージュ細胞化に及ぼす高脂肪食や運動トレーニングの影響.2023

    • 著者名/発表者名
      山口佐智子, 大澤晴太, 見目大悟, 高倉久志, 井澤鉄也
    • 学会等名
      第77回日本栄養・食糧学会大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 脂肪由来幹細胞の脂肪分化能に及ぼす運動トレーニングおよび模擬微小重力の影響: RNAseq による遺伝子網羅的解析.2023

    • 著者名/発表者名
      大澤晴太, 見目大悟, 山口佐智子, 高倉久志, 井澤鉄也
    • 学会等名
      第77回日本栄養・食糧学会大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 脂肪由来幹細胞の脂肪分化能に及ぼす高強度インターバルトレーニングの影響.2023

    • 著者名/発表者名
      見目大悟, 大澤晴太, 山口佐智子, 高倉久志, 井澤鉄也
    • 学会等名
      第77回日本栄養・食糧学会大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 酸素濃度と低酸素暴露時間の様々な組み合わせが骨格筋への酸素供給能に及ぼす影響について.2022

    • 著者名/発表者名
      高倉久志, 大澤晴太, 見目大悟, 須藤みず紀, 安藤創一, 井澤鉄也
    • 学会等名
      日本運動生理学会第30回大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 骨格筋有酸素性代謝能力を効果的に向上させるための低酸素環境を利用した運動トレーニング方法の検証.2022

    • 著者名/発表者名
      高倉久志
    • 学会等名
      第34回呼吸研究会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 有酸素性代謝能力を効果的に向上させるための低酸素環境を用いた運動トレーニング方法の検証.2022

    • 著者名/発表者名
      高倉久志
    • 学会等名
      第9回骨格筋生物学研究会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [備考] 同志社大学スポーツ健康科学部 高倉研究室

    • URL

      https://sites.google.com/view/takakuralab/

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書 2022 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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