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自発的過換気が高強度運動と回復時の生理応答に及ぼす影響-新運動法開発に向けて-

研究課題

研究課題/領域番号 21K21212
研究種目

研究活動スタート支援

配分区分基金
審査区分 0909:スポーツ科学、体育、健康科学およびその関連分野
研究機関北海道教育大学

研究代表者

土橋 康平  北海道教育大学, 教育学部, 講師 (80912550)

研究期間 (年度) 2021-08-30 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
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: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード自発的過換気 / 呼吸性アルカローシス / 低酸素 / 高地トレーニング / 無酸素性代謝 / 高強度トレーニング / 運動後低血圧 / トレーニング
研究開始時の研究の概要

運動パフォーマンスの向上等を目的として、トレーニング現場では短時間高強度運動が行われている。一方、運動後には血圧が運動前より低下し、失神等が起こる危険性がある。低酸素吸入や運動前に換気量を随意的に増加させる (自発的過換気) と、高強度運動時の無酸素性代謝がより亢進する一方で、運動後の血圧がより低下することも報告されている。低酸素吸入と過換気を組み合わせると、それぞれ単独の刺激よりも無酸素性代謝の亢進を大きくできる一方で、運動後の血圧低下も大きく、失神等に繋がる可能性がある。そこで、本研究では自発的過換気と低酸素吸入の組み合わせが高強度運動及び回復時の生理応答に及ぼす影響について検討する。

研究成果の概要

運動能力の向上等を目的として、現場では短時間高強度運動が行われている一方、運動後には血圧が運動前より低下し、失神等が起こる危険性がある。低酸素吸入や運動前に換気量を随意的に増加させる (自発的過換気) と、高強度運動時の無酸素性代謝がより亢進する一方で、運動後の血圧がより低下することも報告されている。本研究では低酸素吸入と過換気の組み合わせが運動時の呼吸代謝やその後の循環応答に及ぼす影響について検討した。その結果、低酸素と過換気の組み合わせは高強度運動時の無酸素性代謝を単独の介入よりもさらに亢進させたが、運動後の血圧低下の程度には影響しないことが示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究成果から、低酸素吸入と自発的過換気の組み合わせは、単独の介入と比較して運動後の血圧低下の程度を大きくすることなく、高強度運動時の無酸素性代謝をさらに亢進させることが示唆された。これは、高強度運動のパフォーマンスを向上させるトレーニングとして安全で、これまでよりも効果的に無酸素性代謝を亢進することができる方法であると考えられる。そのため、本研究成果は安全かつ効果的な新たなトレーニング法の開発に寄与したと考えられる。

報告書

(3件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 4件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 4件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Combined Effects of Hypocapnic Hyperventilation and Hypoxia on Exercise Performance and Metabolic Responses During the Wingate Anaerobic Test2023

    • 著者名/発表者名
      Dobashi Kohei、Katagiri Akira、Fujii Naoto、Nishiyasu Takeshi
    • 雑誌名

      International Journal of Sports Physiology and Performance

      巻: 18 号: 1 ページ: 69-76

    • DOI

      10.1123/ijspp.2022-0121

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Hypocapnia attenuates local skin thermal perception to innocuous warm and cool stimuli in normothermic resting humans2023

    • 著者名/発表者名
      Fujimoto Tomomi、Dobashi Kohei、Fujii Naoto、Matsutake Ryoko、Nishiyasu Takeshi
    • 雑誌名

      American Journal of Physiology-Regulatory, Integrative and Comparative Physiology

      巻: 324 号: 1 ページ: R120-R127

    • DOI

      10.1152/ajpregu.00126.2022

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Effects of Pre-Exercise Voluntary Hyperventilation on Metabolic and Cardiovascular Responses During and After Intense Exercise2022

    • 著者名/発表者名
      Dobashi Kohei、Ichinose Masashi、Fujii Naoto、Fujimoto Tomomi、Nishiyasu Takeshi
    • 雑誌名

      Research Quarterly for Exercise and Sport

      巻: - 号: 4 ページ: 1-12

    • DOI

      10.1080/02701367.2022.2121371

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Hypercapnia elicits differential vascular and blood flow responses in the cerebral circulation and active skeletal muscles in exercising humans2022

    • 著者名/発表者名
      Moriyama Shodai、Ichinose Masashi、Dobashi Kohei、Matsutake Ryoko、Sakamoto Mizuki、Fujii Naoto、Nishiyasu Takeshi
    • 雑誌名

      Physiological Reports

      巻: 10 号: 8

    • DOI

      10.14814/phy2.15274

    • 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 / 国際共著
  • [学会発表] Hyperthermia-induced hyperventilation in individuals with spinal cord injury performing intermittent exercise in the heat2023

    • 著者名/発表者名
      N Fujii, E Ito, A Katagiri, K Dobashi, T Mieda, M Saito, S Nagata, Y Sawae, K Watanabe, Y Shimizu, T Nishiyasu
    • 学会等名
      ARIHHP Human High Performance Furum 2023 -Next Step in Collaborative Research at ARIHHP-
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Effect of cold air inhalation on body temperatures in individuals with spinal cord injury performing intermittent exercise in the heat2023

    • 著者名/発表者名
      E Ito, A Katagiri, K Dobashi, T Mieda, T Nishiyasu, M Saito, S Nagata, Y Sawae, K Watanabe, Y Shimizu, N Fujii
    • 学会等名
      ARIHHP Human High Performance Furum 2023 -Next Step in Collaborative Research at ARIHHP-
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Effect of a hot and moisture mask on cardio-pulmonary response during high-intensity intermittent exercise2023

    • 著者名/発表者名
      K Dobashi, K Hideshima, T Nishiyasu, N Fujii
    • 学会等名
      ARIHHP Human High Performance Furum 2023 -Next Step in Collaborative Research at ARIHHP-
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 動脈血二酸化炭素分圧低下が高強度間欠的運動後の血圧応答に及ぼす影響2022

    • 著者名/発表者名
      土橋 康平、片桐 陽、藤井 直人、西保 岳
    • 学会等名
      第77回日本体力医学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Hypocapnic hyperventilation and hypoxia additively increase anaerobic metabolism during supramaximal exercise2022

    • 著者名/発表者名
      K Dobashi, A Katagiri, N Fujii, T Nishiyasu
    • 学会等名
      The 19th International Conference on Environmental Ergonomics
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 積雪寒冷期間およびCOVID-19 禍による練習制限下での野球競技者の複合トレーニングがスプリント能力に及ぼす影響2022

    • 著者名/発表者名
      工藤 颯太、板谷 厚、土橋 康平
    • 学会等名
      第61回 北海道体育学会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 自発的過換気および低酸素の組み合わせが高強度運動および回復時の呼吸代謝および循環応答に及ぼす影響2022

    • 著者名/発表者名
      土橋 康平、片桐 陽、藤井 直人、西保 岳
    • 学会等名
      第61回 北海道体育学会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 伸張-短縮サイクルを伴うウォームアップが高強度ランニング運動時の呼吸代謝応答に及ぼす影響2022

    • 著者名/発表者名
      土橋 康平、遠藤 寧々、森田 憲輝、板谷 厚
    • 学会等名
      第35回日本トレーニング科学大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 自発的過換気と低酸素吸入の組み合わせが全力自転車運動時の呼吸代謝応答に及ぼす影響2021

    • 著者名/発表者名
      土橋康平、片桐陽、藤井直人、西保岳
    • 学会等名
      第76回日本体力医学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [図書] 運動生理学2023

    • 著者名/発表者名
      土橋康平
    • 総ページ数
      1
    • 出版者
      みらいスポーツライブラリ
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書

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公開日: 2021-10-22   更新日: 2024-01-30  

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