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登山の生体負担の程度をどのような生理学的指標によって表現するかについては不明な点が多い。たとえば，日欧のエベレスト登山隊など， 一流登山家の最大酸素摂取量が50－60 ml/kg/min程度である例も多く，平地での体力指標をそのまま準用できないようである。本研究では，登山時の生体負担を評価する試みのひとつとして，また，山の環境で現実的に測定可能な非侵襲的な手法として，心拍変動（HRV)を測定対象した。他方，HRVはこれまでの自験結果や先行研究においては，高地の低酸素の環境では，HRVのパワー・スペクトル(FFT)がしばしば検出不可能な水準にまで減少し，解析ができない事例も多く見られていた。
そこで本研究は， HRVの非線形解析のひとつであるDFA (detrended fluctuation analysis) 法に着目して，低酸素環境下の身体運動に対する生体負担の定量性を評価にするとともに，高地での運動に本法が適用可能であるかを明らかにするために，山岳ランナーを対象としたトレイルラン・タイムトライアルレースにおけるHRVのDFA解析結果と持久的体力指標と連関を調査し，HRVの非線形解析による測定結果が山に対する強さの指標のひとつになりうるか検討を加えた。
その結果，低酸素環境において，DFA法によるスケーリング指数α1は，運動開始とともに上昇し，中等度の強度の運動中に極大値を示した。また，α1の極大値は，環境酸素濃度依存的に低負荷側に移行する，すなわち，酸素濃度が低くなるにつれ，より低い負荷でα1が低下を示すことが明らかとなった。フィールドにおいて，α1の安静値からの差分は，富士登山タイムアタックの時間と正の相関，OBLAと負の相関をする傾向にあったことから，山に対する強さを表す有力な指標になる可能性が示唆された。
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