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2019 年度 実施状況報告書

呼気終末二酸化炭素分圧動態に着目したハイポベンチレーショントレーニングの開発

研究課題

研究課題/領域番号 18K10895
研究機関順天堂大学

研究代表者

坂本 彰宏  順天堂大学, スポーツ健康科学部, 准教授 (70615434)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
キーワード二酸化炭素感受性 / 呼気終末二酸化炭素分圧 / 換気量 / hypoventilation training / hypercapnic training
研究実績の概要

本研究では、漸増負荷試験中に記録される呼気終末二酸化炭素分圧(PETCO2)の数値を、持久的パフォーマンスを推定する新たな生理学的指標に用いることが出来るか否かについて検証している。PETCO2は体内の二酸化炭素分圧を推測する測定項目であり、安静時では35-40mmHg, 運動時では40-45mmHgとなる。また疲労困憊に近づくにつれ、運動性ハイパーベンチレーションが生じ、30-35mmHgまで低下する。
これまで対象とした学生長距離選手からは、東京-箱根駅伝に出場した選手において、換気量が少なく通常では観られることのない高いPETCO2数値(50-54mmHg)が漸増負荷試験中に記録された。これは二酸化炭素感受性の低下を示唆し、このような適応によって競技中の換気量、呼吸筋疲労、中枢疲労の発生を軽減していると推察される。駅伝に出場した選手とそれ以外の選手間では、これまで用いられてきた最大酸素摂取量、オールアウトタイム(最大到達速度)、換気閾値などのパラメーターに違いが観られなかったことから、PETCO2の数値に着目することで、特にエリート長距離ランナーを選考できる可能性が示された。
上記の成果を、2019年10月23日-26日にオーストラリア サンシャインコーストで開催されたオーストラリアスポーツ医学会大会(Sports Medicine Australia Conference)にて口頭発表した。また研究代表者が所属する大学のオープンキャンパス模擬授業にて公表した。
本年度では、対象被験者数を増やすことでこの発見の応用性や統計的支持力を向上させることを計画しており、これまで新たに23名の学生長距離選手を加えて測定を実施した。データは現在解析中である。しかし新型コロナウイルス感染拡大予防対策により、実験が一時中断となっている。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

新型コロナウイルス感染拡大予防の為、実験が一時中断となっており、2019年度に予定していた漸増負荷試験の対象被験者を全員測定しきれていない。また、呼気終末二酸化炭素分圧(PETCO2)数値が運動時に高値を示すような適応がトレーニング効果によって得られるかについて、運動中またはインターバル期の換気量(特に一回換気量)を意図的に低下させるハイポベンチレーショントレーニング(またはhypercapnic training)を介入させる実験を計画しているが、これについても上記理由により実施が出来ていない。

今後の研究の推進方策

緊急事態宣言が解除され感染拡大リスクが著しく軽減されたのちに、漸増負荷試験を再開しデータ計測を完了させる。また、トレーニング介入実験へと移行し、持久的パフォーマンスを向上させる新たなトレーニング理論と方法の開発を目指す。これにより特にエリート長距離ランナーの育成に寄与する。
新型コロナウイルス感染予防対策が長期化し2020年度内の研究遂行が順調に進まない場合は、研究期間延長申請も検討する。学会で発表した成果については随時論文執筆をし、学術論文として世界的に発信していく。

次年度使用額が生じた理由

新型コロナウイルス感染拡大予防対策により、2019年度に実施を予定していた漸増負荷試験の追加測定が一時中断となった。実験が再開された際には、未使用額を被験者協力に対する謝礼として使用する予定である。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 1件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] The University of Sydney(オーストラリア)

    • 国名
      オーストラリア
    • 外国機関名
      The University of Sydney
  • [雑誌論文] Hyperventilation-Aided Recovery for Extra Repetitions on Bench Press and Leg Press2020

    • 著者名/発表者名
      Sakamoto Akihiro、Naito Hisashi、Chow Chin Moi
    • 雑誌名

      Journal of Strength and Conditioning Research

      巻: 34 ページ: 1274~1284

    • DOI

      10.1519/JSC.0000000000003506

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] スピード系パワートレーニングにおけるthrust-backの有効性2019

    • 著者名/発表者名
      坂本彰宏,内藤久士
    • 学会等名
      第74回日本体力医学会大会
  • [学会発表] End-tidal partial pressure of CO2 and minute ventilation: new measures to distinguish elite long-distance runners2019

    • 著者名/発表者名
      Akihiro Sakamoto, Hisashi Naito H and Chin Moi Chow
    • 学会等名
      Sports Medicine Australia Conference
    • 国際学会
  • [備考] 順天堂大学 研究者情報データベース

    • URL

      https://www.juntendo.ac.jp/graduate/kenkyudb/search/researcher.php?MID=6020

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公開日: 2021-01-27  

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