高気圧高酸素・水素環境下における解糖系運動時のパフォーマンスと生体応答

2023 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 23K16702
• 研究機関: 順天堂大学
• 研究代表者: 竹澤 稔裕 順天堂大学, スポーツ健康科学部, 准教授 (10771967)
• 研究期間 (年度): 2023-04-01 – 2026-03-31
• キーワード: 高気圧 / 高酸素 / 高水素 / 解糖系運動 / 運動パフォーマンス

研究実績の概要

現在，身体機能を回復させる一つの手段として，高気圧高酸素療法（Hyperbaric Oxygen Therapy: HBO）があげられる．HBOとは気圧の高い環境下において高濃度酸素を吸入させることにより溶解型酸素を増加させることを目的としており，結果として疾病や障がいなどの回復を期待するものである．その一方で近年，生体では不活気体と考えられてきた水素分子（H2）が抗酸化予防・治療に有効であるとの研究が数多く報告されている．最近では水の電気分解で容易に生成できる水素水の研究報告も多く，多様な疾患にて効果が期待されている．
本研究では，身体機能を回復させるためのHBOに水素ガスを加えた環境下においてトレーニングを行うことで，パフォーマンスの向上ならびにリカバリーの効率化が計れるのではないかと考えた．本研究の目的は，高気圧高酸素・水素環境下において，運動した際により多くの血中乳酸排出が予測される解糖系運動を実施し，そのパフォーマンスと生体応答に着目し検討することとしている．
これまで酸素と水素を高気圧環境下で曝露しながら活動するといった研究内容は見当たらないため，酸素濃度や水素濃度などを十分に考慮して行う必要がある．また運動負荷についても30秒間の全力ペダリング運動を予定している．その際に，装着するレギュレーター装着フェイスマスクからしっかりと呼気ガスを吐き出すことができるよう気圧の調整も実施した．酸素濃度，水素濃度ならびに気圧の調整に関してはある程度計画通りに進めることが可能であるが，もう少し予備実験を重ねる必要があると感じる．

現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

2023年度においては，チャンバーのメンテナンスや運動を実施する機材の使用方法や調整に多くの時間を費やした．またこれまで高圧高酸素や高水素を曝露して活動する報告は散見されるが，同時に高気圧環境下で高酸素ならびに高水素を同時に曝露するような先行研究は見当たらないため，それぞれの濃度について慎重に調整する必要性があり，水素発生装置の機器調整にも多くの時間を割いた．現在は気圧とそれぞれのガス濃度もある程度目処が立ち，本格的な予備実験を行うことが可能な段階まで来ていると言える．

今後の研究の推進方策

機器調整や各種の設定目処がたったので，今年度は本格的な予備実験に向けて倫理申請書を早い時期に申請する予定である．また，現在は水素発生機器を利用して被験者に吸入してもらう予定であるが，状況によっては予めガス濃度を調整したボンベからの吸入も考えている．
倫理申請書の受諾に伴い，被験者の募集も開始したい．30秒間の全力ペダリングという運動負荷なので，かなりの運動強度となることが予想される．計画では1人4回の測定を実施するため，最後まで測定を完遂できるよう被験者の選定もしていく必要がある．

次年度使用額が生じた理由

2023年度は統計学に関する書籍の購入を失念した．また機器に関する情報や使用方法等を得るための出張が延期になってしまったことから，予算と使用額に差が生じた．