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2013 年度 実績報告書

無侵襲的に簡易に計測可能で、かつ嫌気的代謝閾値の代替となり得る体力指標創出の試み

研究課題

研究課題/領域番号 24650443
研究機関金沢大学

研究代表者

田中 志信  金沢大学, 機械工学系, 教授 (40242218)

研究分担者 山越 憲一  昭和大学, 医学部, 客員教授 (40014310)
野川 雅道  金沢大学, 機械工学系, 助教 (40292445)
キーワード体力指標 / 嫌気的代謝閾値 / 無侵襲心拍出量計測 / 心機能 / 血中乳酸濃度 / 乳酸閾値
研究概要

昨年度に続き簡易体力指標創出を目指してエルゴメータによるRamp負荷に対する循環及び呼気ガス応答の同時計測実験を行い、被験者数を昨年度の12名から38名まで増加した。昨年度と同様に嫌気的代謝閾値(AT)を求め、この時の負荷値(Lat)と心拍数:HR、一回拍出量:SV、心拍出量:COの応答の変曲点における負荷値(Lhr, Lsv, Lco)との相関を検討した。その結果、Latとの相関についてLhrが最も良かった者が18名、Lsvが16名、Lcoが18名とほぼ同数となった。またこれら全データとLatとの相関は回帰直線の傾き:a=0.915、相関係数:r=0.922と良好な直線相関となった。以上より無侵襲的に得られるLhr, Lsv, Lcoのうち、どれか一つを何らかの基準により選定できれば高精度でLatを推定可能であることがわかった。なお選定基準としては過去の運動履歴やその種類(瞬発力か持久力かなど)などを考慮する必要があると予想される。
一方、血中乳酸濃度(BLC)の負荷応答から得られる乳酸性閾値(LT)は古くからATと同様に体力評価指標として用いられているが、血液サンプリングを要し連続測定できないなどの問題がある.そこで今年度の新たな研究課題として無侵襲的に得られる循環諸量から上記ATの代替としてLTを推定可能か実験的に検討した。健常成人男性27名を対象にエルゴメータ多段階負荷に対する循環及びBLC応答を計測し、LT時における負荷値(Llt)とLhr, Lsv, Lcoとの相関を検討した。その結果LcoにおいてLltと最も良い相関(a=0.819、r=0.903)が得られたことより、LTと循環機能との関係性については心臓の「変時作用」を反映するHRと、「変力作用」を反映するSVの両側面を含んでいるCO(=HR×SV)を用いた方がより高精度でLTを推定可能であると考えられた。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (3件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Comparison Between Red, Green and Blue Light Reflection Photoplethysmography for Heart Rate Monitoring During Motion2013

    • 著者名/発表者名
      J. Lee, K. Matsumura, K. Yamakoshi, P. Rolfe, S. Tanaka and T. Yamakoshi
    • 雑誌名

      Proceedings of the 35th Annual International Conference of IEEE Engineering in Medical and Biological Society

      巻: 2013 ページ: 1724-1727

    • DOI

      10.1109/EMBC.2013.6609852

    • 査読あり
  • [学会発表] 無侵襲心拍出量計測による簡易体力評価法の検討2014

    • 著者名/発表者名
      沖本康平,宮﨑勝貴,野川雅道,山越憲一,田中志信
    • 学会等名
      第53回日本生体医工学会大会
    • 発表場所
      仙台国際センター
    • 年月日
      20140624-20140626
  • [学会発表] 無侵襲心拍出量計測による簡易体力指標創出の試み -血中乳酸値との比較-2013

    • 著者名/発表者名
      沖本康平,宮﨑勝貴,野川雅道,山越憲一,田中志信
    • 学会等名
      平成25年度日本生体医工学会北陸支部大会
    • 発表場所
      福井市地域交流プラザ
    • 年月日
      20131207-20131207
  • [学会発表] Comparison Between Red, Green and Blue Light Reflection Photoplethysmography for Heart Rate Monitoring During Motion2013

    • 著者名/発表者名
      J. Lee, K. Matsumura, K. Yamakoshi, P. Rolfe, S. Tanaka and T. Yamakoshi
    • 学会等名
      35th Annual International Conference of IEEE Engineering in Medical and Biological Society
    • 発表場所
      大阪国際会議場
    • 年月日
      20130703-20130707
  • [備考] 金沢大学理工学域機械工学類 人間適応制御研究室

    • URL

      http://www.me.se.kanazawa-u.ac.jp/lab/10.html

  • [備考] 金沢大学自然科学研究科 人間適応制御研究室ホームページ

    • URL

      http://www.me.se.kanazawa-u.ac.jp/biomed/top.htm

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公開日: 2015-05-28  

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