• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2014 年度 実施状況報告書

骨格筋エネルギー代謝からみた効果的な低酸素トレーニング法の検証

研究課題

研究課題/領域番号 26350824
研究機関立命館大学

研究代表者

本間 俊行  立命館大学, スポーツ健康科学部, 助教 (90392703)

研究分担者 浜岡 隆文  立命館大学, スポーツ健康科学部, 教授 (70266518)
黒澤 裕子  立命館大学, 総合科学技術研究機構, 研究員 (90623108)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワード低酸素トレーニング / 無酸素性エネルギー供給 / 有酸素性エネルギー供給 / 骨格筋エネルギー代謝 / 運動パフォーマンス / 磁気共鳴分光法 / 近赤外分光法
研究実績の概要

平成26年度は、競技現場で実際に行われているトレーニングの代謝特性を明らかにすることを目的として、自転車競技選手を対象に運動強度と持続時間の面から常酸素環境と低酸素環境での運動時の代謝動態の違いについて検討した。近年は、短距離種目の無酸素性エネルギー供給能を高めることを狙った低酸素(高地)トレーニングが行われることが増えているため、実際に自転車競技の短距離選手が行っているトレーニングを模擬した運動時の代謝応答を評価した。
運動は、自転車エルゴメータを用いた70秒間持続できる最大強度での固定負荷運動を、常酸素環境と低酸素環境とで同一の絶対強度で疲労困憊に至るまで行わせた。本研究で用いた70秒間維持できる最大強度は、常酸素環境と低酸素環境とで差はなかった。運動中の呼気ガスパラメータを呼吸代謝測定装置を用いて測定し、さらには血中乳酸濃度を運動終了3分後、5分後、7分後に測定した。
酸素摂取量は、運動開始初期の20秒間においては常酸素環境と低酸素環境とで同様の変化を示したが、それ以降は疲労困憊に至るまで低酸素環境での運動時のほうが低かった(P<0.05)。運動後の血中乳酸濃度は、常酸素環境より低酸素環境で高値を示した(P<0.01)。
以上のことから、約70秒間で疲労困憊に至る強度の運動時においては、低酸素環境でも常酸素環境と同様の運動パフォーマンスを維持できるが、運動開始から20秒以降で常酸素環境よりも低酸素環境では有酸素性エネルギー供給量が小さくなり、その分を無酸素性エネルギー供給量を増加させて運動を行うことが示唆された。したがって、本研究で用いた70秒間維持できる最大強度での固定負荷自転車運動は、低酸素環境においても機械的な仕事を低下させることなく、常酸素環境よりも無酸素性エネルギー供給に対する刺激を大きくする方法として有効であることが示唆された。

現在までの達成度 (区分)
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

平成26年度の研究において、主に無酸素性エネルギー供給能力を高める目的で実際に競技選手が行っているトレーニングでの運動時の代謝応答を常酸素環境と低酸素環境で調べ、両条件での全身での代謝応答の違いが明らかにできた。平成27年度以降では、平成26年度の研究で行った運動(強度・時間)をベースにトレーニング実験を行い、その効果を検証する。また、トレーニングに対する骨格筋エネルギー代謝の適応を検証するための予備実験も行い、プロトコルも確立できた。したがって、本研究は現時点ではおおむね順調に進展しているといえる。

今後の研究の推進方策

今後は、平成26年度で実施した研究をベースにトレーニング実験を行い、その効果を筋エネルギー代謝と運動パフォーマンスの観点から評価する。トレーニング効果の検証を行うため、トレーニング期間の前後で、磁気共鳴装置内での膝伸展運動を行わせ、リン31-磁気共鳴分光法と近赤外分光法を用いて大腿部の骨格筋エネルギー代謝と筋酸素動態を評価する。運動は、無酸素性エネルギー供給量が最大になるとされる2~3分間で疲労困憊に至る高強度運動と、運動後の筋内クレアチンリン酸濃度の回復速度から筋有酸素能を評価する方法として認められている比較的低強度の運動の2種を予定している。いずれの運動も、これまでの予備実験においてプロトコルは確立されている。また、トレーニングが全身での運動パフォーマンスに及ぼす効果を評価するために、最大酸素摂取量、最大無酸素性パワー、ウィンゲートテストをトレーニング期間の前後で実施する。以上のように、低酸素トレーニングに対する適応について、局所の骨格筋と全身での運動パフォーマンスおよびエネルギー供給能の面から検証を行う。

次年度使用額が生じた理由

実験に参加した被験者が謝金を不要とされたため、未使用分の被験者謝金を次年度の研究分に移行することとした。

次年度使用額の使用計画

次年度は、被験者謝金が当初の計画より多く必要となる見込みである。そのため、被験者謝金の追加分として使用する。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (8件)

  • [雑誌論文] Once-weekly muscle endurance and strength training prevents deterioration of muscle oxidative function and attenuates the degree of strength decline during 3-week forearm immobilization2015

    • 著者名/発表者名
      Toshiyuki Homma, Takafumi Hamaoka, Takuya Osada, Norio Murase, Ryotaro Kime, Yuko Kurosawa, Shiro Ichimura, Kazuki Esaki, Fumiko Nakamura, Toshihito Katsumura
    • 雑誌名

      European Journal of Applied Physiology

      巻: 115 (3) ページ: 555-563

    • DOI

      10.1007/s00421-014-3029-0

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Intramyocellular and extramyocellular lipids are associated with a risk of arterial stiffness2015

    • 著者名/発表者名
      Natsuki Hasegawa, Toshiyuki Kurihara, Koji Sato, Toshiyuki Homma, Shumpei Fujie, Satoshi Fujita, Kiyoshi Sanada, Takafumi Hamaoka, Motoyuki Iemitsu
    • 雑誌名

      American Journal of Hypertension

      巻: In press ページ: In press

    • DOI

      In press

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Verification of human brown adipose tissue evaluation using near-infrared time-resolved spectroscopy2015

    • 著者名/発表者名
      Shinsuke Nirengi, Shiho Amagasa, Toshiyuki Homma, Takeshi Yoneshiro, Yuko Kurosawa, Tomomi Iida, Motoki Oda, Yutaka Yamashita, Masayuki Saito, Takafumi Hamaoka
    • 学会等名
      ヒトの環境適応と全身的協関に関する 国際シンポジウム
    • 発表場所
      神戸大学発達科学部(兵庫県)
    • 年月日
      2015-03-15
  • [学会発表] エコノミークラス症候群モデルにおける下肢筋酸素動態の変動と弾性タイツ着用効果の検証2014

    • 著者名/発表者名
      黒澤裕子,ニ連木晋輔,永井優也,本間俊行,浜岡隆文
    • 学会等名
      第18回 酸素ダイナミクス研究会
    • 発表場所
      京都大学(京都府)
    • 年月日
      2014-11-29
  • [学会発表] 近赤外線時間分解分光法を用いたヒト褐色脂肪組織の新しい評価法2014

    • 著者名/発表者名
      ニ連木晋輔,本間俊行,黒澤裕子,浜岡隆文
    • 学会等名
      第18回 酸素ダイナミクス研究会
    • 発表場所
      京都大学(京都府)
    • 年月日
      2014-11-29
  • [学会発表] 低酸素環境での膝伸展運動時における骨格筋酸素動態とエネルギー代謝2014

    • 著者名/発表者名
      本間俊行,高橋英幸
    • 学会等名
      第21回医用近赤外線分光法研究会
    • 発表場所
      倉敷芸文館(岡山県)
    • 年月日
      2014-11-01
  • [学会発表] エコノミークラス症候群モデルにおける弾性タイツ着用の効果2014

    • 著者名/発表者名
      黒澤裕子,ニ連木晋輔,永井優也,本間俊行,浜岡隆文
    • 学会等名
      第21回医用近赤外線分光法研究会
    • 発表場所
      倉敷芸文館(岡山県)
    • 年月日
      2014-11-01
  • [学会発表] A 12-week catechin-rich beverage intake increases brown adipose tissue and decreases extramyocellular lipids in healthy young women2014

    • 著者名/発表者名
      Shinsuke Nirengi, Shiho Amagasa, Toshiyuki Homma, Takeshi Yoneshiro, Saori Matsumiya, Yuko Kurosawa, Kumiko Ebi, Masayuki Saito, Takafumi Hamaoka
    • 学会等名
      3rd international conference on Recent Advances and Controversies in Measuring Energy Metabolism
    • 発表場所
      花王株式会社(東京都)
    • 年月日
      2014-10-11
  • [学会発表] 12週間のカテキン摂取による褐色脂肪増量と筋細胞外脂肪の減少2014

    • 著者名/発表者名
      二連木晋輔,天笠志保,本間俊行,黒澤裕子,松宮さおり,海老久美子,浜岡隆文
    • 学会等名
      第69回 日本体力医学会大会
    • 発表場所
      長崎大学文教キャンパス(長崎県)
    • 年月日
      2014-09-20
  • [学会発表] レジスタンストレーニングが皮下脂肪と筋細胞内脂肪に及ぼす影響2014

    • 著者名/発表者名
      本間俊行,栗原俊之,梅野徳,藤田聡,浜岡隆文
    • 学会等名
      第69回 日本体力医学会大会
    • 発表場所
      長崎大学文教キャンパス(長崎県)
    • 年月日
      2014-09-19

URL: 

公開日: 2016-05-27  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi