低酸素環境を利用した呼吸筋トレーニングの開発と持久的パフォーマンスへの効果

2016 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 26560348
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 片山 敬章 名古屋大学, 総合保健体育科学センター, 准教授 (40343214)
• 研究分担者: 鈴木 康弘 独立行政法人日本スポーツ振興センター国立スポーツ科学センター, スポーツ科学部, 先任研究員 (00392697) ; 石田 浩司 名古屋大学, 総合保健体育科学センター, 教授 (50193321) ; 星川 雅子 独立行政法人日本スポーツ振興センター国立スポーツ科学センター, スポーツ科学部, 先任研究員 (60284923) [辞退] ; 大家 利之 独立行政法人日本スポーツ振興センター国立スポーツ科学センター, スポーツ科学部, 契約研究員 (70610062) ; 後藤 一成 立命館大学, スポーツ健康科学部, 准教授 (60508258)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• キーワード: 呼吸筋 / トレーニング / 低酸素環境 / 持久力 / 代謝受容器反射

研究実績の概要

持久的アスリートでは，運動時の代謝要求にみあったガス交換が行われず，呼吸筋の疲労もまたパフォーマンスの制限要因となる．低酸素環境で呼吸筋のトレーニングを実施することで，呼吸筋の疲労耐性がより向上する可能性がある．
目的：低酸素環境における呼吸筋トレーニングに対する呼吸筋の機能変化を明らかにすること
方法：日常的にトレーニングを実施している持久的ランナー12名を，常酸素群6名，低酸素軍6名に振り分けた．1日30分の呼吸筋トレーニングを，週に4～5日，6週間（合計28日）実施した．呼吸筋トレーニング機器は昨年度作成した装置を用い，低酸素環境は動脈血酸素飽和度が80～90％になるように吸気酸素濃度を変化させた．トレーニング前後に，肺機能テストおよび呼吸筋持久力テストを実施した．初期負荷を30％最大随意換気量とし，3分ごとに10％ずつ増加させた．この際，1回換気量は肺活量の60％に固定し，呼吸数のみを増加させた．連続的に心拍数および血圧を測定した．設定された1回換気量か呼吸数が維持できなくなった時点を終了とし，この時点までの時間を呼吸筋持久力の指標とした．
結果：肺活量，努力性肺圧量は両群ともに有意な変化はなかった．最大随意換気量は両群ともに増加の傾向が認められた．常酸素群および低酸素群いずれも呼吸筋の持久力が有意に増加した．呼吸筋持久力手テスト実施時の血圧応答は両群ともに有意に低下した．しかしながら，両群間に差は認められなかった．
まとめ：呼吸筋トレーニングにより，呼吸筋の持久力および血圧応答は低下する．しかしながら，低酸素環境でのトレーニングの実施による効果は認められなかった．

研究成果

• [学会発表] Respiratory muscle endurance and cardiovascular response to hyperpnoea after respiratory muscle training in hypoxia (2017)
  • 著者名/発表者名: Keisho Katayama, Erika Iwamoto, Toshiyuki Ohya, Kazushige Goto, Kenji Takao, Nobukazu Kasai, Daichi Sumi, Koji Ishida, and Yasuhiro Suzuki.
  • 学会等名: The 64th American College of Sports Medicine
  • 発表場所: Denver, USA
  • 年月日: 2017-06-02
  • 国際学会
• [学会発表] 低酸素環境における呼吸筋活動の増加による運動時の循環調節への影響 (2017)
  • 著者名/発表者名: 片山敬章
  • 学会等名: 第94回日本生理学会大会
  • 発表場所: 浜松アクトシティコングレスセンター
  • 年月日: 2017-03-29
  • 招待講演