広島体育学研究49：1 ～ 12，2023〔原著論文〕

低用量のカフェイン摂取が大学生野球投手のピッチングパフォーマンスに及ぼす影響
石 田
黒 川
岩 橋
柳 岡
長谷川

克 樹*
泰 嗣 **
眞南実 **
拓 磨 **
博 **Effect of low-dose caffeine intake on pitching
performance in university baseball pitchers
Katsuki Ishida(Faculty of Integrated Arts and Sciences, Hiroshima University)

Yasutsugu Kurokawa(Graduate School of Humanities and Social Sciences, Hiroshima University)

Manami Iwahashi(Graduate School of Humanities and Social Sciences, Hiroshima University)

Takuma Yanaoka(Graduate School of Humanities and Social Sciences, Hiroshima University)

Hiroshi Hasegawa(Graduate School of Humanities and Social Sciences, Hiroshima University)

Abstract
Pitching speed in baseball pitchers decreases as the innings go by and the number of pitches
increases. Pitchers need to keep the fastball speed for long time. Low-dose caffeine intake has beenshown to have ergogenic effects in various sports with minimal side effects and may also haveergogenic effects in baseball pitchers. In this study, we aimed to investigate the effects of low-dose
caffeine intake on pitching performance in baseball pitchers. Eight college pitchers performed a
17-pitch x 7-inning pitching test. The experiment was conducted in a double-blind, randomized,
crossover design with two conditions: a caffeine condition (3 mg/kg) and a placebo condition. Ballvelocity, hip adduction and abduction muscle strength, heart rate, blood lactate, session rate ofperceived exertion, two-dimensional mood scale, and the side effects were measured. Average ballvelocity in the caffeine condition was significantly higher than in the placebo condition at 4 (p =0.049), 5 (p < 0.001), 6 (p = 0.016), 7 (p = 0.010) innings. Hip adductor muscle strength was higher
in 1 (p = 0.045), 4 (p = 0.016), 5 (p = 0.036), 6 (p = 0.005), 7 (p = 0.009) innings in the caffeine
condition. Session rating of perceived exertion and two-dimensional mood scales (positive arousaland pleasantness) improved in the caffeine condition. Few side effects were observed in the caffeine* 広島大学総合科学部** 広島大学大学院人間社会科学研究科― 1 ―広島体育学研究

第49巻

令和５年３月condition. Therefore, low-dose caffeine intake improves hip adductor muscle strength, reduces
fatigue, improves mood states, and suppresses the decrease in ball velocity without any side effects.
Keywords: Pitching, Ball velocity, Caffeine, Rate of perceived exertion, Mood

対する拮抗作用により，興奮性神経伝達物質であ緒言るドーパミンやアドレナリンの放出が促進され，

野 球 に お け る 投 手 の 球 速 は， ピ ッ チ ン グ パ

神経細胞は興奮し，脳を活性化させる（Zheng et.,フォーマンスにおいて重要な要素の一つである．

2014）．これらによって，主観的な疲労感や倦怠

先発投手は1試合 100 球以上の投球を行わなけれ感が緩和され（Duncan et al., 2013），心理的なモばならない場合もあり，最も生理的負担の大きい

チベーションが向上し（Dominguez et al., 2021），

ポジションである．大学生投手のピッチングパ

運動パフォーマンスが改善する（Talanian andフォーマンスは，イニングを重ねることで投球数

Spriet, 2016）．

が増加し，ストレートの球速が有意に低下するこ

近年，低用量のカフェイン摂取の実用性に関心とが報告されている（Yanagisawa and Taniguchi,が高まっている（Spriet, 2014）．低用量（3mg/

2018）．また，プロ野球の投手でも最終回に球速kg）のカフェインを摂取した場合，中用量（6mg/が有意に低下することが報告されている（Murraykg）および高用量（9mg/kg）と比較して，サ

et al., 2001）．投手にとって球速を維持すること

イクルエルゴメーターを用いた間欠的運動におけは重要であり，速い球を持続的に繰り返し投球するパワー出力，さらには注意力及び処理速度の認る能力が求められる．

知 機 能 が 有 意 に 向 上 し た（Wang et al., 2020）．

カフェインは世界的に人気のあるエルゴジェ

また，高用量のカフェイン摂取は，頭痛及び不安ニック薬であり，筋持久力（Wilk et al., 2019a），などの副作用を引き起こし，運動パフォーマンス

最大筋力（Diaz-Lara et al., 2016），瞬発的パワーに悪影響を及ぼす可能性がある（Astorino and（Lago-Rodriguez et al., 2021）など様々な形態のRoberson, 2010）．そのため，低用量のカフェイ

運動パフォーマンスを改善させることが知られてン摂取は副作用の影響も少なく運動パフォーマン

いる．カフェインのエルゴジェニック効果は，運スを向上させることができる．

動開始 30～90 分間前に，3～9 mg/kg の用量

カフェイン摂取によるエルゴジェニック効果はのカフェインを摂取した際に認められている

様々なスポーツにおいて観察されている．女子の（Grgic et al., 2020）．その作用機構は，カフェイ

プロバスケットボール選手と男子のセミプロバス

ンがアデノシン受容体の拮抗薬として働くためでケットボール選手において，3mg/kg のカフェあるとされている．カフェインはアデノシンと構インを摂取することによって垂直跳びの跳躍高が造が類似しており，神経細胞に抑制作用を持つア

平均 2.7% 向上したことが報告されている（Puente

デノシン受容体 A1，A2a，A2b を遮断する．

et al., 2017）．また，男子テニス選手を対象とし，末梢の筋レベルでは，筋小胞体からのカルシウム

長時間におけるテニスの試合を模倣した研究でイオンの放出を促進し，再吸収も阻害することで，は，偽薬（プラセボ）を摂取した条件と比較して筋の収縮力を高めることができる（Davis et al.,3mg/kg の カ フ ェ イ ン を 摂 取 し た 条 件 で 最 終

2003; Anselme et al., 1992）．また，末梢だけでな

セ ッ ト の サ ー ブ ス ピ ー ド が 3.8% 向 上 し た

く中枢性の作用による効果も報告されている．中（Hornery et al., 2007）．男女のプロハンドボール

枢性の作用ではカフェインがアデノシン受容体に選手においては3mg/kg のカフェインを摂取す― 2 ―カフェイン摂取と投球パフォーマンス

ると，9m のボールスローの球速が 2.8～4.3% 向

和感のある被験者はおらず，視覚，聴力を含めた上した（Munoz et al., 2020）．これらのようにス

感覚器においても投球動作を阻害するような身体ポーツ競技現場におけるカフェイン摂取はパ的特徴を持った者は含まれなかった．被験者にはフォーマンス向上に効果的な方法といえる．

実験前日に激しい投球練習は控えるように指示し以上のように，様々なスポーツでカフェインのた．研究に先立ち，全ての被験者に対して実験のエルゴジェニック効果が検討されているが，野球

目的と内容，起こり得るリスクについて説明し，のピッチングパフォーマンスに及ぼす影響を調べ実験に参加する同意を得た．本実験は広島大学総た研究は著者らが調べた限り報告されていない．

合科学部の倫理委員会の承認を得て実施した（承野球のピッチングパフォーマンスに求められるこ

認番号03-69）．

とは，一球ごとに高い速度の投球を行う瞬発的な実験プロトコルパワーと複数イニングで繰り返し投球を行う間欠的持久力であると考えられる．これまでのカフェ

1

実験条件

インに関する先行研究でハンドボール選手の投球

本実験は，二重盲検無作為化クロスオーバーデ

速度や瞬発的パワーへのエルゴジェニック効果がザインにてカフェイン条件とプラセボ条件の2条認められていることから，カフェイン摂取により件を行った．カフェイン条件では，低用量とされ野球投手の投球スピードも向上する可能性がある3mg/kg のカフェイン（ファイザー社，カフェ

る．また，カフェイン摂取により間欠的持久力の

イン水和物）を摂取し，プラセボ条件では同量の向上が認められているように（Schneiker et al.,

乳糖（丸石製薬社，
乳糖水和物原末）を摂取した．

2006），投球を繰り返していくために必要な間欠

各実験は1回目に投与された薬物の影響と疲労の的な持久力を改善することができ，特に先発投手

影響を完全に排除するために6日間以上の間隔をにおける試合後半のピッチングパフォーマンスのおいて行った．

低下を抑制できる可能性がある．
以上のことから，本研究の目的は低用量のカ

2

実験手順

フェイン摂取が大学生投手のピッチングパフォー

血中カフェイン濃度は摂取 60 分後にピークに

マンスに与える影響を明らかにすることとした．

達し，それらの値は3～4時間持続することが報本研究では，球速をピッチングパフォーマンスと告されているため（Mclellan et al., 2016），本実

定義し，低用量のカフェイン摂取が投手のピッチ

験では被験者は投球テスト開始 60 分前に透明なングパフォーマンスに影響を与え，特に後半イニカプセル（日進医療器社，食用カプセル）に入っ

ングの球速低下を抑制するという仮説を立てた．

たカフェイン，もしくは乳糖を 150mL の常温の水（日本コカ・コーラ社，いろはす）と一緒に摂方法取した．その後，10 分間の座位安静の後 40 分間

被験者のウォーミングアップを行った．ウォーミング

被験者は日常的にカフェイン摂取の少ないオー

アップは 20 分間のランニングまたはストレッチ，

バースローの大学生硬式野球部投手8名（年齢：10 分間のキャッチボール，10 分間のブルペンで20.3 ± 0.8 歳，身長：174.5 ± 3.3cm，体重：69.0の投球練習で構成され，各実験で同様のウォーミ± 2.5kg，右利き6名，左利き2名）とした．日

ングアップを行った．
ウォーミングアップ終了後，常的にカフェイン摂取が少ないとは，カフェイン

10 分間の座位安静の後，投球テストを行った．

を多く含む食品（コーヒー，エナジードリンク，

投球テスト

紅茶など）を週1回程度，または全く摂取していないと定義した．測定時に肩や肘などに痛みや違投球テストは1イニング 17 球とし，7イニン― 3 ―広島体育学研究

第49巻

令和５年３月グ行った．投球はピッチャーマウンドからキャッロプラス）を用いて非利き手の指先から採血し，チャーに向かってバッターを打席に立たせた状態

血中乳酸測定器（アークレイマーケティング社，

でストライクゾーンの真ん中に全球ストレートでLT-1730）を用いて投球テスト開始前，7イニン

全力投球するように指示した（ピッチャープレー

グ終了後に測定した．

トとホームベースの距離：18.44m）．投球前練習
は1分 40 秒とし，1球ごとの間隔は 20 秒とした．

主観的指標

イニング終了後は7分間の休息を設け．7イニン
グを投球し終えた時点で終了とした．

主 観 的 指 標 と し て 主 観 的 運 動 強 度（Session
Rating of Perceived Exertion : セッション RPE）と二次元気分尺度を測定した．セッション RPE

各指標の測定方法

は各イニング終了後に Borg（1982）の 15 段階のピッチングパフォーマンス

スケールを用いて評価した．二次元気分尺度はピッチングパフォーマンスの指標として球速をウォーミングアップ前と後，各イニング終了後に測定した．球速はホームベースの後方3m の位測定した．二次元気分尺度は，坂入らが考案した置にスピードガン（Applied Concepts 社，Stalker

心理状態の測定を行うものである．被験者に8項

sport2）を三脚により設置し，イニング毎の最高

目を 0（全くそうでない）から 5（非常にそう）

球速，平均球速を評価した．全ての試行で同一のまでの6段階で評価させ，「ポジティブ覚醒得点」

キャッチャー（野球歴 15 年）がストライクかど「ネガティブ覚醒得点」「快適度」「覚醒度」の4

うかを判定し，全投球のストライク率をイニングつの指標を測定した（坂入ら，2003）．これらのごとに算出した．

指標は，4指標とも－ 10 点～10 点の範囲の数値で表示され，それぞれは以下の式にて算出した．

筋力指標

各指標とも得点が高いほど，各心理状態の意味・筋力の指標として股関節内転筋力と股関節外転要素が強いことを示す．

筋力を測定した．測定には内転外転筋力測定器Ⅱ

ポジティブ覚醒得点（P）（竹井機器工業社，T.K.K.3367b）を用いて，投球＝項目4＋項目8－項目3－項目7

テスト前（Pre）と各イニング終了後に測定した．

ネガティブ覚醒得点（N）

内転外転筋力測定器は大腿部の間に設置し，ベル＝項目2＋項目6－項目1－項目5

トで固定した．体幹は固定しなかった．被験者は快適度＝（P-N）/2

内転外転筋力測定器のパッドを挟み，押すことで覚醒度＝（P+N）/2

股関節内転筋力を測定し，固定されたベルトを引

また実験終了後，カフェイン摂取による副作用

くことで股関節外転筋力を測定した．それぞれのの影響に関するアンケート調査を実施した．各項

試行は全力で1回ずつ行うように指示した．

目「頻脈」「尿量の増加」「頭痛」「胃腸障害」「めまい」「吐き気」を 1（ない，ほとんど感じなかっ

生理的指標

た）
，2（少し感じた），3（やや感じた），4（強く生理的指標として心拍数と血中乳酸を測定し感じた）の4段階で評価した．

た．心拍数はハートレートモニター（POLAR 社，
V800）を用いて，投球テスト開始から終了まで

環境条件

断続的に測定した．各イニングでの心拍数の最も各実験時の環境条件は湿球黒球温度（WBGT）

高い値を最高心拍数とし，5～14 球の投球の平計（エー・アンド・デイ社，熱中症指数モニター

均を平均心拍数として評価した．血中乳酸は穿刺

AD-5695）を用いて，WBGT，気温，黒球温度，器（ロシュダイアベティスケア社，セーフティプ

相対湿度をウォーミングアップ開始前，投球テス― 4 ―カフェイン摂取と投球パフォーマンス

ト開始前，投球テスト終了後に測定した．

た（Fig. 1B）．
ストライク率では交互作用（p = 0.970），イニ

統計処理

ングの主効果（p = 0.626），条件の主効果（p =全ての値は平均値±標準偏差で示した．全ての0.240）は認められなかった．全投球のストライ

統計は SPSS（Ver.25）を用いて分析した．全て

ク率はカフェイン条件で 47.1 ± 0.1%，プラセボの項目は，二要因（条件×イニング）の繰り返し

条件で 43.8 ± 0.1% であった．全投球のストライの あ る 分 散 分 析 に よ り 分 析 し た． 自 由 度 はク率にもカフェイン条件とプラセボ条件で有意なGreenhouse-Geisser の ε による補正を行った．交差は認められなかった（p = 0.245）（Fig. 1C）．

互作用が認められた場合には，Bonferroni の方法
を用いて事後検定を実施した．統計的有意水準はA

5% 未満とした．

結果
環境条件
実験時の WBGT の平均は 16.8 ± 7.8℃，気温は 20.4 ± 7.9℃，黒球温度は 22.5 ± 8.5℃，相対湿度は 51.0 ± 13.8% であった．
B

ピッチングパフォーマンス
1回の平均球速はカフェイン条件で 122.1 ±
7.2km/h，プラセボ条件で 121.4 ± 6.9km/h であった．7回の平均球速はカフェイン条件で 121.7 ±
6.7km/h，プラセボ条件で 116.5 ± 7.3km/h であった．二元配置分散分析の結果，平均球速では交互作用（p = 0.005），イニングの主効果（p < 0.001），
条件の主効果（P = 0.015）が認められた．事後検定の結果，4回（p = 0.049），5回（p < 0.001），

C

6回（p = 0.016），7回（p = 0.010）でカフェイ
ン条件はプラセボ条件と比較して有意に高値を示した．また，プラセボ条件で1回と比べ7回で有意な低下が認められた（p = 0.049）（Fig. 1A）．
1回の最高球速はカフェイン条件で 125.1 ±
7.4km/h，プラセボ条件で 123.8 ± 6.6km/h であった．7回の最高球速はカフェイン条件で 123.4 ±後検定の結果，6回（p = 0.010）でカフェイン

Figure 1. Changes in average speed (A),maximal speed (B), and strike rate every
inning. The values are expressed as mean
± SD (n = 8). *: significantly different
between the conditions (p < 0.05). #:significantly different compared to the 1st

条件はプラセボ条件と比較して有意に高値を示し

inning (p < 0.05). CAF: caffeine, PLA: placebo.

7.7km/h，プラセボ条件で 121.1 ± 6.2km/h であった．最高球速では交互作用（p = 0.010），イニン
グの主効果（p = 0.002）は認められたが，条件の主効果（p = 0.081）は認められなかった．事― 5 ―広島体育学研究

第49巻

筋力指標

令和５年３月外転筋力では交互作用（p = 0.135），イニングのPre の股関節内転筋力はカフェイン条件で 40.1
± 5.7kg，プラセボ条件で 41.8 ± 5.1kg であった．

主効果（p = 0.131），条件の主効果（p = 0.394）
は認められなかった（Fig.2B）．

7回終了後ではカフェイン条件で 45.1 ± 5.9kg，プラセボ条件で 36.3 ± 7.7kg であった．股関節内生理的指標

転筋力では交互作用（p = 0.026），条件の主効果（p最高心拍数，平均心拍数ともに交互作用（最高= 0.003） は 認 め ら れ た が， イ ニ ン グ の 主 効 果

心拍数 p = 0.028，平均心拍数 p = 0.014），イニ（p=0.078）は認められなかった．事後検定の結果，ングの主効果（最高心拍数 p < 0.001，平均心拍1回（p = 0.045），4回（p = 0.016），5回（p =数 p < 0.001），条件の主効果（最高心拍数 p =0.036），6回（p = 0.005），7回（p = 0.009）で0.031，平均心拍数 p = 0.036）が認められた．最カフェイン条件はプラセボ条件と比較して有意に高心拍数では，4回（p = 0.029），
6回（p = 0.044），

高値を示した（Fig.2A）．

7回（p = 0.034），
平均心拍数では7回（p = 0.049）

Pre の股関節外転筋力はカフェイン条件で 44.8
± 9.9kg，プラセボ条件で 49.5 ± 9.9kg であった．

においてカフェイン条件はプラセボ条件と比較して有意に高値を示した（Fig. 3）．

7回終了後ではカフェイン条件で 47.9 ± 13.8kg，

投球開始前の血中乳酸値はカフェイン条件でプラセボ条件で 45.2 ± 9.9 kg であった．股関節

1.8 ± 0.2mmol/L，
プラセボ条件で 1.7 ± 0.2mmol/

A

A

B

B

Figure 2. Changes in hip adduction strength(A) and hip abduction strength (B). The
values are expressed as mean ± SD (n =8). *: significantly different between theconditions (p < 0.05). CAF: caffeine, PLA:
placebo.

Figure 3. Changes in maximal heart rate (A)and average heart rate (B) every inning.
The values are expressed as mean ± SD (n= 8). *: significantly different between theconditions (p < 0.05). CAF: caffeine, PLA:
placebo.

― 6 ―カフェイン摂取と投球パフォーマンス

L であった．投球終了後ではカフェイン条件で 2.6

イニングを重ねるごとにセッション RPE の値は± 1.1mnol/L，プラセボ条件で 1.6 ± 0.4mmol/L

両条件で増加し，カフェイン条件の方がプラセボであった．投球終了後ではカフェイン条件で高値

条件と比較して低値を示した（Fig. 4）．

を示したが，交互作用（p = 0.258），条件の主効

二次元気分尺度のうち，ポジティブ覚醒，快適果（p = 0.054），イニングの主効果（p = 0.354）

度では交互作用（p = 0.005，p = 0.001），条件のは認められなかった．

主効果（p = 0.031，p = 0.027），イニングの主効
果（ポジティブ覚醒 p < 0.001，快適度 p < 0.001）

主観的指標が認められた．また，ポジティブ覚醒，快適度とセッション RPE では交互作用（p = 0.135）はもに4回（p = 0.020, p = 0.048），
5回（p = 0.012，

認められなかったが，イニングの主効果（p <p = 0.010），6回（p = 0.013，p = 0.026），7回（p0.001），条件の主効果（p = 0.004）は認められた．

= 0.017，p = 0.006）でカフェイン条件はプラセ
ボ条件と比較して有意に高値を示した．ネガティ
ブ覚醒と覚醒度では交互作用（p = 0.087，p =0.751），条件の主効果（p = 0.146，p = 0.071）は認められなかったが，イニングの主効果（p <0.001，p < 0.001）は認められた（Table.1）．
副作用の影響についてはプラセボ条件では「頻脈」「尿量の増加」「頭痛」「胃腸障害」「めまい」「吐き気」の全ての項目で8名の全被験者が 1（ない，
ほとんど感じなかった）と回答した．カフェイン
条件で1名の被験者が「尿量の増加」の項目で 2

Figure 4. Changes in session rating ofperceived exertion (RPE) every inning. The
values are expressed as mean ± SD (n =8). +: indicates main effect of condition (p <0.05). CAF: caffeine, PLA: placebo.

（少し感じた）と回答し，その他の項目では1と回答した．1名を除く他7名の被験者は全項目で1と回答した．

Table 1. Two-dimensional mood scales. The values are expressed as mean ± SD (n = 8).
*: significantly different between the conditions (p < 0.05). CAF: caffeine, PLA: placebo.
W-up (pre) W-up (post)

Positive Arousal

Negative Arousal

Pleasantness

Arousal

1st

2nd

3rd

4th

5th

6th

7th

CAF

2.9±4.6

5.3±3.8

5.6±4.4

5.1±4.5

5.0±4.0

5.0±4.6＊

4.5±4.6＊

4.3±4.3＊

4.0±5.3＊

PLA

1.6±4.7

3.4±4.1

4.3±3.8

3.4±4.2

2.5±5.2

2.0±5.1

1.1±5.6

1.3±5.2-0.9±6.4

CAF-6.8±1.9-5.5±2.4-4.6±3.8-4.1±4.7-4.6±3.6-4.4±3.1-4.5±3.2-5.4±3.0-5.1±2.4

PLA-7.5±1.6-5.8±2.3-4.1±3.7-4.5±3.2-3.8±3.1-4.1±3.7-3.0±3.7-2.9±4.2-3.4±3.5

CAF

4.8±2.95.4±2.5

5.1±3.1

4.6±3.8

4.8±3.1

4.7±3.4＊

4.5±3.0＊

4.8±3.0＊

4.6±3.1＊

PLA

4.6±2.9

4.6±3.0

4.2±3.0

3.9±3.2

3.1±3.7

3.1±4.0

2.1±4.1

2.1±3.7

1.3±3.8

CAF-1.9±2.0-0.1±1.9

0.5±2.7

0.5±2.6

0.2±2.2

0.3±2.0

0.0±2.5-0.6±2.1-0.6±2.7PLA-2.9±2.0-1.2±1.4

0.1±2.3-0.6±1.9-0.6±2.1-1.1±2.1-0.9±2.3-0.8±2.9-2.1±3.5

The values are expressed as mean ± SD. ＊significantly different between the conditions (p<0.05). CAF: caffeine, PLA : placebo.

― 7 ―p Valueconditions

InningInteraction

0.031

<.001

0.05

0.146

<.001

0.087

0.027

<.001

0.01

0.071

<.001

0.751

広島体育学研究

第49巻

令和５年３月に本研究では股関節内転筋力は4回から7回でカ考察

フェイン条件とプラセボ条件で有意な差があり，

本研究の目的は，低用量のカフェイン摂取が大学生投手のピッチングパフォーマンスに与える影

平均球速に有意な差があるタイミングと一致していた．

響を明らかにすることであった．カフェイン摂取

2つ目はカフェイン摂取により全イニングを通によりピッチングパフォーマンス，特に後半イニしてセッション RPE がカフェイン条件でプラセ

ングでの球速低下を抑制するという仮説を立て

ボ条件と比較して低値を示したことである．このた．本研究では，3mg/kg の低用量のカフェイ

ようなカフェイン摂取により運動中の RPE の増

ン摂取により4回から7回の平均球速は，カフェ加を抑制し運動パフォーマンスに影響を与えた報イン条件の方がプラセボ条件よりも高い値を示し告として，30 秒間のウインゲートテストを行った．プラセボ条件では1回と比較して7回に球速た研究（Dominguez et al., 2021）や最大酸素摂が有意に低下したが，カフェイン条件では有意な取量の 70% の強度で 30 分間の一定負荷サイクリ低下は認められず，イニングを重ねることによるングを行った研究（Killen et al., 2013）で，運動球速の低下が抑制されることが示された．プラセ

パフォーマンスを向上させている．本研究におい

ボ条件で見られた球速の低下は4回を超えたあたては全力投球を指示しているにも関わらず，カりからであり，これは Yanagisawa と Taniguchi

フェイン条件ではプラセボ条件と比較し後半イニ（2018）の大学生投手を対象とした実験においてングにおいて RPE は有意に低値を示し（プラセ

投球スピードの低下が認められた結果と類似した

ボ 条 件：4 回 15.8 ± 3.0，5 回 16.5 ± 3.0，6 回結果であった．本研究の結果から，大学生投手に16 ± 2.4，7回 16.6 ± 2.6；カフェイン条件：4

低用量（3mg/kg）のカフェインを摂取させる

回 13 ± 1.3，5 回 13.7 ± 1.9，6 回 14.9 ± 2.3，

ことで，後半イニングにおけるストレートの球速

7回 14.7 ± 2.4），運動パフォーマンスを低下さの低下が抑制されることが示された．

せていない．また本研究では，最高心拍数や平均

投球テスト後半での球速低下が抑えられた要因

心拍数の結果からカフェイン条件は，プラセボ条はいくつか考えられる．1つ目は後半の股関節内件よりも高値を示しており被験者が全力で投球し転筋力が上昇したことである．本研究では，股関ていたと判断できる．この RPE に影響を与えた

節内転筋力がプラセボ条件ではイニングを通して要因として，カフェイン摂取が疲労感を軽減させ

ほとんど変化しなかったのに対し，カフェイン条たことが考えられる．ヒトの疲労感は大脳皮質に

件では後半イニングの値が上昇し，プラセボ条件

アデノシンが蓄積されることで中枢神経系の活動と比較し有意に高値を示した．Ali ら（2016）はが低下することで引き起こされる（Pageaux et

1回 15 分間のトレッドミル走行を6回走行する

al., 2015）．このアデノシンによる疲労感は，
カフェ

運動中に膝関節屈曲筋力と膝関節伸展筋力を測定

イン摂取により軽減させることができることが報し，カフェイン条件でプラセボ条件と比較して両告されており（Smith et al., 2005），この疲労感筋力の低下を抑制したことを報告している．ピッの軽減が RPE の増加の抑制に働いた可能性があ

チャーの投球動作において，足が地面に着く際にる．しかし，本研究では先行研究と同様に RPE

身体を回転させていく前側の脚の股関節内転筋力が運動パフォーマンスに影響を与えたと考えられは，球速の速い投手は遅い投手と比較して大きなるが，具体的なメカニズムについては明らかにで値を示すことが報告されている（Kageyama et

きておらず，今後も検討していく必要がある．

al., 2014）．また，股関節内転筋力の低下と球速の3つ目はカフェイン摂取により身体活動を行う低下には有意な相関関係があることも報告されてのに最適な心理的状態が維持されたことである．

い る（Yanagisawa and Taniguchi, 2018）． 実 際

本研究では，ポジティブ覚醒および快適度が後半― 8 ―カフェイン摂取と投球パフォーマンス

イニングの4回から7回でカフェイン条件がプラ

本研究にはいくつかの限界点もある．
1つ目は，セボ条件と比較して良好であった．心理的な気分

本研究では血中のカフェイン濃度を測定していなは運動パフォーマンスに影響を及ぼし，カフェイ

いことである．一般に血中のカフェイン濃度は摂ンを摂取することによって気分が高揚し注意力や取1時間後にピークを迎え3～4時間はそれらの活力が高まることが知られている（Yeomans et

値が維持される（Lara et al., 2019）．そのため本al., 2002）．Jodra ら（2020）は6mg/kg のカフェ

研究では開始1時間前にカフェインを摂取した

インを摂取することで気分状態を改善し，30 秒が，被験者間でカフェインの作用のばらつきが間のウインゲートテストのパワーを向上させたこ

あったかどうかは不明である．2つ目は，本研究とを報告している．また，心理的な快適性が増す

ではカフェインを日常的に摂取していない，またことによって RPE を減少させたという報告もあはほとんど摂取していない被験者を対象としたこる（Backhouse et al., 2011）． 今 回 認 め ら れ たとである．カフェインを日常的に摂取することに

RPE の増加の抑制は気分が改善したことにも関よって，カフェインに対する反応が小さくなるこ

連しているかもしれない．また，ポジティブ覚醒とが知られている．Wilk ら（2019b）は日常的におよび快適度は4回，5回，6回，7回でカフェカフェインを摂取している被験者を対象に高用量

イン条件とプラセボ条件で差が検出されており， （9mg/kg，11mg/kg）のカフェインを摂取させ
これは平均球速に差が出始めたタイミングと一致てもベンチプレステストにおける挙上回数が向上していた．これらの点を踏まえると，ポジティブ

しなかったことを報告している．
そのため，
カフェ

な気分および快適性がカフェイン摂取により高くインを日常的に摂取している被験者を対象とした

保たれたことが後半での球速の低下を抑えた一つ

場合においては今回のようなエルゴジェニック効の要因である可能性がある．しかしながら，カフェ

果は認められない可能性もある．3つ目は実験のイン摂取による心理的気分と運動パフォーマンス

プロトコルが実際の野球の試合を完全には再現での改善についての詳細なメカニズムについては今きていないところである．本研究では，被験者に後の検討課題となった．

全球ストレートで全力投球するように指示した．

一般にカフェインを摂取すると不眠症，緊張，

しかし，実際の試合ではストレート以外の変化球

胃腸障害，吐き気，嘔吐，頻脈などの副作用が現も多く投球する．また，長いイニングを投球する

れ る こ と が 報 告 さ れ て い る（Salinero et al.,ことが要求される投手は，全力で投球する場面と2014）．しかし，本研究ではカフェイン摂取によ

体力を温存する場面を使い分ける．さらに実際のる副作用の影響はほとんど見られなかった．その試合では1イニングに投球する球数や投球間隔は理由として，カフェインの摂取が低用量（3mg/

一律ではない．そのため，実際の試合でカフェイkg） と 少 な か っ た た め で あ る と 考 え ら れ る．

ンを摂取した場合にどのようなエルゴジェニック

Pallares ら（2013）は様々な用量のカフェインを効果が観察されるかについて今後さらなる研究が摂取させた場合，低用量（3mg/kg）よりも中必要である．最後に，本実験は屋外において複数

用量（6mg/kg）で副作用の報告が多く，高用

日にわたる実験であったため，測定日ごとに環境量（9mg/kg）では副作用が大幅に増加するこ

条件が異なる結果となった点である．暑熱環境下とを報告している．したがって，本研究で用いたでの運動は，過度な体温上昇や脱水の影響により

低用量（3mg/kg）のカフェイン摂取は，副作

運動パフォーマンスが影響を受けることが知られ用が現れる可能性が低く，野球のピッチングパている（Hasegawa and Cheung, 2013）．しかし，

フォーマンスにおいても他の競技と同様にエルゴ

本研究では暑熱や寒冷環境下ではなかったため，

ジェニック効果が得られたため，実際の競技現場

これらが本実験の結果に大きな影響を及ぼすとはでの応用が可能であることが示唆された．

考えにくい．

― 9 ―広島体育学研究

第49巻

令和５年３月

結論として，大学生投手に3mg/kg の低用量

improves muscular performance in eliteのカフェインを摂取させた場合，主観的運動強度

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やポジティブ感情の維持および快適性の改善によDominguez R, Veiga-Herreros P, Sanchez-Oliver

りストレートの平均球速が後半のイニングでも高A, Montoya J, Ramos-Alvarez J, Miguel-Tobal

い値を維持できていたことが示された．また，カF, Lago-Rodriguez A, Jodra P. (2021) Acute

フェイン摂取による副作用もほとんど見られな

effects of caffeine intake on psychological

かった．したがって，低用量のカフェイン摂取はresponses and high-intensity exercise

大学生投手にとって実用的かつ効果的な手段であ

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