階段昇降トレーニングが上り坂歩行時のエネルギー
代謝と筋出力特性に与える影響
メタデータ

言語: Japanese
出版者:
公開日: 2024-08-22
キーワード (Ja):
キーワード (En):作成者: 神林, 勲, 石橋, 勇司, 塚本, 未来, 小林, 拓也, 千葉,佳苗
メールアドレス:所属:

URL

https://doi.org/10.32150/0002000244

北海道教育大学紀要（基礎研究編）第75巻 第1号Journal of Hokkaido University of Education（Basic Research）Vol. 75, No.1

令和6年7月July, 2024

階段昇降トレーニングが上り坂歩行時のエネルギー代謝と筋出力特性に与える影響
神林

勲・石橋

勇司＊・塚本

未来＊＊・小林拓也＊＊＊・千葉佳苗＊＊＊＊

北海道教育大学札幌校保健体育教育研究室＊

交雄会新さっぽろ病院＊＊

東海大学札幌キャンパス
＊＊＊

旭川市役所

＊＊＊＊

札幌市立あいの里西小学校

Effects of Stair Climbing Training on Energy Metabolism during
Uphill Walking and Muscle Output Characteristics
KAMBAYASHI Isao, ISHIBASHI Yuji＊, TSUKAMOTO Miku＊＊, KOBAYASHI Takuya＊＊＊and CHIBA Kanae＊＊＊＊Physical Education Laboratory, Sapporo Campus, Hokkaido University of Education＊

Koyukai Shin-Sapporo Hospital, Sapporo 004-0051＊＊

School of International Culture Relations, Tokai University, Sapporo 005-0825＊＊＊

Asahikawa City Administration, Asahikawa 070-8525＊＊＊＊

Sapporo Ainosato-Nishi Elementary School, Sapporo 002-8072

ABSTRACTThis study evaluated the effects of 6 weeks of stair climbing training by measuring energy
metabolism during uphill walking on a running treadmill and muscle output characteristics
before (Pre) and after (Post) the start of training. Five healthy male and female university
students [two males and three females, age 21.8±0.2 years, height 167.4±3.5 cm, weight 62.8
±3.3 kg, BMI 18.7±0.8 kg/(m)2 ] familiar with daily sports activities, ascended and descended
stairs three days a week for six weeks using the stairs of a five-story building. Uphill walking
was performed on a running treadmill with a 10% incline fixed at a speed of 4.1 km/h, and5-minute uphill walks were continuously performed with a stretcher weight change,interspersed with 2-minute standing rests. The stretcher weight was set at 10% of the bodyweight (BW) in stage 1, 20% in stage 2, and 30% in stage 3. HR, RPE, and expiratory gas
variables were measured during uphill walking, and blood lactate concentration wasmeasured at the standing rest after each stage. At the end of stage 3, isometric knee

157

神林

勲・石橋

勇司・塚本

未来・小林

拓也・千葉

佳苗

extension force was measured, and the number of squats to exhaustion by 30% of thestretcher’s BW was recorded. The results showed a significant decrease or decreasing trend
in heart rate, ratings of perceived exertion, oxygen uptake, and carbon dioxide excretion in
Post. Blood lactate levels in Post were also significantly lower after stages 2 and 3. Isometricknee extension was significantly higher in Post, and the number of squats to exhaustion was
also significantly higher in Post. These results suggest that stair climbing training reduces
the relative exercise intensity of uphill walking, improves thigh muscle strength andendurance, and is effective for safe mountain climbing.

緒

言る山岳遭難発生状況を見ると，遭難発生件数は2019年に比べ2020年は9件増加し，遭難者は22人

登山は自然の中で行うことができ，老若男女誰増加している（北海道警察，2021）。遭難原因のもが楽しめる有酸素運動（山本，2001）として親中で上位は転倒，次いで道迷い，滑落である。転しまれている。特に，2020年からの新型コロナウ

倒や滑落の事故の多くは下山時に発生しており，

イルス感染症の流行に伴い，人混みを避けて行う

その主な原因は下肢筋の筋力低下，筋持久力の不ことの出来るアウトドアスポーツとして注目が高足，疲労による集中力の低下であることが示唆さまってきた。登山アプリの国内最大手である，れている（山本ほか，2006）。

YAMAPのデータによると（NHK，2021），新型

山本・山崎（2003）の全国の中高年登山者を対コロナウイルス感染症拡大前の2019年の新規アプ象とした実態調査によると，登山中の疲労やトラリ利用者の中で，登山経験年数が1年未満の人のブル（下り坂で脚がガクガクなる等）を防止する

割合は36.6％であったのに対し，2020年の新規ア

要因として，日常でのトレーニング励行，定期的

プリ利用者の中で，登山経験年数が1年未満の割な登山の励行，適切なBMI（21～23），豊富な登合は50.6％と増加した。

山経験の4つが重要であり，性別や年齢の関わり

YAMAPのアプリ利用者が登った山を標高別には小さいことが示唆されている。つまり，適切な見ると，2019年に比べ2020年は1000m未満の低山

トレーニングを行うことで登山時の事故を減少さに登った人の割合が増えた。また，登山をするた

せることができる可能性がある。

めに移動した距離を見ると，2019年と比較して登山前に行うトレーニングとして，階段昇降ト

2020年は，100km以上離れた山に登りに行く人のレーニングが古くから注目されている。北村ほか

割合は減少した一方で，50km以内の近場の山に（1989）は，週3回，10週間の階段昇降トレーニ

登りに行く人の割合が増加した（NHK，2021）。

ングによって，5週目で最大酸素摂取量がトレー

これらのことから，コロナ禍において，登山者はニング前と比較して有意に増加したことを報告し

近場の低い山に登るという傾向が明らかになった。

ている。また，飯塚ほか（1974）は，週3回，4登山の注目度が高まっている一方で，山岳でのか月の階段昇降トレーニングが脚の筋力と持久力

事故も数多く発生している。山岳での事故は高山を増大させたことを明らかにしている。このようのみならず，気軽に登ることのできる低山においに階段昇降トレーニングが全身持久力や下肢筋力ても発生する。低山は気軽に登ることができると等の体力の向上をもたらすことは先行研究によっ

考え，準備を怠ったり登山の開始時間を遅らせてて報告されているものの，登山を模した運動へのしまったりすることが事故につながっている

影響について検討した研究は見当たらない。また，（NHK，2021）。北海道での夏山シーズンにおけ担架重量を変化させて上り坂と下り坂歩行時の生158

階段昇降トレーニングが上り坂歩行に与える影響

理学的応答について検討した研究はあるものの認を得て実施された（承認番号：2021101005）。

（Pimental and Pandofl, 1979; Pimental et al.,
1982; Myles and Saunders, 1979）， 階 段 昇 降 ト
レーニング前後の応答を比較した研究は見当たら
ない。

2

実験概要
被検者は，階段昇降トレーニングの前後に，走トレッドミル（竹井機器工業社製ウェルロード

そこで本研究は基礎的データの収集を目的に，

200E）での上り坂歩行時のエネルギー代謝を評

週3日，6週間の階段昇降トレーニングが登山を価するため，呼吸循環器系測定を行い，その後想定した走トレッドミルでの上り坂歩行時のエネに引き続き脚の筋力と筋持久力の測定を行った

ルギー代謝と担架重量を変化させた上り坂歩行後（Fig.1）。

の筋出力特性に与える影響について検討を行っ

被検者は実験室に到着後，心拍モニター（ポた。トレーニングの効果の検証は，トレーニング

ラール社製PE400）を装着し，自動呼気ガス分析

前後に測定によって評価した。

装置（ミナト医科学社製AE-300S）のマスクを装着した状態で，走トレッドミルでの歩行を行っ方
1

た。走トレッドミルは，傾斜10％，速度4.1km/h

法に設定し，被検者は担架重量なし（0kg）でウォー

被検者

ミングアップを5分間実施した（ステージ0）。

被検者は，日常的にスポーツ活動に親しんでい

その後，立位姿勢で2分間休息をとり，傾斜と速る健常な男女大学生5名（男性2名，女性3名）

度は固定したまま，担架重量の異なる3つのスを対象とした。被検者の年齢は21.8±0.2歳，身長，テージで歩行を行った（ステージ1～3）。各ス

体重およびBMIはそれぞれ167.4±3.5cm，62.8±

テージは5分間とし，歩行後には2分間の休息を3.3kgお よ び18.7±0.8kg/(m)2で あ り， 登 山 経 験

立位状態で行った。休息中，指尖より採血を行い，年数は，1～3年の初級者であった。実験に先立

血中乳酸濃度を測定した。走トレッドミル歩行中

ち，全員に本実験の趣旨と安全性について十分なは，心拍数（Heart rate，以下HR）に加え，各説明を行い，自主的な実験参加の同意を得た。な

ステージにおいてボルグスケール（6～20）によるお，本研究は北海道教育大学研究倫理委員会の承主観的運動強度（Ratings of perceived exertion，

Fig.1

Experimental protocol in this study.

159

神林

勲・石橋

勇司・塚本

未来・小林

拓也・千葉

佳苗

以下RPE）も測定した。なお，ウォーミングアッ

全員同一のものを使用した。バックパックの重さ

プ開始からステージ3終了後までエネルギー代謝は1.43kgで，担架重量にはバックパック自体の重を測定するために自動呼気ガス分析装置のマスクさは含めなかった。

を着用した。ステージ3終了後マスクを外し，脚各ステージは5分間とし，ステージ後には2分の筋力と筋持久力を測定した。心拍モニターは実間の休息を立位状態で行った。また，走トレッド

験終了まで装着を続け，実験中のHRを随時計測

ミルでの歩行中は，1分毎にHRとボルグスケー

した。なお，ステージ0～3までのHR，RPEおルを用いてRPEを計測した。本研究の上り坂歩行

よび呼気ガス変数は5分間の平均値を分析に供しの運動プログラムは，呼気ガス分析装置の着用時た。

間は27分間，走トレッドミルでの上り坂歩行の総
歩行距離はPreとPostともに1.42kmであった。歩3

階段昇降トレーニング
階段昇降トレーニングは6週間，週3日の頻度

行距離と歩数は，ステージ3終了後に走トレッド
ミルに表示された数値を記録した。歩行距離と歩で実施した。トレーニングには，5階建の建物の数の測定は26分間であった。

1階から5階までの階段を使用した。階段1段の2）呼吸循環器系

高さは18cm，奥行き29cmであり，1階から5階

上り坂歩行中の呼吸循環器系指標として，体重・，当たりの酸素摂取量（Oxygen uptake，以下VO2 ）まで計88段であった。トレーニング最初の2週間

これを5往復行った。残りの4週間は強度を増加

二酸化炭素排泄量（Carbon dioxide output，以下・，換気量（Expiratory minute volume，以VCO2 ）
・
下VE） お よ び ガ ス 交 換 比 率（Respiratory

させ，毎分120歩のリズムで2段ずつ上り，最上

exchange ratio，以下RER）を測定した。測定は，階まで到達したところで1段ずつ降下した。これ

自動呼気ガス分析装置（ミナト医科学社製AE-を7往復行った。トレーニング中はイヤホンを着300S）を用いて，安静時から運動終了時まで，用し，一定のリズムを保ちながら昇降が行えるよ

breath-by-breath法に呼気ガスを採取し，得らうにした。また，トレーニング中は，心拍モニター

れたデータは，8呼吸毎に移動平均を行い，1分を装着し，RPEを1往復に2回測定した。HRと間当たりの平均値にしたものを分析に供した。

RPEの測定は，どちらも1階と5階で行った。

3）血中乳酸濃度

は，毎分152歩のリズムで1段ずつ上り，最上階まで到達したところで，同様に1段ずつ降下した。

使い捨て採血用穿刺器具（テルモ社製メディ
4

上り坂歩行中の測定項目

1）上り坂歩行の運動プロトコル（Fig. 1）

セーフファインタッチ）を使用し，指尖より血液を採取し，血中乳酸濃度をラクテートプロ2（アー走トレッドミル上で，立位状態での1分間の安クレイ社製）で測定した。採血のタイミングは被静後，傾斜10％，速度4.1km/h，担架重量0kgで検者の負担を考慮し，安静時，ステージ1直後，ウォーミングアップを5分間行った。傾斜と速度

ステージ2直後およびステージ3直後の計4回とは中嶋ほか（2014）の研究を参考に，一般的登山した。

の身体負荷になるように計算された速度と傾斜を使用した。その後，2分間休憩をとり，傾斜と速5

上り坂歩行後の測定項目

度は固定したまま，担架重量の異なる3つのス

1）等尺性膝伸展力テージを設定した。ステージ1は体重の10％の担測定は背筋力計（竹井機器工業株式会社製）を架重量（以下10％BW），ステージ2は20％BW，

椅子下部に鉄製チェーンを用いて取り付けたもの

ステージ3は30％BWの担架重量で歩行した。担を使用し，測定前に，股関節と膝関節角度が90度

架重量のおもりを背負うバックパックは，被検者になるようにチェーンの長さを調整した。椅子座

160

階段昇降トレーニングが上り坂歩行に与える影響

位姿勢での等尺性膝伸展力を片脚3回ずつ計測が，最初の5階到達時には150bpmに達した。そし，その平均値を分析に供した。各計測の間は30の後は5階からの降下があったにもかからず

秒間空けるものとした。なお，非測定側の下肢は150bpmを下回ることはなく，150～190bpmの間

地面に接地していない状態で計測を行った。上りで常に推移した。各週3回のトレーニングの最高

坂歩行終了時から脚伸展力の測定までに要した時値の平均値をみると，1週目で180.6±1.8bpm，間は，2.15±0.18分であった。

2週目は，177.3±1.9bpmであった。強度を増加

2）スクワット回数

させた3週目は182.4±2.8bpm，4週目は182.5±

スクワットは臀部が椅子に触れ，膝関節角度が90度になるまで行わせ，2秒に1回のリズムで疲

2.6bpm，5週目は181.7±2.1bpm，6週目は178.5±3.0bpmであった。

労困憊まで行い，その回数を計測した。疲労困憊

RPEについてもHRと同様に分析した結果，スの判断は，被検者の自己申告または，リズムに遅タート前の1階では7（「非常に楽である」）前後れが生じた時点を検者が判定した。スクワットはであり，最初の5階到達時は10（「かなり楽であ

2秒に1回のリズムになるよう，メトロノームのる」と「楽である」の間）であった。その後は5音に合わせながら行い，担架重量として30％BW

階からの降下中も10を下回ることはなく，往復をの負荷を用いた。スクワット終了時にはRPEを計重ねるごとに漸増し最後は16～18（「きつい」と測した。上り坂歩行終了時からスクワット回数の「非常にきつい」の間）に達した。各週3回のト測定までの時間は，6.90±0.02分であった。

レーニングの最高値の平均値をみると，1週目が16.5±0.8，2週目は15.9±0.5であった。強度を増

6

統計処理

加させた3週目は17.6±0.5，4週目は16.9±0.1，

測定結果は，全て平均値±標準誤差（mean±

5週目は15.9±0.4，6週目は16.1±0.3となった。

SE）で表した。上り坂歩行時のHR，RPE，呼吸
ガス変数および血中乳酸濃度のPreとPostの比較

2 トレーニング前後の上り坂歩行中の測定データ

では，安静時と各ステージの値を用いてフリード

Table1にPreとPostにおけるHR，RPEおよび

2

マン検定によりχ 値を算出し有意水準である

呼気ガス変数の平均値の比較を示した。HRと5％未満（p＜0.05）を検討した。有意水準を満たしている場合は，その後，ウィルコクソン符号

RPEはPostのステージ2と3において，いずれも・Preによりも有意に低値であった。VO2はステー

順位検定を用いて多重比較を行った。上り坂歩行ジ0ではPreとPostで有意差はなかったものの，中の歩数，歩行後の等尺性膝伸展力とスクワット

ステージ1ではPostで低くなる傾向が認められ回数のPreとPostの比較は，ウィルコクソン符号
付順位検定（有意水準5％未満）を用いた。なお，

た。また，ステージ2と3では有意にPostが低値・であった。VCO2はステージ0ではPreとPostに

ウィルコクソン符号順位検定においては5％以上

有意な差はなく，ステージ1と2ではPostが低く

10％未満（p＜0.10）を有意差傾向ありとした。

なる傾向であった。そしてステージ3ではPostが・有 意 に 低 値 で あ っ た。VEとRERに はPreとPost

結1

果

階段昇降トレーニング

で有意差は認められなかった。
Fig.2には安静時とステージ1～3終了後の血中乳酸濃度の比較を示した。安静時の血中乳酸濃

1日のトレーニングに要した時間は，最初の2度は，Preで1.54±0.17mmol/L，Postで1.58±

週間は7.33±0.06分で，後半の4週間は10.60±0.08

0.20mmol/Lで あ り， 有 意 な 差 は な か っ た。 ス

分であった。

テージ1直後の値はPreとPostで等しかったが，HRはスタート前の1階では90bpm前後だった

ス テ ー ジ2ではPreが3.52±0.67mmol/L，Postが

161

神林

Table1

勲・石橋

勇司・塚本

未来・小林

拓也・千葉

佳苗

HR, RPE and respiratory parameters during uphill walking before and after 6-wk training.

・・

・

・・

・

・・

・

・・
・・

・

・

・・

・

2.60±0.35mmol/L，ステージ3ではPreが4.66±

れFig.4Aと4Bに示した。等尺性膝伸展力はPre

0.83mmol/L，Postが3.80±0.80mmol/Lといずれもで は 右 脚44.5±2.9kg， 左 脚42.6±1.5kgで あ っ た

Postが有意に低値を示した。

が，Postでは右脚46.1±0.4kg，左脚44.5±1.6kgとFig.3には上り坂歩行時の歩数についてPreとなり，両脚とも2kg程度，有意に増加した。なお，Postの平均値を示した。Preでは2309±70歩であっ各脚の最高値の平均値は，Pre（左脚44.3±1.3kg，

たが，Postは2242±92歩となり，歩数はPostで有右脚46.7±2.5kg）からPost（左脚46.2±1.9kg，右意に減少した。

脚47.7±0.4kg）にかけて有意な向上は認められなかった。

3

トレーニング前後の上り坂歩行後の筋力特性

ス ク ワ ッ ト 回 数 をPreとPostで 比 較 す る と，

PreとPostにおいて得られた上り坂歩行後の等Preでは114.2±28.0回であったが，Postでは151.4

尺性膝伸展力とスクワット回数の平均値をそれぞ±37.6回となり，有意に増加した。スクワット後

Fig.2 Change of blood lactate concentration before and after6-wks training. * (p＜0.05) denotes significant difference
when compared with Pre-values, respectively.

162

Fig.3 Comparison of steps between Pre andPost. * (p＜0.05) denotes a significant
difference when compared with Pre.

階段昇降トレーニングが上り坂歩行に与える影響

Fig.4

Comparison of muscle strength（A) and muscle endurance (B) between Pre and Post.
* (p＜0.05) denotes a significant difference when compared with Pre.

のRPEはPre（18.4 ±0.93） とPost（18.0±0.84）

階段昇降トレーニングにより大腿部の筋力と筋持で有意な差はなかった。

久力が有意に向上した。これらの増加が，体を支える安定力と推進力につながり，上り坂歩行を考察「楽」に行えるようになった要因ではないかと考えられる。また，Preと比較してPostではステー

本研究は，階段昇降トレーニングが登山を想定

ジ0～3における歩数が有意に低下し（Fig.3），

した走トレッドミルでの上り坂歩行時のエネル

歩幅が大きな上り坂歩行を獲得した可能性があ

ギー代謝と歩行終了後の筋出力特性に与える影響る。先行研究（神林ほか，1999）では自転車エルの基礎的データを収集することを目的とした。本

ゴ メ ー タ ー を 仕 事 量（Watt） は 変 化 さ せ ず，研究の結果から，6週間，週3回の頻度での階段

60rpmと90rpmの回転数で漕いだ結果，回転数の昇降トレーニングにより，一定速度での上り坂歩

速い90rpmで代謝応答が高まったと報告されてい行の運動強度が低下し，大腿部の筋力・筋持久力る。つまり，自転車漕ぎ運動では同一の仕事量でが向上することが明らかとなった。また，ステー

は回転数が低い方が効率的であると言える。本研

ジ0～3における総歩行距離1.42kmの歩数がPre

究では上り坂歩行ではあるものの，走行距離と走に比較してPostで減少し，トレーニング後には歩行速度ともPreとPostでは違いはない。よって，幅が大きな上り坂歩行が獲得された可能性が示唆

Postでの歩数の減少は代謝応答の低下をもたらしされた。

た要因の1つではないかと推察される。

本研究では階段昇降トレーニング後のPostにお・いて，上り坂歩行時のHR，RPEおよびVO2が有テージでも値に有意な差はなかった。よって，エ意に低下した（Table 1）。このことは，各ステー

ネルギー基質としての糖質・脂質の利用割合は

ジ，特に前述の3つの変数がいずれも有意に低下

PreとPostで違いはないと判断できる。しかしなしたステージ2と3（担架重量20％BWと30％BW）

がら，Fig.2に示した血中乳酸値の動態をみる

において，相対的な運動強度の低下がもたらされと，ステージ2と3ではPostの値がPreよりも有たと考えられる。Fig.4Aと4Bに示したように，意に低下した。PreとPostで糖質の利用比率に違

RERをPreとPostで 比 較 す る と， い ず れ の ス

163

神林

勲・石橋

勇司・塚本

未来・小林

拓也・千葉

佳苗

いがない場合，解糖系で生成されるピルビン酸の等尺性脚伸展力を左右両脚において，30秒間の休量にも違いがないと考えられる。ピルビン酸は筋

息を挟んで実施した3回の平均値で評価した。一細胞内でミトコンドリアに取り込まれれば，乳酸方で各脚の最高値の平均値は，いずれの脚ともになることはない。よってPostにおける血中乳酸

PreからPostにかけて向上はしたが，有意な増加

値の低下は，ミトコンドリア容量の増加と関連しではなかった。このことから，階段昇降トレーニていると推察される。本研究で実施した階段昇降

ングは，筋力の増加も期待できるものの，筋持久トレーニングの運動強度は，被検者の最大心拍数力を向上させる傾向が強いトレーニングと言えるを年齢による推定式（Tanaka et al., 2001）からだろう。筋毛細血管密度の増大は筋血流量の増加計算すると193bpmとなることから，最大心拍数をもたらして筋持久力を向上させることに寄与すの約78～98％と高かった。また，RPEもトレーニる（北村，1986）ことから，階段昇降トレーニン

ング中は常に「きつい」以上になっていた。よっグによる筋力の応答，すなわち最大値は変化しなて，持久性トレーニングの効果が十分に期待でき

いが，30秒の休息で3回実施した平均値の増加

る も の で あ っ た と 考 え ら え る。Dudley et al.

は，合目的的な結果と判断できるかもしれない。

（1982）は筋の酸化能力向上に重要なミトコンド

以下，本研究の限界等ついて言及する。1点目

リア容量について，運動強度の重要性を指摘してとして，登山は平地での歩行とは異なり，傾斜，いる。それによると，運動強度が最大酸素摂取量

担架重量および足場の状況により負荷が様々に変の70～100％の場合，1日当たりの運動時間が15化する。本研究では，走トレッドミを使用した上分以内であってもミトコンドリア容量が増加する

り坂歩行を行ったが，変化させた負荷は担架重量ことを報告している。このことは1回当たりの運のみであった。また，実験室という安定した環境

動時間が短くても，運動強度が高ければミトコン

下での歩行であったことも加味すると，このト

ドリア容量が増加することを意味する。本研究のレーニングが実際の登山に効果的かどうかについ

トレーニングは1回の運動時間は7～11分程度でてはさらなる検証が必要である。2点目として，あったが，最大心拍数の相対値からみた運動強度

本研究では，健常な男女大学生を対象としたが，は高かった。よって，被検者の活動筋の筋細胞内

過去5年間の夏期における山岳遭難者を年齢層別におけるミトコンドリア容量が増加して多くのピに見ると，50代と60代が41.2％と大部分を占めてルビン酸が取り込まれたことが，血中乳酸値の低いる（警察庁 online）。本研究で用いた階段昇降

下をもたらしたと考えられる。また，持久性ト

トレーニングの内容は，大学生には有効であるこ

レーニングは乳酸脱水素酵素の心筋型の増加（高とが示唆されたが，被検者の数が5人と少数で橋，2000） や 毛 細 血 管 数 の 増 加（Laughlin andあったことと，大学生を対象にした研究であった

Roseguini, 2008）も生じさせることから，本研究ことから，このトレーニング内容が一般化できるで用いた階段昇降トレーニングでも同様な効果がのか，このトレーニングが若年層や中高年に対し期待でき，血中乳酸値の低下に寄与した可能性がても効果があるかについては今後，検討しなけれある。

ばならない。3点目として，本研究では，階段昇

前述したように，等尺性脚伸展力で評価した筋

降トレーニングの基礎的データの取得はできた

力と担架重量30％BWによる疲労困憊までのスクが，登山で多用される大腿部を鍛えるトレーニン

ワット回数である筋持久力は，Postでいずれも向グとして一般的なスクワットや全身持久力を向上上した（Fig.4Aと4B）。このことは，階段昇降させるランニング等，登山前に行うトレーニング

トレーニングは，持久性トレーニングのみならず，として一般的なものとの比較をするための対照群

筋力トレーニングと類似の効果も期待できることの設定が出来なかった。このため，階段昇降トレーを意味する。しかしながら，今回の筋力評価は，ニングが他のトレーニングと比較してより効果的

164

階段昇降トレーニングが上り坂歩行に与える影響であるかどうかについても検討する必要があるだ
ろう。

てPreと比較してPostで有意に低下した。
3

階段昇降トレーニングはテンポや反復回数等，等尺性膝伸展力はPostにおいて有意に高値となり，疲労困憊までのスクワット回数もPost

実施者の体力レベルに合わせて負荷を容易に変化させることができる。また，階段があればどこでも行うことが可能なため，特別なトレーニング器において有意に増加した。
4

上り坂歩行時のプロトコル全体の歩数がPreと比較してPostで有意に減少した。

具や設備は不要である。萩原ほか（2011）の登山

以上のことから，6週間，週3回の階段昇降トを模擬した走トレッドミルでの歩行研究によるレーニングは呼吸循環器系の改善をもたらして上と，上り坂歩行時の息苦しさと脚の筋疲労の2項

り坂歩行の相対的運動強度を低下させ，大腿部の目をRPEで評価し，いずれも最大酸素摂取量の相

筋力・筋持久力を改善させる可能性が示唆された。

対値にほぼ比例することを報告している。一方で下り坂歩行においては，上り坂歩行と同じ速度で謝歩行している時のRPEは，息苦しさよりも脚の疲

辞

労で評価した値の方がより高値を示したことが明

本研究を終えるに当たり，6週間にわたりトらかにされている。これらのことから，登山時のレーニングに休みなく参加して頂きました被検者

上り坂では全身持久力が，下り坂では下肢の筋の方々に厚くお礼を申し上げます。

力・筋持久力が重要な体力的要因であると言える。本研究において被検者の最大酸素摂取量の測付定は実施していないが，階段昇降トレーニングは

記

大腿部の筋のミトコンドリア容量を増加させる可本研究は，第24回日本体力医学会北海道地方会

能性があることから，被検者の全身持久力の向上（令和4年4月開催）において発表したものをまも期待できる。他方，大腿部の筋力・筋持久力をとめたものである．

高めることのできるトレーニングであることは本研究の結果からも明らかである。これらのことか

参考文献

ら，階段昇降トレーニングは，上り坂のみならず
下り坂の歩行にとっても有効であることが示唆さDudley, G.A., Abraham, W.M., and Terjung, R.L. (1982)
Influence of exercise intensity and duration on

れる。

biochemical adaptation in skeletal muscle. J.Appl.
Physiol.Resir.Environ.Exerc.Physiol., 53 : 844-850.

括

萩原正大・山本正嘉（2011）歩行路の傾斜，歩行速度，

本研究では，日常的にスポーツ活動に親しんで度の体系的な評価～トレッドミルでのシミュレーショ

総いる健常な男女大学生5名を対象に，6週間，週3回の頻度での階段昇降トレーニングを行い，そのトレーニングの前後で登山を想定した上り坂歩行時におけるエネルギー代謝と歩行後の筋力特性を評価した。結果は以下に示した通りである。
・・
1 上り坂歩行中のHR，RPE，VO2およびVCO2はPreと比較してPostで有意な低下もしくは低下傾向が認められた。
2

血中乳酸濃度は，強度の高いステージにおいおよび担荷重量との関連からみた登山時の生理的負担
ン歩行による検討～．体力科学，60：327-341．
北海道警察本部：夏山シーズンにおける山岳遭難発生
状．https://www.police.pref.hokkaido.lg.jp/info/chiiki/
sangaku/002-toukei/01-natuyama-sounan.pdf‚（参照日
2022年1月27日）．
飯塚鉄雄・日丸哲也・中西光雄・岩崎義正・永田晟・磯川正教・中村誠（1974）中高年の運動処方に関する研究―階段昇降運動の効果―．体力科学，23：60-66．
神林勲・森田憲輝・佐川正人（1999）ペダリング頻度の違いが漸増負荷運動テストにおける筋活動量および代謝応答に与える影響．北海道体育学研究，34：17-24．

165

神林

勲・石橋

勇司・塚本

未来・小林

拓也・千葉

佳苗

警察庁生活安全局生活安全企画課：令和3年夏期におけ

（塚本

未来

東海大学札幌キャンパス准教授）

る山岳遭難の概況https://www.npa.go.jp/publications/

（小林

拓也

旭川市役所職員）（千葉佳苗

札幌市立あいの里西小学校教諭）

statistics/safetylife/chiiki/R3_kaki_sangakusounan.
pdf‚（参照日2022年1月27日）
北村潔和（1986）前腕の筋持久力トレーニングが作業中
及び回復期血流量に及ぼす影響．体力科学，35：127133．
北村潔和・堀田朋基・福田明夫・山地啓司（1989）階段昇降運動による全身持久性トレーニングが最大酸素摂取量に及ぼす影響．J.J.Sports Sci, 8：386-391.
Laughlin, M.H., and Roseguini, B. (2008) Mechanisms forexercise training-induced increased in skeletal muscle
blood flow capacity: differences with interval sprint
training versus aerobic endurance training. J.Physiol.
Pharmacol., 59 (Suppl) : 71-88.
Myles, W. S., and Saunders, P. L. (1979) : The physiologicalcost of carrying light and heavy loads. Eur. J. Appl.
Physiol., 42 : 125-131.
中嶋健太・小田有紗・菊地悟史・松田真輝・本間里美・
高橋一揮（2014）登山を想定したトレッドミル歩行での歩行効率と身体負荷の検討．第50回日本理学療法学
術大会，P3-C-0938．
NHK：WEB特集：その登山、大丈夫ですか？～身近な山にも潜む“遭難”リスク～．https://www3.nhk.or.jp/
news/html/20210521/k10013039251000.html‚（ 参 照 日
2022年1月27日）．
Pimental, N. A., and Pandolf, K. B. (1979) Energy
expenditure while standing or walking slowly uphillor downhill with loads. Ergonomics, 22 : 963-973.
Pimental, N. A., Shapiro, Y., and Pandolf, K. B. (1982)
Comparison of uphill and downhill walking andconcentric and eccentric cycling. Ergonomics, 25 : 373380.
高橋秀幸（2000）運動と筋のエネルギー代謝．運動と筋の科学

勝田茂（編），29-45．

Tanaka, H., Monahan, K.D., and Seals, D.R. (2001) Agepredicted maximal heart rate revisited. JACC, 37 : 153156.
山本正嘉（2001）登山の疲労とその防止．疲労と休養の科学．16：19-24.
山本正嘉・前川亮子・中原玲緒奈（2006）．登山のバイオ
メカニクス．バイオメカニクス研究，10：74-85．
山本正嘉・山崎利夫（2003）全国規模での中高年登山者の実態調査

登山時の疲労度，トラブル，体力への自信度に対する年齢，性別，身体特性，登山状況，トレー
ニング状況の関連について．体力科学，52：543-554．

（神林勲

札幌校教授）（石橋 勇司 交雄会新さっぽろ病院理学療法士）

166