─

207 ─

低酸素環境における呼吸筋トレーニングによる持久的パフォーマンスへの影響

名 古 屋 大 学
（共同研究者） 同
立 命 館 大 学

片 山 敬 章石 田 浩 司後 藤 一 成,QÁXHQFHRI5HVSLUDWRU\0XVFOH7UDLQLQJXQGHU+\SR[LF&RQGLWLRQVRQ
Endurance Performanceby
Keisho Katayama, Koji Ishida
Nagoya University
Kazushige Goto
Ritsumeikan University

ABSTRACTThe purpose of the present study was to clarify the effect of respiratory muscle
training in hypoxia on whole-body endurance exercise performance. Eighteen
collegiate endurance runners were assigned to control（n=6），normoxic（n=6），and
hypoxic（n=6）groups. Before and after 6 weeks of respiratory muscle endurance
training（RMET），incremental respiratory endurance test at rest and constant exercise
test were performed. The constant exercise test carried out on a treadmill at 95% of
Vo2peak）．The RMET was voluntary isocapnic
the individual's peak oxygen uptake（・hyperpnea under normoxic and hypoxic conditions（30 min/day, 4 or 5 days/week: 28
days total）．During RMET, the initial target of minute ventilation was set to 50% of theindividual maximal voluntary ventilation, and the target increased progressively during
6 weeks. Target arterial oxygen saturation（Spo2）in the hypoxic group was set to 90%
デサントスポーツ科学 Vol. 41

─

208 ─

LQWKHÀUVW 2 weeks, and thereafter the target Spo2 was set to 80%. Respiratory muscle
endurance was increased following RMET in the normoxic and hypoxic groups, but
not in the control group. The time to exhaustion during the constant exercise test also
increased after RMET in the normoxic and hypoxic groups, while it was unchanged in
the control group. The extent of these increases did not differ between the normoxic
and hypoxic groups. These results suggest that the improvement of respiratory muscle
endurance after RMET could contribute to improved whole-body endurance exercise
performance in endurance-trained runners, and however there are no additional effects
when the RMET is performed under hypoxic conditions.

要 旨

緒 言

本研究では，低酸素環境における呼吸筋トレー

呼吸の働きは，酸素の供給と二酸化炭素の排

ニングによる持久的パフォーマンスに及ぼす影響

出（ガス交換）である．肺はそれ自体に収縮・弛を明らかにすることを目的とした．大学生長距離

緩する機能はなく，横隔膜や肋間筋といった呼吸ランナーを，コントロール群，常酸素群，低酸素

筋の収縮・弛緩によって胸郭を拡大・縮小するこ

群に振り分けた．6 週間の呼吸筋の持久力トレーとによりガス交換が行われる．一般健常者の場合

ニング前後に，呼吸筋持久力テスト（安静時）おには，呼吸系は最大運動時においても十分余力をよび運動テストを実施した．運動テストにはト持っており，全身持久的パフォーマンスの制限要

レッドミルによる高強度運動（95％最高酸素摂取因とはならない．しかしながら，非常にトレーニ量）を用いた．トレーニングには随意過換気法をングされた持久系アスリートでは，代謝要求が大用いた（30 分 / 日，4 〜 5 日 / 週）：最大随意換気量

きいため換気量が多く必要であり，そのため呼吸の 50％を初期値に設定し，その後は徐々に増加

筋の活動が増大する．この呼吸筋活動の増加は，させた．低酸素群では，1 〜 2 週目はトレーニン

呼吸困難感の増加や呼吸筋疲労に由来する循環調

グ時の動脈血酸素飽和度を 90％に，3 週目以降は節（血流再配分）に影響を及ぼす 1-3）．すなわち，80％に設定した．呼吸筋持久力および運動テスト

持久系アスリートでは呼吸系が全身持久的運動パ

による疲労困憊にいたるまでの時間は，いずれのフォーマンスの制限要因となっている．運動時の群もトレーニング後に有意な増加が見られたが，呼吸困難感や呼吸筋の疲労を軽減する方法としそれらの増加の程度には両群間で差は認められなて，運動トレーニングとは別に安静状態で行う呼かった．これらの結果から，呼吸筋の持久的トレー

吸筋トレーニングが行われている 4, 5）．この呼吸ニングにより全身持久的パフォーマンスの向上が筋トレーニング法の 1 つに，運動時の呼吸動態を認められ，この向上には呼吸筋持久力の改善が貢模擬した過換気（呼吸筋の持久的トレーニング）

献していることが示唆される．しかしながら，低を行う方法がある．先行研究ではこの呼吸筋の持

酸素環境において呼吸筋トレーニングを実施して久的トレーニングにより，呼吸筋持久力の向上やも，全身持久的運動パフォーマンスへのさらなる運動時の呼吸筋疲労の軽減が報告されている 6-8）．

効果はないことが示された．

低酸素環境における運動トレーニング（低酸素デサントスポーツ科学 Vol. 41

─トレーニング）は，赤血球数の増加や骨格筋の緩衝能向上などをねらいとして，多くのアスリート
により行われている．低酸素環境での運動では呼吸筋の疲労が大きくなること 9-11），この低酸素環境における呼吸筋疲労の増大は，安静状態で呼吸筋のみの活動を増加させた場合にも発現すること
12）

209 ─

・
体重 58.6±2.7kg，Vo2peak 68.6±1.2ml/kg/ 分 ]，低酸素群 [6 名，年齢 20.0±0.3 歳，身長 167.7±3.1cm，・体重 55.7±2.5kg，Vo2peak 69.2±0.9ml/kg/ 分 ]．
1．2 研究進行
すべての対象者にはまず測定装置に慣れさせ，．また，低酸素環境におけ

3 日間の測定を実施した（前・トレ前）：1 日目・る随意過換気中の呼吸補助筋の脱酸素化が通常酸

肺機能検査，2 日目・呼吸筋持久力テスト，3 日目・が報告されている

素環境と比較して大きいことや13），乳酸産生も運動テスト．その後，常酸素群および低酸素群は高いことも明らかにされている 12）．さらに，動トレーニングを30分 / 日，
4〜5日 / 週，
6週間行った物実験では低酸素環境での運動トレーニングによ（トレーニング回数は合計で 28 回）．対象者には，り，横隔膜の酸化酵素活性の増加が確認されてい常酸素および低酸素環境をブラインドとした．トる

14）．これらのことから，低酸素環境におけるレーニング後に 3 日間の測定を再度実施した（後・呼吸筋の持久的トレーニングは，通常酸素環境にトレ後）．実験期間中はすべての対象者が通常のおけるトレーニングと比較して，呼吸筋持久力お運動トレーニングを実施したが，すべての群におよび全身持久的運動パフォーマンスを向上させる

いてトレーニング強度および量に差はなかった．

かもしれない．
そこで本研究では，低酸素環境における呼吸筋

1．3 呼吸筋の持久的トレーニングの持久的トレーニングが呼吸筋持久力および全身呼吸筋の持久的トレーニングには，isocapnic

持久的運動パフォーマンスに及ぼす影響を明らか（等炭酸ガス）hyperpnea（過換気）が可能であるにすることを目的とした．

オープン・サーキット（開回路）設計の装置を用1．方 法いた（図 1）．トレーニングは座位にて行った．対象者はノーズクリップを装着し，流量計に接続さ本研究は名古屋大学総合保健体育科学センれたマウスピースを通して呼吸を行った．流量計

ター・ヒトを対象とする研究審査委員会および立は 2 方向チューブにつながれ，一方は手動弁を介

命館大学・人を対象とする研究倫理審査委員会にして再呼吸バック（約 10ℓ）へ，他方は末端が開て承認され実施した．すべての対象者には本研究放されたチューブに接続した．低酸素群のトレーの目的，方法などを十分に説明し，研究参加の同

ニングのため，二酸化炭素吸収剤入りのチューブ

意を得て実施した．

および伸縮可能なチューブを接続した．流量計にはサンプリングチューブを挿入しガス分析機器

1．1 対象者（アルコシステム，GA-2CT）にて二酸化炭素濃度

大学陸上部に所属する 18 名の長距離ランナーをモニターした．動脈血酸素飽和度（Spo2）はパ（男性）が本研究に参加した．18 名の対象者をルスオキシメータ（Masimo, Radical-7）のプロー

3 群に振り分けた：コントロール群 [6 名，年齢

ブを左手指尖に装着してモニターした．流量計，

20.0±0.3 歳，身長 170.2±2.1cm，体重 57.4±1.8kg，
・最高酸素摂取量（Vo2peak）68.0±0.7ml/kg/ 分 ]，常ガス分析機器およびパルスオキシメータからの酸素群 [6 名，年齢 20.0±0.3 歳，身長 171.2±2.2cm，

して 200Hz でサンプリングを行い，コンピュータ

デサントスポーツ科学 Vol. 41

信号は A/D 変換器（Canopus，CSI-320416）を介

─

210 ─

図 1 呼吸筋の持久的トレーニング装置（Hewlett Packard，HSTNN-105C）に て 連 続 的 にける Spo2 の目標値は 1 〜 2 週目を 90％に，それ以記録した．モニターには設定された1回換気量（肺降は 80％に設定した．

活量の 60％に固定）が水平線で表示され，対象者
は呼吸流量カーブを水平線に合わすことで呼吸の1．4 肺機能検査

深さを調節した．吸気・呼気のリズムは 1：1 とし，

肺活量，努力性肺活量，1 秒量，1 秒率，最大

メトロノームにて呼吸の速さ（呼吸数：f）を調整

随意換気量の測定にはオートスパイロメータ（ミした．低酸素群における過換気中の Spo2 の調節

ナト医科学，AS-507）を使用した．

には独自のコンピュータソフトウェアーによるフィードバック制御を用いた．設定した Spo2 値

1．5 呼吸筋持久力テスト

より高くなった場合には窒素ガス（100%N2）が，呼吸筋持久力測定には，呼吸筋の持久力トレー低くなった場合には空気ガス（20.9% O2, 0.03%

ニング装置を用い，プロトコールは ATS/ERS 推

CO2, 79.1% N2）がそれぞれ回路内に添加された．

奨 17）による isocapnic（等炭酸ガス）hyperpnea（過呼気終末二酸化炭素濃度は，検者による回路内の換気）を用いた 18, 19）．テスト開始時の毎分換気

バルブ調節により 5.5 〜 6.0％に維持した．

量は最大随意換気量の 30％に設定し，3 分ごとに呼吸筋の持久的トレーニングのプロトコール

10％ずつ増加させた．1 回換気量は肺活量の 60％

は，先行研究で用いられているものを参考にしに固定し，呼吸数にて毎分換気量を調整した．呼15, 16）．6 週間のトレーニング期間中，1 回換気

気終末二酸化炭素分圧が安静時の ±5mmHg にな

量は肺活量の 60％に固定（常酸素群：2.7±0.3ℓ，

るように回路内のバルブにて調整した．双極誘導

低酸素群：2.6±0.2ℓ）し，呼吸数にて毎分換気法により心電図を測定し，心拍数を算出した．対量を調整した．トレーニング 1 週目は毎分換気量

象者には 1 分ごとに呼吸困難感（0-10 スケール）を最大随意換気量の 50％に，2 週目は 60％に設定をたずね記録した．設定された 1 回換気量およびした．3 週目以降はトレーニング中の呼吸困難感

呼吸数が維持できなくなった時点でテスト終了の変化に応じて徐々に増加させた．低酸素群におとした．流量計，ガス分析機器，心電図からのたデサントスポーツ科学 Vol. 41

─

200

して 200Hz でサンプリングを行い，コンピュータ

180
毎分換気量
（ℓ/分）

信号は A/D 変換器（Canopus，CSI-320416）を介（Panasonic，CF-F8）に記録した．

1．6 運動テスト
運動テストにはトレッドミルを用いた．対象者
・は，まず事前に測定した Vo2peak の 65％の速度で

211 ─

A
常酸素群
低酸素群

160
140
120
100

二元配置分散分析-反復測定
F＝0.3, P>0.99

80
60

5 分間ウォーミングアップを行った．その後 95％
・Vo2peak 強度で疲労困憊に至るまで運動を行った．

フォーマンスの指標とした．運動中の酸素摂取量，毎分換気量（ミナト医科学，AE-300S）および心B

95
Spo（%）
2

疲労困憊に至るまでの走時間を全身持久的運動パ

100

二元配置分散分析-反復測定
F＝11.4, P<0.01

90
85
80

拍数を連続的に測定した．テスト開始から 5 分後
75

およびテスト終了直後の呼吸困難感（0-10 スケー

0ル）と主観的運動強度（RPE，0-10 スケール）を4
1

対象者にたずね記録した．

8
12 16 20 24
トレーニング日数（日）2345トレーニング期間（週）286

図 2 呼吸筋の持久的トレーニング時の毎分換気量（A）および動脈血酸素飽和度（B）の変化

1．7 統計処理
各変数の測定結果を平均値 ± 標準誤差で示し

変化に両群間で差は見られなかった．トレーニ

た．実験期間中（トレーニング期間 x 群）の群間

ング中の Spo2 は常酸素群では変化がなかったが，の比較には二元配置分散分析 - 反復測定を用いた．

低酸素群では設定どおり有意な低下が認められた

トレーニングによる変化の低下の群間比較には一（図 2B）．

元配置分散分析を，多重比較には Bonferroni 法を
2．2 肺機能検査

用いた．危険率 5％未満を有意水準とした．

表 1 にトレーニング前後における肺機能検査の2．結 果結果を示した．肺活量，努力性肺活量，1 秒量，

2．1 呼吸筋の持久的トレーニング

1 秒率はすべての群で変化が認められなかった．

1 〜 2 週はトレーニング中の換気量は設定どお最大随意換気量は常酸素群および低差群で有意なり一定であり，3 週目以降は常酸素群および低酸増加が見られたが，その増加の程度に両群間で差素群それぞれ徐々に増加した（図 2A）．換気量のは認められなかった．

表1
コントロール群
前後Δ
VC（ℓ）
4.4±0.2
4.5±0.2 +0.1±0.2
FVC（ℓ）
4.2±0.1
4.3±0.2 +0.1±0.1
FEV1.0（ℓ）
3.8±0.2
3.9±0.1 +0.1±0.1
FEV1.0（%）
91.8±1.592.2±1.8 +0.4±1.9
MVV12（ℓ/分） 165.3±13.9 167.7±11.2 +2.3±6.6

肺機能の変化

常酸素群
トレ前
トレ後
4.5±0.3
4.6±0.3
4.2±0.3
4.4±0.3
4.0±0.3
4.1±0.393.8±1.993.1±1.4
166.5±11.6 175.2±8.0Δ+0.1±0.1+0.1±0.1+0.1±0.2-0.8±1.7+8.7±3.7*

低酸素群
トレ前
トレ後
4.3±0.2
4.3±0.1
4.2±0.1
4.1±0.1
3.9±0.1
3.9±0.1
93.2±1.793.1±1.3
171.4±10.7 179.4±8.9

Δ-0.1±0.1-0.1±0.1+0.0±0.0-0.7±1.0+9.7±3.7*

平均値±標準誤差.トレ前:トレーニング前,トレ後:トレーニング後,VC: 肺活量,FVC: 努力性肺活量,FEV: 1 秒量,1 秒率,MVV12: 最大随意換
気量.*P<0.05 vs. コントロール群.

デサントスポーツ科学 Vol. 41

─

212 ─
表2
群
コントロール・V（
E ℓ/分）

常酸素群
低酸素群
コントロールHR（拍/分）常酸素群
低酸素群
コントロール

呼吸困難感

常酸素群
低酸素群

呼吸筋持久力テスト時の，毎分換気量，心拍数，呼吸困難感の変化
測定時期

3分

6分

9分

前
後
トレ前
トレ後
トレ前
トレ後
前
後
トレ前
トレ後
トレ前
トレ後
前
後
トレ前
トレ後
トレ前
トレ後

50.1±4.949.2±3.3
48.0±4.3
49.7±4.3
50.1±3.450.8±2.477.5±2.676.7±0.978.4±3.977.5±3.974.6±2.473.3±2.8
2.2±0.3
2.2±0.4
2.2±0.2
1.7±0.2
2.2±0.2
1.5±0.369.2±6.5
69.4±6.1
68.7±7.2
67.2±5.668.4±5.969.5±3.088.9±2.489.9±1.986.4±4.682.8±3.2
88.1±3.1
83.1±2.5
3.3±0.4
3.8±0.5
3.5±0.2
2.9±0.4
3.8±0.3
2.8±0.487.6±8.2
87.8±6.2
86.1±7.986.0±7.690.1±4.0
90.2±5.1
93.7±2.794.8±2.6
95.4±5.590.0±4.1
93.0±2.487.0±2.4
5.2±0.6
5.3±0.3
5.0±0.4
4.0±0.4
5.5±0.3
4.0±0.4

Δ9分

二元配置分散分析-反復測定
交互作用

0.8±1.5

P=0.36-0.1±0.7

P=0.350.2±0.9

P=0.571.1±2.4

P=0.58-5.4±2.9*

P=0.18-6.1±2.4*

P=0.130.2±0.4

P=0.60-1.0±0.4*

P<0.05-1.5±0.2*

P<0.05・
平均値±標準誤差．トレ前:トレーニング前，トレ後:トレーニング後，VE: 毎分換気量,HR: 心拍数.*P<0.05 vs. コントロール群

2．3 呼吸筋持久力テスト

められ，トレーニングによる 9 分目の呼吸困難感

安静状態で測定した呼吸筋持久力テスト中の呼の変化は常酸素群および低酸素群でコントロール

吸心拍応答を表 2 に示した．テスト時間が最も短群より有意に低い値を示した．コントロール群はい対象者が 9 分であったため，統計処理は 9 分ますべての項目において変化は見られなかった．

でとした．呼吸筋持久力テストの時間は，コントロール群では変化が見られなかった（前：15.4±

2．4 運動テスト

1.4 分，後：14.7±1.3 分，Δ-0.7±0.8 分）．常酸素

運動テストに使用したトレッドミルスピード

群（トレ前：15.2±1.4 分，トレ後：19.1±0.9 分，

は，コントロール群が 19.0±0.4km/h，常酸素群

Δ +5.1±1.4 分）および低酸素群（トレ前：14.2±

が18.9±0.3km/h，
低酸素群が19.4±0.2km/h であっ

1.4 分，トレ後：19.2±1.4 分，Δ+5.3±1.3 分）でた．運動テスト時の呼吸心拍応答，呼吸困難感，有意な向上が認められたが，増加の程度（Δ）に

主観的運動強度を表 3 に示した．常酸素群および両群間で差は見られなかった．過換気中の呼吸困

低酸素群では，トレーニング後の 5 分時の呼吸困

難感は常酸素群および低酸素群で有意な低下が認難感に有意な低下が見られた．しかしながら，低

表3

5分時
・
V（
E ℓ/分）
・Vo（ℓ/分）
2
HR（拍/分）呼吸困難感
RPE（脚）
運動終了時
・V（
E ℓ/分）
・Vo（ℓ/分）
2
HR（拍/分）運動テスト中の呼吸心拍応答，呼吸困難感，RPEの変化前

コントロール群
後

Δ

トレ前

常酸素群
トレ後

Δ

トレ前

低酸素群
トレ後

Δ

138.2±6.9
3.9±0.2
180.5±3.0
5.2±0.7
8.0±0.3

140.2±7.2
3.9±0.2
178.3±4.6
5.3±0.4
8.2±0.4+2.1±3.1+0.0±0.1-2.2±2.8+0.2±0.5+0.2±0.5

130.4±3.6
3.7±0.1
177.8±2.1
5.0±0.6
8.0±0.4

133.8±5.4
3.7±0.1
180.0±0.7
4.5±0.5
7.2±0.4+3.4±2.4+0.0±0.1+2.2±2.0-0.5±0.2*-0.8±0.2

140.2±5.9
3.6±0.2
179.3±2.8
5.2±0.6
7.5±0.4

139.8±4.7
3.7±0.2
181.5±3.2
4.5±0.3
6.8±0.3-0.4±1.6-0.0±0.1+2.2±1.2-0.7±0.3*-0.7±0.2*

143.1±8.1
4.0±0.2
196.3±2.7146.5±9.8
4.0±2.0
198.0±2.5+3.3±6.6+0.1±0.1+1.6±1.1

143.6±5.2
4.0±0.2
194.3±2.8142.4±3.2
4.0±0.2
195.0±2.3-1.2±4.5+0.1±0.1+0.7±4.2

147.9±5.7
3.9±0.2
193.3±3.5153.2±8.9
3.9±0.2
196.5±1.9+5.3±4.5+0.0±0.1+3.2±4.7

・・
VE:毎分換気量，
Vo2:酸素摂取量，HR:心拍数，RPE:主観的運動強度．
平均値±標準誤差．トレ前:トレーニング前，トレ後:トレーニング後，*P<0.05 vs. コントロール群

デサントスポーツ科学 Vol. 41─

下の程度に両群間に差はなかった．疲労困憊に至213 ─

3．1 呼吸筋の持久力トレーニングによる呼吸るまでの走時間は，常酸素群および低酸素群にお筋持久力への影響

いてトレーニング後に有意に増加し，コントロー

6 週間の常酸素環境での呼吸筋の持久的トレール群では変化は見られなかった（図 3）．しかしな

ニングによって，安静状態で測定する呼吸筋持久

がら，増加の程度は常酸素群（Δ+0.9±0.3 分）と力の有意な向上が認められた．さらに，呼吸筋持

低酸素群（Δ+0.9±0.3 分）で差はなかった．

久力テスト中の呼吸困難感がトレーニング後に有意に低下した（表 2）．我々の先行研究において，

常酸素群

13

低酸素群

二元配置分散分析-反復測定
F＝3.4, P<0.05

日常的にトレーニングを行っている長距離ラン
ナーは，一般健常者と比較して呼吸筋持久力が高コントロール群

いことや呼吸困難感が低いことをすでに報告して

12
時間
（分）

いる 18）．本研究の結果から，長距離ランナーに
11

おいても呼吸筋の持久的トレーニングにより呼吸筋持久力および過換気中の呼吸困難感がさらに改10

善することが明らかとなった．

9

先行研究では，低酸素環境では呼吸筋の疲労が
8

前・トレ前

後・トレ後

図 3 呼吸筋の持久的トレーニング前後における
走時間（運動テスト）の変化

3．考 察

増大すること，過換気中の乳酸産生が常酸素環境と比較して大きい傾向にあることが報告されている 12）．さらに，低酸素環境は呼吸補助筋の活動増加や脱酸素化に影響を及ぼすことを我々の先行研究において明らかにしている 13）．脱酸素化と本研究で明らかになったことは，1）6 週間の常代謝産物の増大は，呼吸筋での緩衝能力をより向酸素および低酸素環境における呼吸筋の持久的ト上させるかもしれない．したがって，我々は低酸

レーニングにより呼吸筋持久力が有意に増加し・た，2）95％ Vo2peak 運動強度での疲労困憊に至る

素環境での呼吸筋の持久的トレーニングが常酸素までの走時間は，呼吸筋の持久的トレーニングに推測した．しかしながら，呼吸筋持久力の増加のよって有意に増加した，3）呼吸筋トレーニング

程度は常酸素環境での呼吸筋トレーニングと同程によるそれらの増加の程度は，常酸素群と低酸素度であった．この結果から，本研究で用いた低酸群で差が認められなかった，であった．これらの素レベル（1 週目：目標 Spo2=90%，2 週目以降：

結果から，呼吸筋の持久的トレーニングは，全身目標 Spo2=80%）では呼吸筋の持久力向上に対し持久性運動パフォーマンスを向上させることが明て付加的な効果は得られないことが明らかとなっ

らかになった．また，このパフォーマンスの向上

た．

環境でのそれより呼吸筋持久力をより改善するとには呼吸筋の持久力向上が関係していることが示唆される．しかしながら，呼吸筋の持久力トレー

3．2 呼吸筋の持久的トレーニングにより全身持ニングを低酸素環境で実施しても，パフォーマン

久的運動パフォーマンスへの影響についてス向上にさらなる効果は得られないことが示され

常酸素環境における呼吸筋の持久的トレーニン
・グにおいて，95％ Vo2peak での走運動による疲労た．

困憊に至るまでの時間の有意な増加が認められたデサントスポーツ科学 Vol. 41

─

214 ─

（図 3）
．この結果は，先行研究で報告されているがあることが報告されている 19, 25, 26）．したがっアスリートおよび一般健常者において呼吸筋の持て，呼吸筋の持久的トレーニングに対する適応は

久的トレーニングにより自転車およびランニング

男女間で異なるかもしれない．呼吸筋のトレーニ

パフォーマンスが向上した結果と一致する 7, 20）．

ングには，本研究で用いた持久的トレーニングと同様に，低酸素群においても有意な走時間の増加は異なり，吸気に抵抗をかけて横隔膜を代表とすが見られた（図 3）．しかしながら，走時間の増る吸息筋の筋力増加を目的としたものがある 4）．

加の程度は常酸素群と低酸素群で差が認められな

この抵抗負荷型の呼吸筋トレーニングを低酸素環

かった．これらの結果から，全身持久的パフォー

境で行った研究は我々の知る限り報告されていな

マンスは呼吸筋の持久的トレーニングにより改善

い．呼吸筋の持久的トレーニングとは異なったパ

するが，低酸素環境で呼吸筋トレーニングを行っ

フォーマンスへの影響があるかもしれない．また，てもさらなる向上はないことが示唆される．

トレーニング中の低酸素のレベルおよびトレーニ

全身持久的運動パフォーマンスが向上した要因

ング時間・期間も呼吸筋持久力および全身持久性には，呼吸筋持久力の増加による影響が考えられパフォーマンスに影響すると思われる．異なる低る．近年では，呼吸筋の活動増加や疲労が運動時

酸素レベルでの呼吸筋トレーニングによる影響をの循環調節や血流配分に影響することが次第に明らかにすることも今後の検討課題の一つであ明らかにされている（呼吸筋由来の代謝受容器反る．

1, 3, 21, 22）

射）．呼吸筋持久力の向上は，運動時により引き起こされる呼吸筋の疲労および呼吸筋由

4．まとめ

来の代謝受容器反射の発現を遅延させるため，こ長距離ランナーを対象とした 6 週間の常酸素おれらが全身持久的パフォーマンスの向上に貢献しよび低酸素環境における呼吸筋の持久的トレーニているかもしれない．また，呼吸困難感の低下もングにより，呼吸筋の持久力の向上が見られた．

パフォーマンスの向上に関係していることが考え

また，高強度での走運動の疲労困憊に至るまでのられる 2, 23）．Harms ら 24）は，自転車競技者を対時間（パフォーマンス）の増加も認められた．し象に，高強度運動時（90％最大酸素摂取量）に呼かしながら，呼吸筋持久力およびパフォーマンス

吸の仕事量を変化させた際の呼吸困難感と脚のの向上の程度は常酸素群と低酸素群で差が見られ疲労の程度（主観的運動強度）への影響を調査しなかった．これらの結果から，呼吸筋の持久的トている．呼吸筋の仕事量を軽減させた場合には，レーニングによって全身持久性運動パフォーマン

呼吸困難感および脚の疲労感が軽減し，運動パスの向上が見られること，この向上には呼吸筋持

フォーマンスの向上が認められている本研究にお久力の改善が関係していることが示唆される．しいても，運動テスト開始から 5 分時の呼吸困難感

かしながら，低酸素環境にて呼吸筋の持久的トの有意な低下が常酸素群および低酸素群においてレーニングを実施しても，さらなる向上は期待で認められている（表 3）．これらのデータは，呼吸きないことも示された．

筋の持久的トレーニングが運動時の呼吸困難感を軽減し，これがパフォーマンス向上に寄与していることを示唆している．

謝 辞本研究を遂行するにあたり，鈴木康弘先生（国本研究の対象者は男性ランナーのみである．呼立スポーツ科学センター），大家利之先生（中京

吸筋の活動増加による循環調節への影響には性差大学），岩本えりか先生（札幌医科大学），高尾憲
デサントスポーツ科学 Vol. 41

─司先生（立命館大学），笠井信一先生（国立スポー
ツ科学センター），角大地先生（立命館大学），森，清水香先生（名古屋大寿仁先生（兵庫県立大学）

215 ─

Improved resptlatory muscle endurance of highly
trained cyclists and the effects on maximal exercise
performance, Int. J. Sports Med., 12:66-70（1991）
9） Vogiatzis I., Georgiadou O., Koskolou M.,学），塩澤華奈先生（名古屋大学），立命館大学陸Athanasopoulos D., Kostikas K., Golemati S., et

上部の皆様，有限会社 アルコシステム・石井様

al., Effects of hypoxia on diaphragmatic fatigue inに多大な協力を得た．記して謝意を表する．最後

highly trained athletes , J. Physiol., 581:299-308（2007）に，本研究に助成いただいた，財団法人石本記念

10） Babcock M.A., Johnson B.D., Pegelow D.F., Suman

デサントスポーツ科学振興財団に心からの感謝を

2( *ULIÀQ ' 'HPSVH\ -$ \SR[LF HIIHFWV RQ

申し上げます．

exercise-induced diaphragmatic fatigue in normal
healthy humans, J. Appl. Physiol., 78:82-92（1995）

文 献1） Harms C.A., Wetter T.J., McClaran S.R., Pegelow11） Gudjonsdottir M., Appendini L., Baderna P., Purro

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