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運動時の呼吸循環応答に及ぼす低酸素暴露後の影響について
名 古 屋 大 学（共同研究者） 同豊田工業大学

片 山 敬 章石 田 浩 司斉 藤満

Respiratory and Cardiovascular Responses toExercise after Hypoxic Exposure

byKeisho Katayama, Koji Ishida
Nagoya University
Mitsuru Saito
Toyota Technological Institute

ABSTRACTThe aim of this study was to clarify the sympathetic nerve activity and cardiovascularresponse to dynamic exercise following hypoxic exposure. We determined muscle
sympathetic nerve activity（MSNA），heart rate（HR），and arterial blood pressure（BP）
during leg cycle exercise after hypoxic exposure, and compared these variables during
exercise without hypoxic exposure. MSNA was measured from the right median nerve
using the microneurographic technique. The experiments were performed on 2 separate
days as the following, 1）baseline at rest for 5 min in normoxia, 2）breathing hypoxic or
normoxic gas mixture at rest for 20 min（arterial O2 saturation, 77.5 ± 1.4% in hypoxia
and 96.5 ± 1.6% in normoxia, mean ± SE），3）breathing normoxic gas at rest for 10min, 4）two consecutive 10-min exercises using the bicycle ergometer at 40% and 70% of）in normoxia. Hypoxic exposure led to significant（P<0.05）
peak oxygen uptake（・VO2peakincreases in minute ventilation（・VE），HR, MSNA burst frequency（MSNA BF）．・
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and HR returned to baseline levels after the cessation of hypoxia, whereas hypoxiainduced increased MSNA BF persisted after the return to normoxia. During leg cycle
exercise, MSNA BF increased significantly（P<0.05），but the magnitude of the increased
MSNA BF following hypoxic exposure did not differ from that without hypoxic exposure.
There were no significant differences in HR and BP responses to cycle exercise with orwithout prior hypoxic exposure. These results suggest that prior short-term hypoxicexposure does not affect to the sympathetic nerve activity and cardiovascular response toexercise.

要 旨
本研究の目的は，低酸素暴露後の運動時におけ影響しないことが示唆された．
緒 言る呼吸循環応答を明らかにすることである．健常高所・低酸素環境は，平地での持久的パフォー

男性 8 名を被験者とした．5 分間の通常酸素ガスマンスを向上させるために，数多くのアスリート吸入による安静後，低酸素ガスあるいは常酸素ガにより使用されてきた．以前は高所滞在や低圧室スのいずれかを 20 分間吸入した．低酸素試行でが用いられてきたが，多くの費用が必要とされ，は吸気ガスを低酸素ガス発生装置より供給し，動また低圧室利用も少数の施設に限られていた．し脈血酸素飽和度（SaO2）が 75-80 ％になるようにかしながら，近年，簡易型の低酸素ガス発生装置．
吸気酸素濃度（FIO2）を調節した（FIO2=0.10-0.12）が開発されたことにより，常圧（平地）環境にお低酸素ガス吸入後，吸気ガスを常酸素に戻し，10ける低酸素室や低酸素テントが普及し，アスリー分間維持した．その後，常酸素下において，トのみならず，一般健常人においても低酸素トレ

40 ％および 70 ％最高酸素摂取量強度の運動を自ーニングや高所登山前の馴化獲得ための利用が多転車エルゴメータを用いてそれぞれ 10 分間実施・した．測定項目は，換気量（VE），SaO2，心拍数くなっている．

（ HR ），血圧（ BP ），筋交感神経活動（ MSNA ）心拍数や血圧の増加など循環系にも影響を及ぼす．などとした． MSNA は微小神経電図法を用いてこれらの循環系の調節には自律神経系が関係して肘窩部正中神経より記録した．低酸素ガス吸入中・は，換気量（ VE），心拍数（HR），MSNA 活動の・有意な上昇が認められた． VE および HR は常酸いる．実際に，ヒトで微小神経電図法を用いた研素に戻した後に低酸素暴露前の値へ戻ったが，低かにされている 1-5）．興味深いことに，低酸素刺

酸素暴露による増加した MSNA 活動は常酸素環激を除去すると，換気量，心拍数，動脈血酸素飽境でも持続した．運動により MSNA 活動は増加和度（SaO2）は暴露前のレベルへ戻るが，筋交感したが，事前の低酸素ガス吸入による影響は認め

神経活動の増加は低酸素刺激を取り除いた後も持られなかった．これらの結果から，短時間の低酸続することが報告されている 3, 6, 7）．

低酸素刺激は，換気の増加を引き起すと同時に，究において，急性および慢性的な低酸素環境への暴露が，筋交感神経活動を増加させることが明ら

素暴露が引き起す筋交感神経活動の過剰な亢進は，動的な運動が交感神経活動を増加させ，運動時その後の運動時の交感神経活動および循環応答にの循環調節に重要な役割をはたしていることは良デサントスポーツ科学 Vol. 30

17く知られている 8-11）．前述したように，常圧低酸
素環境への暴露は手軽に行えることから，暴露後直ちに通常酸素環境に戻り，運動や激しいトレーニングを実施することが可能である 12）．この場
合には，運動トレーニングが交感神経活動の亢進した状況下で実施されることが推測される．さらに，低酸素刺激は末梢化学受容器を介した交感神経の活動感度を増加させること 3, 5, 13），運動中には末梢化学受容器の感受性が増加することも報告されている 14-16）．したがって，低酸素暴露後に運動を実施すると，交感神経活動が過剰に亢進することが推測される．交感神経活動の過度の亢進は，通常酸素環境下の運動では必ずしも有利とはいえず，過剰な昇圧応答などの循環系リスクをもたらす可能性も考えられる．
そこで，本研究では低酸素暴露後の運動時における呼吸循環応答を明らかにすることを目的とした．

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