運動処方 における Doubl e Pr oductBreak Poi nt についての検討

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秋 田大学 医短紀 要 6 :11 9‑1 22,1 99 8

運動処方 における Doubl e Pr oductBreak Poi nt についての検討

樋 山 日出樹 * 佐 竹 賂 宏 * 工 藤 俊 輔 * 阪 井 康 友 ** 黒 揮 和 生 ***

Exami nat i on ofDoubl e Pr oductBreak Poi nton Exer ci se Pr escrl pt l On

Hi dekiMoMI YAMA* Masahi r o SATAKE* syunsuke KUDOU*

Yasut omo SAKAI ** Kazuo KUROSAWA***

Ⅰ 緒 言

近年 ,呼気 ガス分析 に よる換気性作業 閥値 ( ve nt l l a t or yThr e s hol d, VT) や乳酸測定 に よる乳酸性 作 業 開催 ( Lact at eThreshol d , LT) ,血 中乳酸濃度が 4 mmol / 1になる運動強 度 を用いた運動処方 などが盛 んに行われている

しか し, これ らの方法 による運動強度の設定 に は,高額 な呼気 ガス分析器や繰 り返 し観血的に 血液 を採取す る必要が生 じ,誰 もが安価で簡単 に行 うことが困難である｡ この ようなことか ら 運動処方 を行 う現場 においては,対象 となる個 人に換気性及び乳酸性作業間借 の運動強度 を設 定することが望 まれていなが らも必ず しも容易

に行われていない現状がある｡

一方, ダブルプロダク ト ( Doubl ePr oduc t , 以下 DP) は従来,心筋の酸素消費量 と強い相 関 ( r ‑0. 9 0) を持 つ ことか ら運動 中の心臓 の 仕事量 を間接的に推測す る指標 として利用 され

て きた｡そこで,最近 においては簡便 に VTや LT に近似 した運動強度 をダブルプロダク トの 値が急激 に上昇する変曲点 ( ブ レイクポイン ト, BP)か ら, vTや LTにどの程度近似 している かを検証す る目的で幾つか研究がなされている｡

だが,その変 曲点 を検出す る方法が各研究者間 において異 なっていた り,研究報告数の少なさ か ら周知 にわたるダブルプロダク トブレイクポ イ ン ト ( Doubl ePr oduc tBr eakPol nt ,以下 DPBP) の検 出方法が確立 されている とはいえ

ない｡

今回我 々は,健常者 を対象 とした DPBPを, 先行研究 にならったⅤ‑ s l op e法 による検出 と経 時的変化か らの視覚的な判断か ら変 曲点 を割 り 出す方法 にて検出 を行 い,両者の比較 をすると ともに VT との相関を分析 し,検討 を行 った｡

秋 田大学医療技術短期大学部

*理学療法学科

**茨城県立医療大学保健医療学部 理学療法学科

***国際医療福 祉大学 理学療法学科

Ke yWor ds:DPBP,Ⅴ‑ s l o pe ,運動処方

1 1 9 ‑

Akita University

( 1 2 0 ) 運動処方における Do u b l ePr o d u c tBr e a kPo l n t についての検討

Ⅱ 対象 と方法

対象は高校男子野球部員 9 名で平均年齢1 7. 1 読 ,平 均 身長1 69. 3±11. 4cm,平均体 重69

6. 3 kg であった｡

運動負荷試験 は, 自転車エルゴメー ターにて 分時酸素摂取量 ( 以下, VO Z)が直線 的に増加 し得 る こ とが 可 能 な Ramp負 荷 を用 い た｡

ウ オー ミングア ップは30Wa t tにて1 0 分行い, 2 0Wat t /mi n 漸増負荷 を行 った｡運動負荷 の中 止 は,原則 としてアメリカ ･スポーツ医学協会 の運動負荷試験 中止基準

に従 い,息切 れ,下 肢疲労 によりエルゴメーターの駆動回転数が維 持 困難 になった時点 において も中止要件 とした｡

呼気 ガス分析 は, AE‑ 28 0 (ミナ ト医科学社 製) を使用 し , Br ■ e at hbyBr ea t hにて 3 秒 間 に一 回呼気 ガス分析 を行 い, V0 2 と他 のパ ラ メー ター を測 定 し た ｡ 血 圧 及 び 心 拍 数 は STBp‑ 78 0 (日本 コ‑ リン社製) によ り1 分毎

に測定 を行 った｡

vTの検 出は, v0 2 と分時二酸化炭素排 出量

DP

*100

Y 二 十0.0800 Ⅹ ‑ll

R= 0.665

Y =

+0.134

‑148

R

=

( vco 2) か ら Ⅴ‑ sl ope 法 を用 い て割 り出 し た｡ DPBPの決定 は, 2 通 りの方法 にて行 っ た｡一つ 目は Ⅴ‑ s l o pe 法 によるもので V0 2 に対 して DP の変曲点 を境 に,運動初期か ら変 曲点, 変 曲点か ら連動後期 において二つの回帰直線 を 用いた交点 をDPBPとした｡ 回帰直線 は,それ ぞれ を最小二乗法 によ り求め,それぞれの残差 分散の和が最小値 となる交点 を採用 した｡ この 方法 は, Be a ve r ら

によって VT を検出するた めに考案 された もので, VTを検出す る場合 も

Ⅴ‑ s l ope 法で もとめ られる｡二つ 目は,経時的 変化 に対 してグラフ上 に視覚的に変曲点 と判断 で きるポイン トをDPBPとした｡運動 中の時間 に対す る DPの変化 を もとに BPを決定す るこ とが運動処方す る現場 において簡便 に利用可能 であることか らこの方法 において も検出を行い 比較検討 した｡

統計処理 は,回帰分析,相関分析お よび一元 配置分散分析 を用い有意水準 を 5%未満 とした｡

VO2 ml/min

0

1 000 2000 3000 L t OOO

図 l Doubl e Pr oductBr eakPoi nt

‑1 2 0

Akita University

粗 山 日出樹･･佐 竹 牌 宏 ･工 藤 俊 輔 ･阪 井 康 友 ･黒 揮 和 生 ( 1 2 1 )

Ⅱ 結 果

1.Ⅴ‑s l ope法 よ り決定 した DPBP と VT と の相関

先行研究同様,本研究 において もⅤ‑ s l ope 法 によ り , v02 に対 して DP が変化す る変 曲点 を 検 出す ることが可能であ った｡ ( 図 1 ) また, vTの平均 は,28. 3±7. 2ml /ml n/kg ( 平均値

±標準偏差, n‑9)であ り, この検 出方法 に よる DPBPの出現 は, vTよ り前 に出現 してい たのが 6 例 , vTよ り後 に出現 していたのが 3 例 で あ っ た ｡ DPBP の 平 均 は , 27. 5 ± 5. 9 ml /ml n/kg で, VT とDPBPとの相関は, r

‑0. 60 (p<0. ll )であった｡

2.視覚的に判断 した DPBPと vT との相関 この方法 においては, vT前 に DPBPの出現 が 5 例 , vT後 に出現が 4 例で, DPBPの平均 は, 2 8. 2 ± 6. 8ml / mi n/kgで あ った｡ vT と DPBPの相関は, r‑0. 51 (p<0. 1 6)であっ

た｡

3.VT と Ⅴ‑s l ope 法 による DPBP ,視覚的判 断による DPBPの 3 群 問検定

vT及び Ⅴ一 S l ope 法 による DPBPと視覚的判 断 による DPBPの 3 群間の有意差検定では,煤 無仮説 を棄却す ることが出来ず有意 な差が ない ことか ら (p<0. 9 6), DPBPの検 出方法の違 い による結果 には差がない といえる｡ ( 図 2)

VOZ

ml / k g / mi n

5 0 5

5 0

0 3 3 2

1 1

V

‑ s l o p e

VT

図 2 3 群間の有意差検定

1 2 1

Ⅳ 考 察

本研究 において先行研究同様 に, Ⅴ一 S l o pe 法 を用いて, V0 2 に対 して DPが変化す る変 曲点 DPBPを検出す ることが確認で きた

また,本研究 において試みた視覚的判断によ る DPBPの検 出は, vT値 及 び Ⅴ‑ s l ope 法 に よって求め られた DPBP 値 において 3 群間の比 較の結果,有意 な差が認め られなか ったことか ら, vT値及び Ⅴ‑ s l op e法 によって求め られた DPBP 値 に近似 している と考 え られ る｡つ ま り,

Ⅴ‑ s l ope 法及び視覚的な決定方法の どち らにお いて もvTに近似 した DPBPを検 出で きること が示唆 される

Ⅴ‑ s l ope 法 は,1 9 86 年 に Be a ve r ら

が vT決 定方法 として紹介 している｡ Ⅴ‑ s l ope 法 とは, 運動 中の V0 2 と vc 0 2 との関係 を負荷時 間 とは 関係 な く平面 にプロ ッ トして, V0 2 に対 す る vc 02 の上昇度が変化す る点 を vT とした方法 である｡つ まり,漸増運動負荷時 において有酸 素性代謝 によるエネルギー産生量だけでは不十 分 となる｡従 って,筋や血 中乳酸の増加 に伴 い 肺 か らの CO2 排 出量 は酸素摂取量 よ りも急峻 に増加する｡ この関係 を利用 して,酸素摂取量 に対 して CO2 排 出量 プ ロ ッ トす る と, この co2 排出量の急峻な増加 を反映 した傾斜 の異 な る 2 本の直線 となる｡そこで,それぞれの直線 を回帰 してその交点 を求める Ⅴ‑ s l ope 法が vT 検 出 に利用 されてい る｡今 回着 目 した DPが , v02 に対 して Vc o 2 同様 の変 曲点 を示 したの は, co Z 排 出量増加 によるア ドレナ リンの分泌が心 機能 を克進 させた事が,変曲点の出現 に関与 し

たのではないか と考 えられる

pe t e rH

らは,1 0 4 名の冠状動脈疾患 を被験 者 として, Ⅴ‑ s l o pe 法で求めた vT とDPBPは, 強 い相 関 (r‑0. 81, p<0. 001) を認 めた こ

とを報告 している｡近藤 ら

の健常 人 と脳卒 中

患者 を対象 とした DPBPの検 出結果 は, vT と

高い相関 (r‑0. 76, p<0. 01 ) を示す ことが

報告 されてお り,我々の研究結果 とは異 なって

いる｡ これは,本研究 における被験者数が少 な

かった事 と , 9 例の被験者のデータのば らつ き

があったことに起因 していると考 え られる

Akita University

( 1 2 2 ) 運動処方における Do u bl ePr o du c tBr e a kPo l n t についての検討

今 回先行研究 同様 の方法 において , Ⅴ‑ s l o pe 法 を用いた DPBP の決定 は,独 自に設定 した解 析 ソフ トを使用 した｡す なわち,誰 もが簡便 に 兄 いだす ことは困難 である といえる｡誰 もが簡 便 に VT と近似 した運動負荷強度 を判定す る事 は､ よ り安全 に適切 な運動 の処方 と実施 につ な が る｡視覚 的判 断 による DPBP の決定が vT と 近似 していた ことか ら , Ra mp 負荷 の行 えるエ ル ゴメー ターがあれば , DP を時 間 に対 して グ ラフ上 にプロ ッ トす ることで判定す ることが出 来 る と考 え られる｡

今後 は,被験者数 を増 や し VT と DPBP の相 関の再確認 と簡便で適切 に個 人 にあった負荷強 度が設定可能 な DPBP について検討 を重 ねたい

と考 える｡

引 用 文 献

1) アメ リカスポーツ医学協 会編 (日本体力医 学会体力科学編集委員会)監訳 :運動処方 の指針 原著 第 4 版 pp7ト78 ,南江堂.

1 993.

2)BeaverW L,Wass ermanK,W hl ppBJ:A new met hod f or det ect i ng anaerobi c t hreshol dbygaschange, ∫ApplPhysi ol 1986,60:2020‑2027.

3)Br ubaker, P. H.Ki yona ga, A.Mat raz zo, B. A二 I de nt i f l C at l OnOft heana e r o bi ct hr e s hol dus‑

i ngdoubl epr oduc tl npat i e nt s,wi t hc or on‑

ar yar t er ydi s eas e .Am∫Ca r dl Ol .1 997Fe b l;79( 3):360‑ 362.

4 )近藤陽一,川崎孝男,石川友衛,福 島豊, 長 田充 :脳卒 中患者 における AT レベ ル運 動 の検討一 二重積屈 曲点 ( DPBP :Doubl e produc tBr eak Poi n t )法 を用 いて‑ .体 力医学会抄録集 ; 1 65.1 997.

参 考 文 献

1 )谷 口興一 編 :心肺運動負荷 テス ト ー呼気 ガス分析 による心肺疾患 の新 しい見方‑ . 南江堂 199 3.

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Akita University