Title
Continuous vocalization during kendo exercises suppresses
expiration of CO2( 要約版(Digest) )
Author(s)
有川, 一
Report No.(Doctoral
Degree)
博士(医学) 甲第985号
Issue Date
2015-03-25
Type
博士論文
Version
none
URL
http://hdl.handle.net/20.500.12099/51059
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Repository（Form4）学位論文要約
Extended Summary in Lieu of the Full Text of a Doctoral Thesis
甲第
985 号
氏 名：
Full Name 有 川 一 Hajime Arikawa学位論文題目
：
剣道練習中の継続的な発声は二酸化炭素排出を抑制するThesis Title Continuous vocalization during kendo exercises suppresses expiration of CO2
学位論文要約：
Summary of Thesis 日本の武道の一つである剣道は世界中に広まりつつあるが，剣道の特殊な運動様式が持つ生理学的特徴は十分に明ら かにされていない。他のスポーツには見られない剣道の特徴の一つに「継続的に発声を行いながら運動を実施すること」 がある。規則上，相手を打つ時にはその打突部位を声に出しながら打たなければならないとされている。その結果，他 の競技や運動と比較しても呼吸パターンや換気状態が大きく異なることが考えられるが，その詳細については，これま で検討されていない。本研究では，剣道のかかり稽古，切り返し，基本稽古の 3 つの練習形式の運動強度を明らかにし た上で，連続的な発声を伴うまた最も運動強度が高いとされるかかり稽古を用いて，運動実施中に継続的に発声される ことが実施者の呼吸パターンと換気状態に及ぼす影響について検討した。 【対象と方法】 [対象] 岐阜大学剣道部に所属する男子大学生 8 名（年齢：19.9 ± 1.0 歳）を対象とした。 [運動強度の測定]最大酸素摂取量(VO2max)をトレッドミル AR-200 (Minato Medical Science, Japan)を用いて測定した。かかり稽古， 切り返し，基本稽古における酸素摂取量(VO2)は携帯型呼気ガス分析器 AT-1100A (Anima, Japan)を用いて breath-by-breath 方式により求めた。その上で，VO2max におけるパーセンテージと MET (metabolic equivalent)の算出 を行った。 [かかり稽古実施中の発声時および無発声時における換気指標と生理指標の測定] 本研究で行ったかかり稽古は，5 分間の安静後，5 分間実施し，その後 10 分間の安静回復期を保った。5 分間のかかり稽 古の内訳は，20 秒間の運動を 20 秒間の休息を挟んで 8 回実施した。測定は発声時(Voc)，無発声時(non-Voc)の順に実施 し，2 種類の測定間隔は少なくとも 30 分間確保した。 呼吸パターン（呼吸数(fB)，1 回換気量(VT)，分時換気量(VE)，吸気所要時間(TI)，呼気所要時間(TE)），換気状態（分 時酸素摂取量(VO2)，分時二酸化炭素排出量(VCO2)，呼気終末二酸化炭素濃度(FetCO2)）および心拍数(HR)の測定は上述 の携帯型呼気ガス分析器を用い，かかり稽古実施前から安静回復期終了まで継続的に行った。酸素飽和度(SpO2)の測定 は BSM-2351 (Nihon Kohden, Japan) を用い，かかり稽古実施直前と終了直後に，血中乳酸濃度([Lac-])の測定には Lactate Pro (Arkray, Japan) を用い,かかり稽古実施直前と終了 5 分後に測定した。
[統計解析]
3 種類の練習形式の運動強度の比較には一要因分散分析を用い，発声の有無による各指標の比較には反復分散分析を 用いた。結果は全て平均値±標準偏差で示し，有意水準は 5%未満とした。
【結果】
[剣道の各練習形式の運動強度]
かかり稽古の%VO2max は 79.0 ± 10.0%，MET は 11.2 ± 1.2 METs，切り返しの%VO2max は 67.8 ± 20.0%，MET は 9.6 ± 2.6 METs，基本稽古の%VO2max は 45.7 ± 8.4%，MET は 6.5 ± 0.9 METs であり，かかり稽古が他の練習形式と比較
して高値を示した。
[発声の有無による呼吸パターン，換気状態および生理指標の推移]
生理指標について，HR，SpO2，[Lac-]ともに Voc と non-Voc に有意差はなかった。
呼吸パターンについては，Voc は non-Voc と比較して，運動実施中の fB，VE は有意に低値を示し，TE は有意に高値を 示した。一方，VT と TI については差がなかった。
換気状態については，VO2 においては Voc と non-Voc に差はなかったが，VCO2 では 2 回目以降の運動実施中に Voc は non-Voc と比較して有意に低値を示した。また，FetCO2 は，non-Voc は実施前と比較して有意な変動を示さなかったが， Voc では有意な増加を示しており，2 回目以降の運動実施中に Voc は non-Voc と比較して有意に高値を示した。また，回 復期の VCO2 において，non-Voc は 10 分後に運動前の状態まで回復したが Voc は回復しておらず，かかり稽古終了 2 分後 および 3 分後に Voc は non-Voc と比較して有意に高値を示した。 【考察】 [かかり稽古の運動強度について] かかり稽古が高強度の運動であった要因としては，全力疾走の運動と休息を繰り返す interval training 形式にて実 施する運動様式のため高強度になったと思われた。 [かかり稽古実施中の発声の影響について] 生理指標の推移から，発声による運動強度の変化は認められなかった。 呼吸パターンにおいては，発声の有無に関わらず運動実施に伴い換気亢進が生じていたが，運動実施中の Voc の呼吸パ ターンは歌唱時(Binazzi et al., 2006)と同様の変化を示しており，結果として発声が運動実施中の呼吸パターンを妨 げることが推測された。その一方で，休息中には発声による呼吸パターンが解除されるため，non-Voc のレベルまで回復 することが明らかになった。 換気状態においては，O2 摂取状況には発声の影響が見られなかったことに対し，CO2 排出は発声に伴う VE の減少に伴 い 2 回目以降の運動実施中に抑制が生じ，血中 CO2 濃度(PaCO2)と相関が高い FetCO2 の上昇を導いたことが考えられた。 また，運動実施中に十分に緩衝されなかった PaCO2 は運動後に CO2 を過剰排出することによって調整されるが，Voc の場 合には安静回復期の CO2 過剰排出が見られたため，発声に伴う呼吸パターンの変化が CO2 を体内に貯留させたことが考 えられた。 一般的に PaCO2 の上昇は脳血流増加を導くとされているため，かかり稽古実施中には脳血流が増加していることが考 えられ，アルツハイマー病などを含む様々な疾病の予防や治療に効果的である可能性が考えられた。 【結論】 剣道は練習方法において interval training 形式に似た運動様式を持つことにより，運動強度が比較的高いことが明 らかとなった。また，運動中の継続的な発声は，換気が抑制される呼吸パターンを引き起こすため，換気状態における CO2 排出の抑制および体内への CO2 の貯留を導くことが明らかとなった。
