ジ ュニ ア男 子 陸 上 長距 離 選 手 の
身体 組 成 ・全 身持 久 力 と走 記録
岡 山大学 医学部 内科 学 第三講座
(指導:大 田善 介名誉 教授,槇 野博 史教授)
平
田
敏
彦
(平成11年7月5日
受理)
Key words:
junior athlete,
running performance,
body composition,
cardiorespiratory
fitness,
ventilatory
compensation
point.
緒 言 長 距 離 走 は,一 定 の 長 距 離 を で き る 限 り短 時 間 内 に 身体 とい う重 量 物 を移 動 させ る 運 動 特 性 が あ る.こ の 運 動 特 性 か ら長 距 離 種 目 の 走 記 録 に 影 響 を 与 え る身 体 因 子 の 代 表 と し て は,身 体 組 成 と,全 身 持 久 力 が あ げ られ る.身 体 組 成 の 評 価 の 体 脂 肪 率(percent of body fat; % FAT)1,2,3,4,5,6,7,)や,全身 持 久 力 の評 価 の最 大 酸 素
摂 取 量(maximal oxygen uptake; VO2 max)3,6,7,8,9,10,11,12,13)は走 記 録 に 影 響 を 与 え る 因 子 と して 度 々 報 告 さ れ て き た.し か し 測 定 対 象 は,ト ッ プ レベ ル の 成 人 選 手 が 中心 で あ り,養 成 途 上 の ジ ュニ ア 選 手 を対 象 とす る報 告11,14)は少 な い. しか も身 体 組 成 の 指 標 には,身 体 全 体 の% FAT が 用 い ら れ て い る に す ぎ ず,測 定 も簡 便 な キ ャ リパ ー 法 が 中 心 で あ る.% FATの 基 準 測 定 法 で あ る水 中体 重 秤 量 法 は 手 技 が 煩 雑 で 設 備 も要 す る ため 報 告 は 少 な い.最 近 骨 密 度 測 定 機 器 と し て 開 発 さ れ たdual energy X-ray absor ptiometry (DXA)法15)は,二 光 子 レ ン トゲ ン に よ っ て1cm毎 の 横 断 面 で の% FATを 測 定 し, さ ら に体 脂 肪 量(FAT),除 脂 肪 体 重(lean body mass; LBM)や,骨 塩 量(body mineral con tents; BMC)な どの 身 体 組 成 の 評 価 が 身 体 全 体 と各 部 位 別 に 可 能 とい う特 徴 が あ る.こ のDXA 法 を用 い た長 距 離 選 手 の 身体 組 成 の 評 価 は こ れ ま で 報 告 さ れ て い な い. 一 方,全 身 持 久 力 に お い て は,従 来VO2max が 指 標 と して 用 い られ,そ の 測 定 結 果 に 基 づ き 長 距 離 選 手 の トレー ニ ン グ指 導 や トレー ニ ン グ 法 の 開 発 が行 わ れ て き た.し か し,ト ップ ア ス リー トで は 走 記 録 の 向 上 に もかか わ らずVO2max の 増 加 が な い との 報 告16,17,18)もみ られ,競 技 力 の 高 い選 手 にVO2maxを 指 標 と し て 用 い る こ と が 適 切 か ど うか の 疑 問8,9)も持 た れ て い る. 最 近,測 定 方 法 の 向 上 か らVO2max以 外 の 全 身 持 久 力 の 指 標 と し て,換 気 性 閾 値19)(VO2 at ventilatory threshold; VT),呼 吸 性 代 償 点20,21)
(VO2 at ventilatory compensation point; VCP),血 中乳 酸 蓄 積 開 始 点(onset of blood
lactate accumulation; OBLA)22)な どの 測 定 が 可 能 と な り,こ れ らが 走 記 録 と の 関 連 も報 告 さ れ て新 た な 全 身 持 久 力 の 指 標 と して 注 目 され る よ うに な っ て い る. そ こ で 本 研 究 は ジ ュ ニ ア の 男 子 長 距 離 選 手 の 育 成 に 役 立 て る た め に,こ れ ま で に あ ま り評 価 され て い な い ジ ュ ニ ア トッ プ レベ ル の 選 手 を 対 象 と し て,DXA法 に よ り身体 組 成 を評 価 す る と と もに 全 身 持 久 力 をVT, VCP,V02maxの3 つ の 指 標 で 測 定 し,走 記 録 との 関 連 に つ い て 検 討 した. 対 象 と 方 法 1. 対 象 対 象 は,全 国 高 等 学 校 駅 伝 大 会 で 毎 年 連 続 上 位 入 賞 して い るK高 等 学 校 の 陸 上 競 技 部 に所 属 149
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して い る 男 子 長 距 離 選 手46名(16.8±0.8歳, 167.9±4.8cm,54.4±4.4kg)で あ る.対 象 者 は 月 間 平 均 走 行 距 離450∼500kmの 長 距 離 トレー ニ ン グ を実 施 して お り,測 定 時 期 は 全 国 高 等 学 校 駅 伝 大 会 終 了 後 の1993年12月 で あ る.走 記 録 は, 測 定 時 期 の シー ズ ン に お け る5000m公 認 最 高 記 録 を用 い た. 走 記 録 レベ ル 別 の 身体 組 成 と全 身持 久 力 を 比 較 す る た め に,5000mの 公 認 最 高 記 録 が15分 未 満 の 選 手18名 を Ⅰ群 と し,15分 以 上 の 選 手28名 を Ⅱ 群 と し た.5000mの 公 認 記 録 が15分 未 満 の 選 手 は 全 国 大 会 出 場 レベ ル に 相 当 し,15分 以 上 の 選 手 は 県 大 会 出 場 の レベ ル に相 当 す る. さ ら に 学 年 別 の 走 記 録 ・身 体 組 成 ・全 身持 久 力 を 比 較 す る た め に,高 校1年 生6名,高 校2 年 生20名,高 校3年 生19名 の学 年 別 に 分 類 した. 2. 身 体 組 成 の 測 定 身体 組 成 は,DXA法 に 基づ くX線 骨 密 度 測 定 装 置(DPX,米 国Lunar社)を 用 い て 測 定 し た.用 い た 身 体 組 成 の 指 標 は,全 身 お よ び 腕 部, 脚 部,体 幹 の% FAT, FAT, LBM, BMCで あ る. 3. 最 大 運 動 負 荷 テ ス ト 全 対 象 者 に 最 大 運 動 負 荷 テ ス トを実 施 しVT, VCP, VO2maxを 判 定 した.最 大 運 動 負 荷 試 験 の 前 に 本 研 究 の 目 的 と最 大 運 動 負 荷 試 験 に つ い て 説 明 を行 い 了解 を得 た 後 に,安 静 心 電 図 を 測 定 し 異 常 の な い こ と を確 認 した. 最 大 運 動 負 荷 試 験 は,ロ ー ド社 製 の 自転 車 エ ル ゴ メ ー タ を用 い て4分 間 の 無 負 荷 の ペ ダ リン グ 後 に ラ ン プ 負荷 法 に よ り負 荷 漸 増 運 動 を行 っ た.ペ ダ ル の 回転 速 度 は リ ズ ム パ ル ス を用 い て 毎 分60回 転 と し,負 荷 漸 増 率 は30watts/minと し た.運 動 中 の 肺 換 気 動 態 の 測 定 は,MMC4400 tc(米 国Sensor Medics社 製)を 用 い てbreath by breath法 で 行 っ た.呼 気 ガ ス デ ー タ は15秒 毎 に 積 算 し,さ ら に1分 間 値 に 換 算 し表 示 し た. 運 動 中 の 心 拍 数(HR)は 胸 部 双 極 誘 導 法 で 導 出 し連 続 的 に モ ニ ター を行 っ た.VT, VCP, VO2 maxの 判 定 は 以 下 の 基 準 で行 っ た. 1) 換 気 性 閾 値(VT)の 判 定 VTはWasserman19)ら の 概 念 に 基 づ き判 定 し た.す な わ ち 二 酸 化 炭 素 換 気 当 量(VE/VCOZ) の 変 化 を と もな わ な い 酸 素 換 気 当 量(VE/VO2) の 上 昇,呼 気 終 末 二 酸 化 炭 素 分 圧(PETCO2)の 変 化 を と も な わ な い 呼 気 終 末 酸 素 分 圧(PETO2) の 上 昇,酸 素 摂 取 量(VO2)に 対 す る 換 気 量 (VE),ま た は 二 酸 化 炭 素 排 出 量(VCO2)の 急 激 な上 昇 が 観 察 され た時 点 を総 合 的 に 判 断 しVT 出 現 時 間 と し た. 2) 呼 吸 性 代 償 点(VCP)の 判 定 VCP20,21)は 等 炭 酸 性 緩 衝(Isocapnic buffer ing)の 終 了 点 と考 え られ るVE/VCO2の 急 激 な上 昇 点,ま た はPETO2の 上 昇 を伴 うPETCO2 の 低 下 の 開 始 点 が 観 察 さ れ た 時 点 をVCP出 現 時 間 と し た. 3) 最 大 酸 素 摂 取 量(VO2max)の 判 定 VO2maxの 判 定 は,対 象 者 を運 動 負 荷 テ ス ト でペ ダ ル の 回 転 速 度 が 毎 分60回 転 の リズ ム に 合 わ な くな る疲 労 困 憊 状 態 ま で追 い 込 む と と もに, 漸 増 し たVO2が レベ リ ン グ オ フ に 達 し,ま た 呼 吸 商 が1.15以 上 で あ る 時 をVO2maxと し,こ の 時 のHRを 最 大 心 拍 数(HRmax)と し た. 4. 統 計 処 理 測 定 結 果 は 平 均 値 ± 標 準 偏 差 と して 示 し た. Ⅰ群 と Ⅱ 群 の 平 均 値 の 差 の 検 定 はindependent t検 定 を用 い て 比 較 し,3群 間 の 平 均 値 の 差 の 検 定 は 一 元 配 置 分 散 分 析 を 用 い た.走 記 録 と 身 体 組 成 ・全 身 持 久 力 の 各 指 標 との 関 連 に つ い て は,単 回 帰 分 析 と重 回 帰 分 析 を用 い た.い ず れ も危 険 率5%以 下 を統 計 的 に 有 意 と し た. 結 果 全 国 大 会 出 場 レベ ル の Ⅰ群18名 と県 大 会 出 場 レベ ル の Ⅱ群28名 の5000mの 走 記 録,年 齢 お よ び 身体 特 性 を 表1に 示 し た.走 記 録 に お い て, 両 群 間 に は 有 意(P<0.001)な 差 が み ら れ,平 均 値 の 差 は30秒 で あ っ た.年 齢,身 長,体 重 に は 有 意 な 差 は な か っ た. Ⅰ群 と Ⅱ群 の 全 身 の 身 体 組 成 の 結 果 を 表2に 示 した.Ⅰ 群 は Ⅱ群 に 比 べ,% FATの 平 均 値 は 1.2%, FATの 平 均 値 は0.5kg低 値 を 示 し,LBM の 平 均 値 は0.9kg高 値 を示 し た が,い ず れ も有 意 な 差 は 認 め ら れ な か っ た. 身 体 部 位 別 の 身 体 組 成 に つ い て,表3に 上 肢, 下 肢,体 幹 に分 け て 示 した.LBMは 上 肢,下 肢,体 幹 と も に,両 群 間 に は 有 意 な 差 は な か っ た. 部 位 別 の% FATを 比 べ る と,両 群 と も に体 幹, 上 肢,下 肢 の 順 に 高 い値 を示 した.ま た,Ⅰ 群 で は Ⅱ群 に 比 較 して 上 肢 と体 幹 が0.8%,下 肢 が 1.9%低 い値 を示 し,と くに Ⅰ群 の 下 肢 の% FAT は Ⅱ群 に 比 べ て 有 意(P<0.02)に 少 な い 値 を 示 した.
Table 1
Physical characteristics
and running time of subjects.
Mean value of running time was significantly shorted compared to that of group II shown by
independent T test, while age and physical characteristics
were not significantly
different
between two groups.
Values are means±SD ※ p<0.001
Table 2
Body composition of subjects.
% FAT, FAT, LBM and BMC were not significantly different between two groups.
Table 3
Regional body composition
of sub
jects.
% Fat of legs in group I was signifi
cantly decreased compared to that of
group II shown by independent T test.
•¦ p<0.02
Table 4
Cardiorespiratory
parameters
of sub
jects.
VCP and VT of group I were signifi
cantly higher than those of group II,
while VO2max was not significantly
different between the two groups.
※※ p<0 .01 ※ p<0.02 次 に,全 身 持 久 力 の3つ の 指 標 で あ るVT, VCP, VO2maxに つ い て Ⅰ群 とⅡ群 の そ れ ぞ れ の 平 均 値 を表4に 示 し た.Ⅰ 群 のVT, VCP, VO2maxは Ⅱ 群 に 比 較 し て2.9ml/kg/min, 5.5 ml/kg/min, 2.0ml/kg/minそ れ ぞ れ 高 い 値 を示 し,VTとVCPは 両 群 間 に 有 意 な 差 を認 め た. ま た Ⅰ群 のVT, VCP, VO2max時 の 心 拍 数 は そ れ ぞ れ128±14beats/min, 164±9beats/ min, 174±7beats/minで あ り,Ⅱ 群 のVT, VCP, VO2max時 の 心 拍 数 は そ れ ぞ れ125±9
beats/min, 159±12beats/min, 172±12beats/ minで あ り,両 群 間 の 心 拍 数 に は 有 意 な 差 は な か っ た.
全 対 象 者 の 走 記 録 と 身 体 組 成 ・全 身 持 久 力 の 各 指 標 間 の 関 連 を単 回 帰 分 析 で検 討 し た が,身
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体 組 成 の 各 指 標 とは 有 意 の 関 連 は 認 め られ な か っ た.し か し全 身 持 久 力 の 各 指 標 とは,図1の よ う に い ず れ も有 意 な 負 の 相 関 を示 した.VTは 増 加 す る と と もに 走 記 録 が 短 縮 さ れ,両 者 の 間 に は 有 意 な 負 の 相 関(r=-0.539, p<0.001) を認 め た.同 様 に,VCPも,走 記 録 との 間 に 有 意 な 負 の 相 関(r=-0.610, p<0.001)が 認 め られ た.さ ら に,VO2maxで も有 意 な 負 の 相 関 (r=-0.432, p<0.01)が 認 め ら れ た.相 関 係 数 はVCPが 最 も高 値 で あ っ た. ま た,走 記 録 を 目的 変 数 と して 身体 組 成 ・全 身 持 久 力 の 各 指 標 を 説 明 変 数 と して 重 回 帰 分 析 し た 結 果 で は,Y=18.13-0.034VT-0.025 VCP-0.008VO2max (r=-0.656, p<0.001) の 重 回 帰 式 が 得 られ,単 独 で はVCPの み が 有 用(p=0.03)な 説 明 変 数 で あ っ た. 対 象 が 成 長 期 に あ た る高 校 生 で あ る た め,学 年 別 に 走 記 録 と体 格.身 体 組 成 ・全 身 持 久 力 を 比 較 し表5に 示 した.走 記 録 の 平 均 値 は,学 年 と共 に 短 縮 し1,2年 生 と3年 生 の 間 に 有 意 な 差 を 認 め た.同 様 に 身 長 ・体 重 ・LBM・ 下 肢 の LBMは 学 年 と共 に 有 意 に 増 加 し,1,2年 生 と 3年 生 の 間 に 有 意 な 差 を 認 め た.し か しLBMの 増 加 と共 にFATも 増 加 して お り% FATの 平Fig. 1
Relationship between cardiorespiratory
fitness and 5000m running time.
VO2max, VCP and VT were negatively correlated with running times. The increase in VCP alone
contributed to running time shown by multiple regression analysis.
Table 5 Comparison of body composition and cardiorespiratory parameters in school year groups. LBM and LBM of legs in the 3rd grade group were significantly increased compared to these
in the 2rd and the 1st grade groups. VCP in the 3rd grade group was significantly increased compared to that of 1st grade group.
均 値 は 学 年 に よ る差 は な か っ た.全 身 持 久 力 の 指 標 は い ず れ も学 年 と共 に 増 加 して い るが,有 意 な平 均 値 の 変 化 はVCPの み で 認 め,1年 生 に 比 べ3年 生 のVCPが 有 意 に 高 値 で あ っ た. 学 年 別 比 較 で は,走 記 録 の 短 縮 と共 にLBMと VCPの 増 加 が 有 意 に 認 め られ た. 考 察 陸 上 長 距 離 走 の パ フ ォ ー マ ン ス に 影 響 を与 え る 身体 因 子 に つ い て は,① 身体 組 成 ② 全 身 持 久 力 ③ 走 効 率 ④ 筋 内 に お け る運 動 性 筋 繊 維 の 占め る割 合 ⑤ 骨 格 筋 肉 の 毛 細 血 管 密 度 ⑥ 酸 化 系 の 酵 素 活 性 ⑦ 筋 グ リコ ー ゲ ン 量 な どが 指 摘23)さ れ て い る.こ れ らの 身体 因 子 の な か で,記 録 向上 に 主 要 な役 割 を 果 た し,測 定 上 身 体 的 侵 襲 が 少 な い の は,身 体 組 成 と全 身 持 久 力 で あ る.こ れ ま で も測 定 方 法 は 様 々 で あ る が,世 界 や 日本 の ト ップ ア ス リー トを 対 象 に 身体 組 成 と全 身 持 久 力 が 測 定 さ れ て き た.も ち ろ ん 成 人 の トップ ア ス リー トに つ い て の 評 価 を行 う こ とは 選 手 養 成 の トレー ニ ン グ をす る上 で 重 要 な情 報 で あ る が, 長 期 的 な 選 手 育 成 の 視 点 か ら い え ば,成 長 期 に あ る ジ ュ ニ ア レベ ル の 選 手 の 身 体 組 成 と全 身 持 久 力 を評 価 す る こ とは よ り重 要 な 課 題 で あ る と 思 わ れ る. そ こ で 本 研 究 は ジ ュ ニ ア 陸 上 長 距 離 選 手 で あ る 男 子 高校 生 を対 象 に 身 体 組 成 と全 身持 久 力 に つ い て 検 討 を行 っ た.今 回対 象 と し た Ⅰ群18名 は5000m走 が14分 台 の 記 録 を有 して い る選 手 で あ る.ジ ュ ニリア 長 距 離 選 手 が ト ップ レベ ル に あ る とい う評 価 の 目安 は,5000m走 を14分 台14,24)で 走 る こ とか ら Ⅰ群 の 全 員 が ジ ュ ニ ア トップ レベ ル に位 置 して い る とい う こ とが で き る. まず 身 体 組 成 と走 記 録 の 関 連 に つ い ては,Cur etonら1)は5%,10%,15%の 過 剰 体 重 を課 し た12分 間 走 に お い て,体 重 負 荷 が 増 大 す る と共 に 走 行 距 離 が 減 少 す る こ と を 指 摘 し,体 脂 肪 の 減 少 が 長 距 離 走 の 記 録 に 関 連 が あ る と報 告 して い る.こ の こ とは 走 行 距 離 が 比 較 的 短 い5000m 走 に お い て も過 剰 の体 脂 肪 が 走 記 録 向 上 に影 響 を及 ぼ す こ と を意 味 し,長 距 離 選 手 の% FATは 重 要 な 因 子 と考 え られ て い る.こ れ ま で 世 界 の 男 子 トップ ア ス リー トの% FATは5.3%か ら13.1 %4,18,25)と報 告 さ れ て お り,江 橋3)に よ る と我 が 国 の 男 子 オ リン ピ ッ ク代 表 選 手 は9.2±1.7%で6 優 れ た一 流 マ ラ ソ ン選 手 で は 大 体10%3)以 下 に あ る と言 わ れ て い る. しか しこ れ ま で に 報 告 され て き た% FATの 数 値 に つ い て は,測 定 方 法 に よ り数 値 や 信 頼 性 に 差 が あ る こ と を考 慮 す べ き と考 え る.最 も 手 順 が 簡 単 で あ る キ ャ リパ ー を用 い る皮 下 脂 肪 厚 の 測 定 法 は,測 定 す る皮 下 脂 肪 の 位 置 に よ っ て 誤 差 が 生 じ る こ とや,皮 下 脂 肪 厚 か ら 身体 密 度 を 推 定 す る時 に 一 般 人 を対 象 とす る推 定 式26)を 用 い る こ とか ら,長 距 離 選 手 と い う特 殊 な 集 団 を 対 象 と し た場 合 に は,誤 差 が 大 き い と考 え られ る.水 中 体 重 秤 量 法 は,水 中 で の 体 重 測 定 か ら 身体 密 度 を直 接 測 定 す る% FATの 基 準 測 定 法 で あ る が,水 中 で の体 重 測 定 装 置 が 必 要 で あ る こ と と手 順 が 煩 雑 の た め 報 告 は 少 な い.イ ン ピ ー ダ ン ス法 は 生 体 電 気 イ ン ピー ダ ン ス 測 定 に よ り, 身 長 の2乗 に 対 す る対 抗 比(H2/R)か ら体 水 分 量 を推 定 し,さ らに 除 脂 肪 組 織 に 含 ま れ る水 分 比 を一 定 と仮 定 し て 除 脂 肪 組 織 量,% FATが 推 定 さ れ る.し か し体 水 分 量 は 本 来 ア イ ソ トー プ を利 用 し た希 釈 法 に よ っ て 定 量 さ れ るべ き で あ るが,イ ン ピー ダ ン ス法 は そ の 方 法 を省 略 し た 簡 便 な 方 法 を用 い て い る こ とか ら 誤 差 も大 き い. そ の 他 に 超 音 波 に よ っ て 生 体 の 断 層 画 像 を 超 音 波 画 像 で 映 し 出 す 超 音 波 法 もあ る.こ の 超 音 波 法 は体 脂 肪 を 直 接 に 観 察 す る 方 法 で あ るが,画 像 を鮮 明 に 出す た め の 装 置 に 熟 練 を要 す る こ と と,測 定 部 位 が 限 られ る こ とか ら身 体 全 体 の 評 価 は 困 難 で あ る.以 上 の 測 定 方 法 に 比 べ 本 研 究 で 用 い たDXA法 は 前 述 した よ うに 二 光 子 レ ン トゲ ンに よ っ て1cm毎 の横 断 面 で の% FATを 全 身 に わ た っ て 測 定 し て お り,同 時 に 部 位 別 の 測 定 が 可 能 な こ とか ら長 距 離 選 手 の よ うに% FAT の 絶 対 値 が 少 な い特 殊 な 集 団 を対 象 とす る場 合, 非 常 に 有 用 な 測 定 方 法 と い え る. DXA法 で 測 定 した 本 研 究 の Ⅰ群 の% FATは 平 均 値 で6.5±1.8%で あ っ た が,こ の 値 は 同 レ ベ ルの選 手 を測 定 した吉 沢 ら14)の報 告 の9 .4±2.1 %に 比 べ る と低 値 を示 し て い る.記 録 は む し ろ 吉 沢 ら の 対 象 が 優 れ て い る に もか か わ らず,% FATは 本 研 究 が 低 値 とい う逆 転 した結 果 で あ っ
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た.こ の 原 因 は 測 定 方 法 の 差 と考 え ら れ る.吉 沢 ら の報 告 は,キ ャ リパ ー 法 に よ っ て 測 定 した もの で あ り,長 距 離 選 手 と い う特 殊 な集 団 を 一 般 人 を 用 い た 推 定 式 に あ て は め た た め,% FAT の 値 は 実 際 よ り高 め に 評 価 さ れ た可 能 性 が 大 き い.こ の 測 定 法 の 異 な る2つ の 報 告 を比 べ る と, ジ ュ ニ ア トップ レベ ル での% FATの 差 は3%に 近 い.こ の% FATの 差 は,1970年 代 に世 界 の ト ップ ア ス リー トの% FATを 測 定 したPollock4) とWithers27)の 差 に 比 べ れ ば む し ろ小 さ い と い え る.Pollockら は8名 の マ ラ ソ ン オ リン ピ ッ ク代 表 選 手 を 水 中体 重 秤 量 法 で 測 定 し5.3±2.8 %の 結 果 を得 て い るが,Withersら は キ ャ リパ ー 法 で オ ー ス トラ リア の マ ラ ソ ン 代 表 選 手5名 を測 定 し12.5±1.3%の 結 果 を得 て い る.も ち ろ ん1990年 代 と1970年 代 の 選 手 を 対 象 とす る 違 い も考 慮 す べ きで あ るが,ジ ュ ニ ア 選 手 に 比 べ て 成 人 の トッ プ ア ス リー トの 測 定 法 に よ る% FAT の 差 は 約2倍 で あ っ た.つ ま り,選 手 の レベ ル が 上 が る ほ ど キ ャ リパ ー 法 で は正 確 な 評 価 は 困 難 と い え る.一 方,Ⅱ 群 の 選 手 の% FATの 平 均 値 は7.7±2.0%で あ る が,こ れ は 同 じ レベ ル の 選 手 を対 象 に して 水 中体 重 秤 量 法 を用 い て 測 定 したIwaokaら20)の 報 告 に お け る7.9±1.7%と ほ ぼ 同 様 の 値 で あ っ た.こ の こ とか ら も本 研 究 の Ⅰ群 と吉 沢 ら との 差 は 測 定 方 法 に よ る違 い で あ ろ う と推 測 で き る.他 に考 え られ る原 因 と し て は 測 定 時 間 の 問 題 が あ る が,本 研 究 も吉 沢 ら の 測 定 時 間 も高 校 駅 伝 大 会 終 了 後12月 か ら1月 に か け て で あ り,両 者 と も十 分 な 練 習 が 行 わ れ て い る状 態 で の 測 定 で あ っ た こ とか ら も測 定 時 間 の 影 響 で は なか っ た と考 え られ る.い ず れ に し て も,最 近 の ジ ュ ニ ア の ト ップ レベ ル の 選 手 の% FATを 正 確 に評 価 す る と7%前 後 であ る結 果 で あ っ た. 一 方,部 位 別 脂 肪 量 の 測 定 に つ い て は,こ れ までGarn28)に よるX線 を用 い た成 人 男 子 の 報 告 が あ る 程 度 で あ る.本 研 究 で のDXA法 に よ っ て 測 定 可 能 と な っ た 部 位 別 の% FATは,Ⅰ 群, Ⅱ群 と も に体 幹 部 が 最 も少 な く次 い で 腕 部 で あ り,下 肢 の% FATが 最 も 高 い値 を示 した.こ の こ と は長 距 離 選 手 の 脂 肪 分 布 は体 幹 に 内 臓 蓄 積 型 脂 肪 が つ く生 活 習 慣 病 患 者 と全 く異 な っ て い る こ と を 示 して い る.中 で も下 肢 の% FAT,は Ⅰ 群 が Ⅱ群 に 比 べ2%近 く有 意 に 少 な い 結 果 を 得 た.長 距 離 走 の 指 導 者 は 経 験 的 に 下 半 身 に 筋 肉 が つ き脂 肪 が 少 な くな る ど記 録 の 向 上 が 見 られ る との 印 象 を 持 っ て い る が,こ の こ と を数 値 と し て 実 感 させ ら れ る結 果 で あ っ た.と くに 学 年 別 の 身 体 組 成 の 変 化 をみ る と,学 年 が 上 が る と 共 に,身 長,体 重 が 増 加 し,同 時 にLBM, FAT も増 加 し,こ の 成 長 の 影 響 に よ り結 局% FATは 学 年 に よ る差 が な くな っ て い た.こ の 成 長 の 影 響 が 成 人 で は 走 距 離 と の 関 連 が 認 め て い る% FATに ジ ュ ニ ア 選 手 で は 関 連 を認 め なか っ た理 由 と考 え られ る.以 上 の 結 果 か ら成 長 過 程 に あ る ジ ュニ ア選 手 で は 成 人 と異 な り% FATを 走 記 録 の 予 測 因 子 と して 用 い る よ り も,む し ろLBM の 増 加 や 下 肢 の% FATの 減 少 が 目安 と して有 用 と考 え る. 全 身持 久 力 に つ い て は,世 界 の 男 子 トッ プ ア ス リー トのVO2maxは84.4ml/kg/min4,25),我 が 国 の 男 子 オ リン ピ ッ ク代 表 選 手 のVO2maxは 83.0ml/kg/minが 報 告13,25)され て い る.今 回 の 対 象 者 に おけ るVO2maxの 最 高 値 の79.4ml/kg/ minと 比 べ る と優 れ て い る もの の 走 記 録 の 差 を 説 明 す る程 の 大 き な 差 で は な い.田 中23)ら に よ れ ば こ れ まで 長 距 離 選 手 の 競 技 能 力 を予 測 す る 上 で最 も優 れ た 指 標 と して,競 技 者 の素 質 が こ のVO2maxの 大 小 に よ っ て 推 し測 られ て き た と報 告 さ れ て い る.し か し最 近,走 記録 の 向 上 が み られ た 選 手 にVO2maxの 増 加 傾 向 が み ら れ な い こ と も 報 告 さ れ,競 技 力 の 高 い 選 手 の 全 身 持 久 力 の 評 価 と し て用 い る こ とが 適 切 か ど う か の 論 議8,9)にな っ て い る. 今 回 の Ⅰ群 と Ⅱ群 の 比 較 で はVO2maxに 有 意 な 差 は な く,む し ろVTやVCPで 有 意 な 差 を認 め,走 記 録 を 目 的 変 数 とす る重 回 帰 分 析 で はVCPの み が 有 意 の 説 明 変 数 で あ っ た.実 際 5000m走 に は15分 前 後 の 走行 時 間 を必 要 と して お り,こ の 時 間 を 最 大 能 力 で 走 行 す る こ とは 不 可 能 で あ る.VTは 等 炭 酸 的 緩 衝(isocapnic buffering)の 開 始 す る 時 点 で あ り,VCPは 等 炭 酸 的 緩 衝 が 終 わ りVE/VCO2が 増 加 を は じめ る 呼 吸 性 代 償 の 開 始 時 点 で あ るが,Simonら29)は VCP以 上 の 運 動 強 度 で の 長 時 間 の 走 行 運 動 は 続け られ な い と報 告 し て い る.Iwaokaら20)も, 5000mの 走 記 録 とVO2max, VCPと 同 義 語 の RCT (respiratory compensation threshold), 乳 酸 性 閾値(LT)と の 関 連 を検 討 し て,単 回 帰 式 の 相 関 係 数 はRCTが 最 も高 か っ た と報 告 し て い る.本 研 究 に お い て も Ⅰ群 のVCP時 の 心 拍 数 は164±9拍/分 で あ り,VCPを 超 え て の 長 距 離 の 走行 持 続 は 難 しい と推 測 さ れ る.つ ま り 長 距 離 走 の 大 部 分 は,呼 吸 性 代 償 が 始 ま る 前 の 等 炭 酸 的 緩 衝 を行 う最 大 能 力 で あ るVCPレ ベ ル で行 わ れ,VO2maxは ラ ス トス パ ー トの 能 力 を示 し て い る と考 え ら れ,る.ま たVO2maxは 最 大 運 動 を必 要 とす る た め 対 象 者 の 意 欲 に 左 右 さ れ や す く,VCPに 比 べ 客 観 的 な評 価 が 困 難 で あ る こ と もVO2maxが 走 記 録 を予 測 す る有 意 の 説 明 変 数 に な ら な か っ た 理 由 に あ げ られ る. 以 上 の 検 討 か らVCPの み が5000m走 記 録 を 予 測 す る有 意 の 説 明 変 数 で あ っ た こ とは 当 然 と考 え ら れ る. そ の 他VO2maxが 最 適 の 指 標 とな らな か っ た 理 由 と し て,長 距 離 走 と 異 な る 運 動 様 式30,31,32,33)であ るエ ル ゴ メー タ を利 用 した 運 動 負 荷 試 験 で あ っ た た め,VO2maxの 測 定 値 に 誤 差 が 生 じて い る可 能 性 も考 え ら れ る.し か し運 動 様 式 は 異 な っ て い て も5000m走 の 記 録 とVT, VCP, VO2maxに は有 意 な相 関 は得 られ てお り, ま た 今 回 の 対 象 者 のVO2maxの 値 は 走 記録 に 比 べ 十 分 に 高 い 値 を得 て い るの で 影 響 は 少 な い と考 え る. も ち ろ ん 身体 組 成 や 全 身 持 久 力 は 基 礎 的 身 体 因 子 で あ る に す ぎ ず,選 手 の レベ ル が 上 が れ ば 上 が る ほ ど走 フ ォー ム や 走 動 作 が 影 響 す る 走 効 率 が 大 きな 役 割 を 占め て くる.Daniels7)は,VO2 maxが 同 じで も走 効 率 の よ い選 手 が 高 い 記 録 を 獲 得 して い る と報 告 し て い る.今 回 測 定 し た ジ ュ ニ ア 長 距 離 選 手 のVO2maxと 走 記 録 の 単 回 帰 式 に,我 が 国 の オ リン ピ ッ ク代 表 選 手 のVO2 max値 で あ る83ml/kg/minを 代 入 す る と5000m 走 記 録 は14分25秒 程 度 に な りオ リン ピ ッ ク代 表 選 手 の13分 台 に 比 べ て走 記 録 は 低 く評 価 され た. つ ま りオ リン ピ ッ ク代 表 選 手 に 比 べ て 今 回 の ジ ュ ニ ア 選 手 は全 身 持 久 力 の不 足 だ け で な く,走 効 率 も悪 く走 フ ォ ー ム や 走 動 作 の 改 善 が 必 要 で あ る こ とが 指 摘 で き る. 今 回 の ジ ュ ニ ア 長 距 離 選 手 の 身 体 組 成 と全 身 持 久 力 を 測 定 し た結 果 は,成 長 期 に あ る ジ ュ ニ ア 選 手 の育 成 や タ レ ン ト発 掘34)の 指 標 と し て有 用 とい え る.例 え ば,す で に5000m14分 台 の 記 録 を持 つ 選 手 の% FATが10%以 上 で あ れ ば,本 研 究 で の 学 年 間 の 比 較 で み られ た 結 果 と 同様 に トレー ニ ン グ でLBMを 増 加 す る こ とに よ り, 更 な る 記 録 の 向上 が 期 待 で き る とい え,7%程 度 な ら相 応 と判 断 で き る.ま た 全 身 持 久 力 の 測 定 は長 距 離 走 の能 力 を よ り客 観 的 に 評 価 で き る VCPを 指 標 に し て5000mの 走 記 録 を推 定 し, VCPに よ る推 定 値 よ り記録 の悪 い と き に は 走 効 率 が 低 い こ と が 予 測 され るの で,走 フ ォ ー ム や 走 動 作 の 改 善 を トレー ニ ン グ の 中心 と し た指 導 資 料 とな る.以 上 の よ うな 競 技 力 向 上 を 目指 す 医科 学 的 サ ポ ー トは,こ れ か らの ス ポー ツ医 学 の 一 翼 を担 っ て お り,ジ ュ ニ ア ト ップ レ ベ ル の 選 手 を対 象 とす る研 究 は 今 後 そ の 必 要 性 を増 す と考 え られ る. 結 論 ジュ ニ ア の 男 子 長 距 離 選 手46名(5000m14分 台 の Ⅰ群18名,15分 台 の Ⅱ群28名)のDXA法 に よ る 身 体 組 成 と全 身 持 久 力 を測 定 し,5000m 走 記録 との 関 連 を 明 ら か に し た. 身体 組 成 に つ い て,% FATは Ⅰ群 で6.5±1.8 %で Ⅱ群 で は7.7±2.0%で あ っ た が,有 意 差 は な か っ た.下 肢 の% FATは Ⅱ群 に 比 べ Ⅰ群 が 有 意 に低 値 で あ っ た.走 記 録 と 身体 組 成 の 各 指 標 に は有 意 の 相 関 は な か っ た. 全 身 持 久 力 は,Ⅰ 群 のVTとVCPは Ⅱ群 に 比 べ 有 意 に 高 値 で あ っ た が,VO2maxに は 有 意 な 差 は な か っ た.し か し,走 記 録 はVT, VCP, VO2maxの い ず れ と も有 意 な 相 関 を認 め た. 走 記 録 を 目的 変 数 と して 身 体 組 成 ・全 身持 久 力 の 各 指 標 を説 明 変 数 と して 重 回 帰 分 析 した 結 果 で は,有 意 の 説 明 変 数 はVCPの み で あ っ た. 学 年 別 の 比 較 で は,高 学 年 に な る と共 に 走 記 録 の 短 縮,LBMとVCPの 有 意 な 増 加 を認 め た が% FATは 有 意 な 変 化 を認 め な か っ た. 以 上 に よ リ ジ ュ ニ ア 男 子 長 距離 選 手 の 走 記 録 の 予 想 に はVCPが 最 も優 れ た指 標 で あ り,身
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平
田
敏
彦
体 組 成 は 成 長 期 で あ る た め 全 身 の% FATよ り も LBMや 下 肢 の% FATが 指 標 として有 用 で あ る. 謝 辞 稿 を終 え るに あ た り,本 研究 に 多大 な る ご指 導 を 頂 き ま した 岡山 大学 名 誉教 授 太 田善 介 先 生,岡 山大 学 医 学部 内科 学 第 三講 座 槇 野博 史教授 に対 し心 か ら の謝 意 を表 します.ま た終 始 ご指 導 ご校 閲 を頂 い た 岡 山大 学教 育 学 部 高橋 香 代 教授 に対 し深 謝 します. また実 験 お よび資 料 の整 理 にあ た っ ては,岡 山 大 学 教 育 学 部鈴 木久 雄 助教 授 の ご協 力 を頂 き,測 定 に 際 して は岡 山 中央 病 院 運動 療 法 室 に ご協 力 頂 き ま した こ とに感謝 します.文
献
1) Cureton KJ, Sparling PB, Evans BW, Johnson SM, Kong UD and Purvis JW: Effect of experimen
tal alterations
in excess weight on aerobic capacity and distance running performance.
Med Sci
Sports (1978) 10, 194-199.
2) Rusko H, Havu M and Karvinen E: Aerobic performance capacity in athletes.
Eur J Appl Physiol
(1978) 38, 151-159.
3) 江 橋 博:一 流 マ ラ ソ ン 選 手 の 体 力 特 性. J J Sports Sci (1987) 6, 703-711.
4) Pollock ML: Discriminant
analysis of physiological differences between good and elite distance
runners. Res Quart (1980) 51, 521-532.
5) 山 地 啓 司:ジ ョ ギ ン グ の 特 性.J J Sports Sci (1995) 14, 11-22.
6) Costill DL: The relationship between selected physiological variables and distance running perfor
mance. J Sports Med Phys Fitness (1967) 7, 61-66.
7) Daniels J and Oldridge N: Changes in oxygen consumption of young boys during growth and running
training.
Med Sci Sports (1971) 3, 161-165.
8) Costill DL, Thomason H and Roberts E: Fractional
utilization
of the aerobic capacity durring
distance running. Med Sci Sports (1973) 5, 248-252.
9) Daniels J, Oldridge N, Nagle F and White B: Differences and changes in VO2 among young runners
10 to 18 years of age. Med Sci Sports (1978) 10, 200-203.
10) Allen WK, Seals DR, Hurley BF, Ehsani AA and Hagberg JM: Lactate threshold and distance
running performance in young and older endurance athletes. J Appl Physiol (1985) 58, 1281-1284.
11) Kumagai S, Tanaka K, Matsuura Y, Matsuzaka
K, Hirakoba K and Asano A: Relationships of
the anaerobic threshold with the 5km, 10km, and 10 mile races. Eur J Appl Physiol (1982) 49, 13
-23.
12) Houmard JA, Graib MW, O'Brien KF, Smith LL, Israel RG and Wheeler WS: Peak running
velocity,
Submaximal energy expenditure,
VO2max, and 8km distance running performance.
J
Sports Med (1991) 31, 345-350.
13) 山 地 啓 司:一 流 ス ポ ー ツ 選 手 の 最 大 酸 素 摂 取 量.体 育 学 研 究 (1985) 30, 183-193.
14) 吉 沢 茂 弘, 福 島 稔, 本 多 宏 子, 漆 原 誠, 中 村 仲:高 校 駅 伝 男 子 一 流 選 手 の 有 酸 素 性 作 業 能 力 お よ び 無 酸 素 性 閾 値. J J Sports Sci (1991) 10, 234-240.
15) 金 洪 海, 井 上 哲 郎:骨 粗 鬆 症 と高 齢 社 会:骨 塩 定 量 分 析 装 置 の 有 用 性.新 医 療 (1990) 17, 82-86.
16) Conley DL and Krahenbuhl
GS: Running economy and distance running performance
of highly
trained athletes.
Med Sci Sports Exercise (1980) 12, 357-360.
Cardiorespiratory
aspects. Ann N Y Acd Sci (1977) 301, 310-322.
18) Powers SK, Dodd S, Deason R, Byrd R and Mcknight T: Ventilatory threshold, running economy
and distance running perfoemance of trained athletes.
Res Quart (1983) 54, 179-182.
19) Wasserman K, Whipp BJ, Koyal SN and Beaver WL: Anaerobic threshold and respiratory
gas
exchange during exercise.
J Appl Physiol (1973) 35, 236-243.
20) Iwaoka K, Hatta H, Atomi Y and Miyashita M: Lactate,
Respiratory compensation
thresholds,
and distance running performance in runners of both sexes. Int J Sports Med (1988) 9, 306-309.
21) Zhang Y-U, Johnson II MC, Chow N and Wasserman K: Effect of exercise testing protocol on
parameters of aerobic function. Med Sci Sports Exercise (1991) 23, 625-630.
22) Mader AH, Liesen HH, Heck H, Philippi H, Rost R, Schurch P and Hollman W: Zur Beurteilung
der sportartspezifischen
ausdauerleistungsfahigkeit
im labor. Sportarzt Sportmed.
(1976) 27, 80
-88.
23) 田 中 喜 代 次:持 久 性 競 技 者 の 競 技 成 績 とAT.体 育 の 科 学 (1989) 39, 382-390.
24) Murase Y, Kobayashi K, Kamei S, and Matsui H: Longitudinal study of aerobic power in superior junior. Med Sci Sports Exercise (1981) 13, 180-184.
25) 山 地 啓 司:最 大 酸 素 摂 取 量 の 科 学.杏 林 書 院,東 京 (1992) pp 17-82. 26) 長 嶺 晋 吉:皮 下 脂 肪 厚 か ら の 肥 満 の 判 定.日 本 医 師 会 雑 誌 (1972) 68, 919-924.
27) Withers RT, Roberts RGD and Davies GJ: The maximum aerobic power, anaerobic power and body
composition of South Australian
male representatives
in athletics,
basketball,
field hockey and
soccer. J Sports Med Physical Fitness (1977) 17, 391-400.
28) Garn SM: Roentgenogrammetric
determinations
of body composition.
Human Biol (1957) 29, 337
-353 .
29) Simon J, Young JL, Gutin B, Blood DK and Case RB: Lactate accumulation
relative to the
anaerobic and respiratory cpmpensation thresholds.
J Appl Physiol (1983) 54, 13-17.
30) Hermansen L and Saltin B: Oxygen uptake during maximal treadmill and bicycle exercise. J Appl
Physiol (1969) 26, 31-37.
31) 山地 啓 司, 宮下 充 正:最 大 自転 車 駆 動 と走 運動 にみ られ る呼 吸 ・循 環 機 能 の反 応 の違 いに 関 す る研 究.体 育 学研 究 (1977) 22, 179-187.
32) Pannier JL, Vrijens J and Cauter CV: Cardiorespiratory
response to treadmill and bicycle exercise
in runners. Eur J Appl Physiol (1980) 43, 243-251.
33) Withers RT, Sherman WH, Miller JM and Costill DL: Specificity of the anaerobic threshold in
endurance trained cyclists and runners. Eur J Appl Physiol (1981) 47, 93-104.
34) Snead DB, Birge SJ and Kohrt WM: Age-related differences in body composition by hydroden
sitometry and dual-energy X-ray absorptiometry.
J Appl Physiol (1993) 74, 770-775.
158
