下腿流量グ時最大酸素摂取量トドラ

(1)

ト^レッドミ^ル ^o ラ ^ン ^ニ ^ング時^の最大酸素摂取量^と下腿^血流量

北村潔 ^和

富山大学教養部運動生理学教室干9 3 0 富山市五福3 1 90

M a xim u m O x yg^eⁿ U _ptak e and C alf B lo od F lo w

in M a xi m al T re ad mill R u n ning

K i_yokaz u K ita m ur a

Labo r ato ryfo r W o rk P hysiolog y, College of Li be r al Arts,

Toy^{a m}^a Univ e r si_{t y},3 1 9 0 Gofuku,T oy^{a m} ^a 93 0

A B S T R A C T M a xim u m o xy g^{e n} ûp tâke a nd b lo od flo w of the c alf w e r e m e a s u r ed in s e v e n m ale a nd te nfe m ale s ubj^{e c}^t^s ⁱⁿ ^{m a x}ⁱ^m â^l^t^{r e a}^d^mîll ^{r u n n}ⁱⁿg^. T he o xy g^{e n} ûp tâke w a s dete m in ed b_y Do ugla s^‑B ag ^m êthod. T he c alf blo od flo w w a s

dete r min ed b_y a m e r c u ry^‑in ^‑r ub be r str ain g^{a u}g^e v e n o u s o c clu sio n pleth_ys m og^{r a}ph_y.

N o r elatio n shi_p w a s obs e r v ed betw e e n the m a xim u m o xy g^{e n} ûp tâk e a nd c alf blo od flo w in m a xim altr e ad mi ll r u n ning^. H o w e v e r, a clo s e r elatio n sh i_p w a sfo uhd betw e e n the m a xim u m o xy g^{e n} ûp tâke p^{e r} bod_y w ei_ght a nd c alf blo od flo w . で九e s e r e s ults s ug g^{e s}t th at the b lo od flo w thr o ugh ^{a c}tiv e m u s cleis o n e of im p^{o r}ta ntfa cto r s r elated to at te n m e nt of the m a xim u m o xy g^{e n} ûp tâke p^{e r} bod_y w ei_ght^.

工. 目的

前腕^に持久的な作業を行わせたとき^の作集成績く筋持久力1 は, 行業中や作業後に作業

1 01 ⁸1

筋く前腕j ^‑ 流入する血流量と密接な関係にあることが K â_gâ_ya とI kâi, 猪飼と田口, 北

1 61 2 0J

村ら, 北村によ^って報告されて^いる. 全身的な運動であ^っ ^ても^, そ^の運動を実際に遂行するのが, 上肢や下肢などの末梢の筋群^であることを考え^{ると}^, ^こ^{れら}^の報告^は^, 全身持久性能力を決定する重要な要因の 1 ^つが, 運動を遂行する末梢^の筋群^へ ^の血流量にあることを示唆するも^のと考えられる. しかし, 全身持久性能力と末梢^の活動筋群^へ ^の^血流量との

関係を検討し^た報告^{は少}な^い^o

本実験は, 全身持久性能力を表^わす最も良^い指標^と考えら^{れて}^い^る最大酸素摂取量^と^, その最大酸素摂取量を測定するために用^いた運動^の主動筋^と考えられる下腿筋群^へ ^の^血流

(2)

北村潔和

量を測定し^, 両者^の関係から全身持久性能力に及ぼす末梢循環^の影響を検討しよう^としたものであるo

工王. 実験方法

被検者^は^, ^日常定期的な身体活動を特別に行って^いな^い健康な男子大学生⁷ 名と健康な女子大学生10名^の合計^{1 7}名であるo その年齢^と身体的特徴^は^, 表^{1 に示}し^た.

表1¹ 被検者^の身体的特徴と最大酸素摂取亀体重当り最大酸素摂取最 ^{長高心}拍数下腿血流量

It_{e m s} Age Body Weigh^t ^Bôd y Hêigh^t Vo2m a X Vo2m aXiB d y Wêigh^t H R m a x C alf Bl. .d Flo w

くy^r^.1 tkgl 仙く1J minl くmi l kg ^. minl tbe atslmi nl く^ml1100ml^.mini

.

I

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3 E N Y O E M 臥 ale 丸ー Y s O ー N O T O

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臥札 L 臥臥 H .

一肌臥

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4 4 9

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0 2 2 1 2 2 2 2

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2

5 0 0 0 5 0 0 6 7 9

0 0

1 1 7 5 5 5 5 6 6 5

0 5

人

U 5 5 0 5

‑

0 5 0 2 4 6 3 0 2 5 5 1

0 0

5 5 4 4 6 5 4 5 4 5

1 72^.0 1 75.0 1 71^.0 16 2^.0 1 6 6.0 1 7 4^.8 16 9^.0

1 5 8^.8 1 6 4^.5 1 5 1.3 1 4 7^.9 1 5 9.8 1 6 0^.3 1 5 6^.4 1 5 6.7 1 4 6^.8 1 5 8^.9

1

Q O 爪 U

9 5 7 0 6 0 6 2 6 7 3 2 3 3 3 3 3 3

1 4 1 6 0 2 0 9 7 ー 4 3 1 3 4 4 0 8 8 7 2 2 2 2 2 2 2 1 1 2

2 0 6 8 7 7 9

t

D

4 1 6 8 1 7 4 5

エリ

5 5 6 5

4 9 9 5 7 6 0 3

n V

8 6 2 5 4 9 6 4 4 5 6 4 4 4 5 3 4 4 3 4 4

8 8 1 8 1 0 0 9 8 0 8 0 9 ー 1 ー 2 1 2 1 2

0 6 9 7 0 8 0 9 8 2 9 9 7

0 0

8 9 8 9 8

ハ

パV

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

3 5 4 3 7 3

ハ U

1 3 7 3 2 3 9 1 2 4 2 3 3 2

4 6 0 0 0 ー 8 4 4 7 7 3 3 4 8 5 1 2 6 7 ー 2 3 3 ー 2 3 2 2 2

Lf

‑

最大運動は, 傾斜5 度のトレッドミル上^のラ^ン ^ニ ^ングとし, 毎^分¹⁰ ^m ず^つ^ス ^ピ ^ードを漸増することによ^って, 被検者を疲労困倭^へ導^い^た^. なお, 疲労困倦までの運動時間^{が 5 分}

‑10 分にな^るように, 運動開始時のトレッドミルスピ ^ードを男子では12 0 ^mJ分, 女子では 1 0 0 ^ml^{分に}した. その結果^, 男女^ともに 5 分 ^‑ 8 分でト^レッド^ミ^{ルス} ^ピ ^ードに^つ ^いてラ^ン

ニングできなくなったく疲労困健l^.

最大酸素摂取量^の測定^は^, ^{ダグラ}^ス^バ ^ッ ^ク法を用 ^いて行ったo すなわち, ラ^ンニング中

の呼気^ガ^スをダグラス^パックに 1 分毎^に連続し^て採気し, 呼気^ガ^ス量く換気量l を乾式^ガ

スメ ^ータ ^ーで計量し^, 呼気^ガ^ス中^の C O2と 02漉度を^三栄測^器株式会社製^の瞬時呼気ガス分析装置くE X P I R E D G A S A N A L Y S E R I H O 61 により分析して求^{めた}^o なお, 較^{正ガ}

1 5 1

スは, ガスクロマトグラ_{フィ} ^ーく^{K 2 3} ^日立ガスク^ロ ^マトグラ_{フィ} ^ーl ^によ^り校正したo

(3)

.L胡数^は^, 胸部双魅誘導により導出し^た心電図を^{ポリグラ}^フく^日本光電^工業株式会社l

に連続記録し, 得られた心電図^の ^R 披を^{1 分}毎^に数えることによって求めたo

2 71 1 2I

下腿血流量^は^, 先にM i_ya m u r a ら, 北村^ら^が報告し^て^い ^る水銀ラ^バ ^ースト^レイ^ン ^ゲ ^ー

ジを^剛 ^‑^た静脈阻止法^により測定し^た^o すなわち, 被検者をト^レッドミ^ル上^に設置し^た木製^の^ベ^ッ ^ド^に仰臥位^に ^し, 天井から吊された 2 本^の^{ベル} トに足首を通し^て下腿が心臓水準

になるよう^に吊したo そして, 下腿^の最大因^に²⁵g の張力^で水銀ラ^バ ^ースト^レイ^ンゲ ^ージと大腿部^に帽^{2 4}^{c m} ^の静脈阻止用の Cuff を装置し^た^o 下腿周径変化は, 大腿部^の静脈阻止 c uff に90 m m H_{g の}静脈阻止圧を約⁵ 秒間加えて測定^し^た^. 下腿^血流量は, このよう^にし

281

て得られた下腿周径変化^の記録^から W h itn ey の方法^にしたが^い求めたo

被検者^は^, ト^レッド^ミ^ル上^に設置^{され}^た ^{ベッ} ドに仰臥位^になり, そ^の状態^{で 5 分}間^の安静を喋^っ ^た^o ^そ^の^後^, ^{被検者}^の^{大腿部}^に^{静脈阻}^止^用^の ^C^u^{ff と}^{下腿部}^に^{水鍍}^ラ^バ ^ー ^ス^ト^レ

イ^ン^ゲ ^ー ^ジをそれぞれ装着し^た^. ^こ^れらを装着し^た状態^{でト}^{レッ} ドミル上に立ち, 胸部に心電図導出^用^の電極と呼気ガス採気用のマスクを装着し, 男子では12 0^{n 一}ノ分, 女子では 1 00ml^分^{のスピ} ^ードで 2 分間^のラ^ン^ニ ^ングく^ウォ ^ーミ^ングアップ1 を行わせた. ウ_ォ ^ーミ

ングアップ終了後^, さら^{に 2 分}間^の休

0

0 4

3

ハ u

盲

. I

u j

OO t , r

I

E

1

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0 2

P O O

一

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0

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0

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1 2 3 4

Vo

2^{m a X}^. くV minl

図1 . 最大酸素摂取量と下腿血流量^の関係o

白丸印は女子を, 黒丸印は男子を示す.

息をとらせ, 疲労困倦ま^で^の ^ラ^ン^ニ ^ングを先^の方法^で行^{わせ}^, 運動中^の心拍数^と酸素摂取量を測定し^た^o 疲労困壊乱被検者をすばやく元の仰臥位^にし, 下腿血流量を運動終了後¹⁰秒以内に先^の方法で測定し^た^o

IIL 結果

最大酸素摂取嵐体重当り最大酸素摂取量, 最高^Jじ寸自数^, 運動終^了直後下

腿^血流量を表¹ ^に示した.

図 1 は, 最大酸素摂取量^と運動終了直後下^{腿血}流量^と^の関係を示したも^のである. 図でも明らかなよう^{に両}者^の間には, 統計的^に有意^な関係^は認められな^か^っ ^たo

図^{2 は}^, 体重当り最大酸素摂取量と運動終了直後下腿^血流量^の関係を^示したも^{ので}あ^るo 図^でも^{明ら}^かなように

両者^の間^{には}密接^な関係^が認められた

(4)

北村潔和

く^r ^ニ0.5 76, p く0 ^.02I ^.

0

0 4

3

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盲

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20

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r^ニ0.576,p く00 2.

0 3 0 40 50 60

V92 ^{m a X}ノbody ^{w e} 帥 ^く^m ^{V k}g^.^minl

図2 ^. 体重当り最大酸素摂取量と下腿血流量の関係.

白丸印は女子を, 黒丸印は男子を示すo

I V. 考察

4.6.2 2.2 3.2 4 1

最大酸素摂取量^は^, 全身持久性能力を表^わす最も良^い指標として測定されてきて^いるo

しかし, いつも問^{題となる}のは, 披検者を疲労困倦まで導^い^て^, 最大能力が測定されて^い

2 2.2 3.2 4 1

たかどうかと^いうことであるo 本実験では, これまでの報告^のよう^に^, 呼吸商^{が 1} ^.⁰以上心拍数^が¹⁸肘自ノ分以上であることを指標^とし^て^, 被検者を疲労困倭^へ追^い込んで^いたかどう^かを検討し^た^o そ^の結果^, 全ての被検者^の呼吸商^は¹^.0 以上であり, また, 最高心拍数は 1 名^の被検者く¹⁷⁹柏l^分l を除^いて180拍l分以上であったo し^{たが} ^っ ^て^, 本実験では,

それぞれの被検者^の最大能力^が測定^でき^たも^のと考えられるo 1 3

.

1 91 17 J

K ita m u r a ら, 北村は, 同側^の大腿筋群または下腿筋群に作業を行^{わせたと}き^の大腿と下腿血流量を同時測定し^, ^血流量は活動部位のみに顕著な増大がみられることを報告して

7I

いるo ま^た^, ^H ^{u m} phr ey^s と L iⁿd は, 筋電図学的手法を^用^い, 作業中^の^血流量は主に活動筋で増大することを報告して^いるo これら^の報告は, 同じ下肢を主動筋^とする運動であ^っ

(5)

てi^,, その作業形態^によって大腿や下腿^‑ 配分される血流量に違^い^のあることを示唆し^て

いるも^の^と考え^{られる}^o ^{したが}^っ ^て, 全身的^な運動時^の末梢筋群^へ^の血流量を検討する場合^に^は^, ^そ^の道勤^の主動筋を^正確^に把握し, その部位^の^血流量を測定することが大切であ

261

るも^の^と考^{えられる}^o ^M ^a^t^{s u}^{i らは}^, 下腿筋群^が主動筋^となって遂行されると考えられる自転車^エ^{ルゴメ} ^ー ^タ ^ー ^の ^ペ^{グリ}^ン ^{グと}ト^レ^ッドミル上^のラ^ン ^ニ ^ング後の大腿^と下腿筋群^の血流量を測定し^, 自転車^エ ^ル^{ゴメ} ^ータ ^ーの ^ペグリ^ング_では, 下腿に比^べて大腿に血沈量^の顕著な増大^{のみ}^{られる}^こ^とを報告して^いるo そ^{れに}対し^て, ト^レッドミ^ル上^のラ^ン^ニ ^ングでは, 大腿^と下腿筋群^への血沈量^の間^{には}有意^の差がみられなか ^ったことを報告して^い

1 11 2 11

るo さらに金子^と北村. 北村^は, 筋電図学的手法を用^いてランニング中^の大腿と下腿筋群は, ほぼ同程度に活動して^いることを明らかにして^いるo これら^の報告^{から}^, 本実験^の ^ラ

ンニング後に測定し^た下腿血流量は, ラ^ン ^ニ ^ングの主動筋^の^血流量であったと考えられるo

次^の間題^とな^る^の^は^, 本実験で得られた下腿血流量^が運動直後であ^っ ^{たこ}とであり, 運動後^の ^血流量が運動中^の ^血流量を反映 ^{して} ^い ^{るかど}う^{かで} あ^るo Ba r c r oft と

21

Do r nho r st は, 下腿に律動的^な作菓を行^{わせたと}き^の筋弛緩期^の^血流量^が作業終了直後^血

18 1

流量とほぼ ^一致することを報告して^いるo また, 北村は, 前腕^に律動的な最大作業を行^わ

せたとき^の作業中^と作業後^の^血流量を測定し^, 作業終了直後に得られた血流量は, 作業中に得られた最高^血流量^と密接な関係^にあり, 有意^の差^のな^い^ことを報告して^いるo さら

に, 本実験^で得^{られた}作業終了直後^の下腿^血流量^は^, キ^{セノ}^ンクリアラ^ンス法によ^っ ^て得

51

られた最大運動中^の^血流量^とよく ^一 ^致し^た^. ^{したが}^っ ^て^, 本実験^で得られた運動終了直後血流量は, 運動中^の最高血流量をよく反映して^いたも^のと考えられる.

最大酸素摂取量は,

tt最大心拍出量^x 最大動静脈酸素較差^,, によって表わされるo いい

かえ^{れば}^, 活動筋^へ ^の^血流量^と活動筋^{での}酸素摂取能力によ^っ^て最大酸素摂取量は決定される. これまでの報告^{では}, 活動筋^で^の酸素摂取能力く動静^脈酸素較差l ^は, 最大酸素摂取量^の高^い者く持^久的能力^のト^レ ^ー ^ニ ^ング者l ^と最大酸素摂取量^の低^い者俳ト^レ ^ー ^ニ ^ン

2 71

グ者l ^の間に有意^の差^のな^いことが明らかにされて^いるo これは, 活動筋^で多量^の^血流量を獲得することが高^い最大酸素摂取量を獲得す^る^{のに}有利^であることを示唆するも^のであろう^. しかし, 本実^{験で}得^{られた}最大酸素摂取量^と下腿^血流量^の間^に有意な関係^は認められなか^ったく図11^. この原因の 1 ^つには, 最大酸素摂取量^が身体全体く活動筋量l ^の筋

1 61

の量く量的要因l と関係して^いるのに対し, 本実験で測定^した下腿血流量が, 単位組織当りに流入する量く質的要因1 を表わして ^いると^い ^った相違^によるも^のと考えられる.

そこで, 単位組織当^{りに}酸素を摂取^でき^る指標として, 体重当^り最大酸素摂取量く質的要因l と下腿血流量く質的要因j ^と^の関係を^み^て^み^{ると}^, 図²

.

でも明らかなよう^に^, 両者

の間^に有意な関係が認められたo すなわち, 単位組織当りに高^い酸素持取能力のある者は, 単位組織当^{りに}低^い酸素摂取能力^の被検者に比^べ^て, 単位組織当りに流入する血流量

下腿 流 量 グ時 最大酸素摂取量 ト ド ラ

下腿流量グ時最大酸素摂取量トドラ