強度と継続時間の影響
下井一夫＊・上林久雄”・舟橋 明男”＊
（＊大阪府立淀川工業高等学校,＊＊大阪教育大学,＊＊＊高知大学教育学部生理学研究室）
Fffect of recovery exercise upon the removal of lactic acid
＊
＊ ＊
＊ ＊ ＊
Kazuo Shimoi*. Hisao Kanbayashi**
and Akio FUNAHASHI***
Ｙｏｄｏｇａｘむａ Ｔ ｅｃｈｎｉｃａｌ Ｓｅｎｉｏｒ High. Ｓｃｈｏｏｌ， Ｏｓａｋａ ５３５， Ｊａｐａｎ
Ｄｅｐａｒｔｍｅｎt ｏｆ Ｈ ｅａｌ￡ｈ Ｓｃｉｅｎｃｅ， Ｏｓａｋａ Ｋｙｏｉｋｕ Ｕｎｉ-ｕｅｒｓiり, Ｏｓａｋａ ５４３， Ｊａｐａｎ
Ｄｅｐａｒtｍｅｎt ｏｆ Ｐｈｙｓｉｏｌｏｇｙ， Ｆａｃｕlりｏｆ Ｅｄｕｃａtｉｏｎ, Ｋｏｃｈｔ JJniｖｅｒｓiり，
Ｋｏｃｈｉ 780. Ｊａｐａｎ
Shimoi, K., Kanbayashi, H. and FUNAHASHI, Ａ. Ｅｆｆｅｃt０／ｒｃｅｏｖｅｒｙｅユ
remoでml of lactic acid. Research Reports of The Kochi University: Natural Science. 30:55-76, 1981｡
The removal ０ｆlactic acid after exercise may be important during athletic competition since lactic acid has been shown to inhibit the rate of glycolysis. As early as 1928 Jervell showed that after strenuous exercise lactic acid removal occurred more rapidly during light aerobic recovery than during resting recovery. This observation has been confirmed
by several investigations, and the recent studies by Davis et al, Belcastro et a1，and Komai et al have shown that the highest rate of lactate removal was achieved at apprbx･ imately 30-40 % VO2 max when the exercise was performed on ａ bicycle ergometer,
while the study by Hermansen and Stensvold reports that its highest rate was gained at approximately 65 % VO2 max when the exercise is performed on ａ motor-treadmill. Although it has been known for ａ long time that lactate is eliminated at a faster rate during exercise than ａ't rest,surprisingly littleis known about how long the athlete must exercise in recovery period after ａ maximal ｅχercise｡
The purpose of this study, therefore, is to observe the effects of work intenstity and work duration on blood lactate in the recovery period following a short-term (10 seconds)maximal exercise｡
The following results were obtained｡
1) The highest rate of lactate removal was achieved at approximate】y 23 ％Ｖ０２max for bicycle recovery･exercise｡
2) The lactic acid removal was made to be effective in recovery exercise for twenty minutes following a short-term maximal exercise.
Ｉ 緒 言
激しい身体活動の後に位置づけられる整理運動の重要性は，さまざまな視点から生理学的に検討
され，その必要性が認められている．そこで回復運動に関す･る従来の研究報告を概観したところ，
概ね２つの観点から研究されてきたと言えよう.
Waglow"',
Cooper",
Jokl"Jは，運動後，完全に休止状態を保つことによって生じる“吐き気"
“眩量'‥‘気絶”等を防止するために整理運動が必要だとし,
Ricci"'は，運動後，二酸化炭素の
過剰な排出によってもたらされる血液の酸性化を予防するために急激な運動停止は好ましくないこ
とを, Royce"'は，筋ポンプの作用を高めることによって還流静脈血を増加させ，下肢に血液が溜
56 高知大学学術研究報告 第30巻 自然科学 まる現象を防止するｔめ･に，なお経運動の必要を示唆している.また黒沢等37)は，最大血圧と心機 能を運動後，急激に変化させないために回復期に軽度，あるいぱ中程度の強度の運動を行なう必要 性のあることを報告した. このように激しい走運動'をお1こなうど吐き気”“眩母り り気絶"“ショッグ等の症状loを呈 する危険性がTあるか，それを予防する手段として回復退勤をとりあげる観点である．これには走運 動後の回復運動によろうとするもの5>en2n5)i8)50)と舟橋14湖ように，むしろウォーミング・アップ 時の走運勁に沓目するこ･とによって，主迎動及び主運動後の身体の諸器官に.好影響を与え,ようとす るものがある． 第二の観点は，競技会の記録,の向上を高める必要性から回=復運動の重要性を報告した研究であ る19)21135)38)50}すなわち短時間の激運動の結果，:生応された代謝産物である乳酸の過剰な蓄積は， 筋収縮の制限13)51)や代謝過程に,異常I0)18Jをもた･らし，しかも疲労に対して重要な役割を演じる2'と いわれているか，こ乙のように過剰にI薔積した乳酸の消失を早める,こjと｢によ･つて疲労の早期回復，ま たは記録の向上を高める手段としての観点である． 今回，著者らは，主として第二の観点から回復運動(整理運勁)についての有効性を明らかにし ようと種々の実験を行なった. Jervell" 'は／短時間の激運動4こよって過剰に蓄積した血中乳酸は，回復湖忙安静状態を保持して いるよ｀りも中程度の゛強度の運勁を継続的に行なった方が，安静回復4こ比べて速やがに血中から消失 する･ことを報告じた. その後／短時間の激運動によって過剰に署積した血中乳酸を最も速やかに消失｀させる至適運動強
度を定量的.に捉えよかとする試みがなされ, Davies等1リ。Bonen and Belcastro^',≒及び駒井等35' は／自転車エルゴメーターを朔いた場合，回復期の至適運勁強度以，最大酸素摂取 の･約30∼45
％の範囲‘にあることを，またHermansen and Stensvold'"'は; トレッドミルを用いた場合レ至適 運動強度は最大酸素摂取量の約65％であることを明らかにし.回復期に,おこなわれる退勤の,強度に よって″血中乳酸の硝失遊度5ni).18).35)及ﾌﾟび回復時間6)15;が=影響を受けることを示した． しかし，‘回復期におこなわれる運勁の継続時間が血中乳酸の消失速度にあるいは回復時間に及ぼ す影響について論じた報告は，ほとんどみられない． ま･た従来の報告を概観すると最初に負荷する徴￣運勁の様式は, 1) ■数分間Iで疲労困恩をもたらす 運動38)55) 2)最大下，あるいは最大強度で一分間以上行なう運動5)11)12"■"' 3.) -分間の最大下 運動，あるいは最大運動を間畝的に繰り返し行なう運動18)19)35)というよう･に乳酸 の生成か非常に 高め･られる運勁様式である．ぞれに対して最初に“rO秒間の全力運動”とい･うきれめで短時間の激 運動を負荷し.た場合の回復過程について研究溶れた報告はあまりみられない． そこで本研究では，最初に“10秒間の全力運動"という非･常に短時間の激運動を負荷し，そヽの後 の回復過程について運動強度，及び運動継続時間の２つの側面から検討することによって，回復期 の至適運動強度，及び回復期の有効な運動継続時間を明らかにしようと種々の実験を行なった．
II実験一方法'
Ａ 被 験 者
被験各は.24∼2'8歳の健康な成人男子４名であった．彼らの年齢．および身体的特性はTable-いに示し･た．なお･'“TO秒間:の全方運勤"時の初仕事ｍは，各被験者とも実験ｎと実験皿.において有
意な差亦認lめられなかったため全て実験
の値で示した．
Subject T. S s; K K.S T.N Means Tａｂｌｅ V、Phｙｓｉｃａｌ ｄは?でａｃtｅｒiｓticｓof ｓ岫和ｃ･μ Height･ Ｃrｎ! ８ ７ ６ ４ ２ ２ ２ ２ 26 Ｏ ｎ ｏ ０ ０ ／ O ^ O C ︱ Ｃ -１ １ １ １ s 167 Weight' lig - 53 54 63 54 - 56
Vo2ma･ｘ Ｔｏt゛ａｌ Work: Outpttt
for 1'O sec
ml/kg/mini
８ ２ ７ ０ ４ ６ ５ ６ 57 kpm. -400士r8･ 420-±9 481±10 422±13 -436±34 Ｂ 測I定項.目 酸素摂取量は，ダグ’ラスバック法により，各強度の最大下運動時の.呼気,を採取,した．ガス,容量は， 湿式ガスメーター（品川製作所，一回転,3,1）,により計量し，呼気ガス.の一部は労研式大型.ガス分 析器（北条製作所）により分析し，酸素及び炭酸ガス濃度を測定.した． 心拍数は，胸部誘導法により，心電計（,日.本光電社製）によ,り記録吝れ.た.心電図から,訟秒間の.Ｒ 鯨を数え，一分間値に換算して算出した．血液は指先(finger - tip)により．0..05mL採取し，それをHarrawer. and Brown'" の血中乳
酸定量法に基づいて定量し，血中乳酸濃度を算出した(Figure − 1 ）.
3３Ｎ≪８Ｈ０Ｓｅ≪
Fig l. Absorbance values of' 0, 5 ml' solutions of l−5 Z!g.lactic acid after correction for an “apparent" reagent blank value of "0.054, as calculated from observed readings at the 2- ａｎ‘d4-μg levels. (Beckman DU spec- trophotometer at 570 nm and Gilford model 209digital rｅａｄｏｕt.)17)ｸ
Ｃ 実験手順
本研究は､、3こつの実験力ｙら構成さ･れている.、
な､お各実験とも、原唄￨｣として午前･1､O時から伺始し、同一被験者･の実験･は､、少な､4､とも一日l以上の． 阻隔を･あ対て行･なった．また運動;にはモナーク社製の自:転車エル･ゴメータ'−を雁いた.
58 高知大学学術研究報告 第30巻 自然科学
-一一 一一一一
１ 実 験 Ｉ
この実験Ｉの目的は，実験Ｕ・Ⅲの回復期に行なう各種最大下運動だけを40分間おこなわせて，
その際の各測定項目，すなわち最大酸素摂取量，血中乳酸濃度ご
らかにすることであった．
各被験者は，来室後40分間の椅座位安静を保った．その後，各個人の最大酸素摂取ｍのほぽ25
％，35％および45％に相当する運動強度で40分間の最大下運動，及び30分間の安静回復を行なっ
た． ‘／
１）各測定項目の測定時間
酸素摂取量は，運動終了40分までは各運動強度に応じて３分から５分間隔で不連続的に，40分以
降，終770分までは10分間隔で連続的に採気した･
心拍数は，運動開始直後から５分までは１分間隔で，その後，運動終了40分までは５分間隔で，
40分以降，終了70分までは10分間隔で記録した．
採血時刻は，原則として10分までは１分間隔で，10分以降，運動終了40分までは２分から３分間
隔で，40分以降，終了70分までは10分間隔で採血した．
以上，実験手順，並びに各測定項目の測定時間は,
Figure - 2に示した．
０
９ 附Ｈ
Ｈ Ｈ ＨＨ ＨＨ ←
Heart Rate Ｈ附細 H H H H H H H Ｈ Ｈ ＨBlood Loctate
↓謳R↓↓↓↓↓↓↓↓↓j↓↓↓
１・一∼ ご眠25‘/.VCmaxに1 平戸35*/.｡VO.max ( .｀ﾐ‥岫45°7.VCλmQX顕= ゆ１： ● ｜
：， ：
谷二Eχercise皆回 Recovery
:
Rest 卜輿脚ｍｍｍ四回図
0 10 20 30 40 50 60 70
Time
( min.) −
Fig.2 Schedule representing the general outline of the firstexperiment.
Oxygen intake, Heart rate and Blood lactate were measured before,
duringand after exercise.
2 実 験 Ｈ
実験Ｕの目的は，“10秒間の全力運動”によって生成された血中乳酸を最も速やかに消失させる
至適運勁強度を確定することであった．
各被験者は，来室後40分間椅座位で安静状悲を保持した．その後，各個人の最大酸素摂取量のほ
ぽ50％に相当する運動負荷で７分間のウォーミング・アップを行なった後，続いで10秒間の全力
運動”および各種強度の最大下運動を40分間おこなった．なお“10秒間の全力運動”時，被験者に
サドルから腰を浮かさないように指示した． また全力運動時のペダルの回転数は，前輪に備えつけ
られたマイクロスイッチ（オムロン製）によって得られた回転数で表わし，これを積算式カウンタ
一計で表示できる,ようにした．なお全力運動時の総仕事量は，生田2oの方法により算出した.
1）回復期の運動強度
“10秒間の全力運動”後の回復過程は，４種類の最大下運動による運動回復と安静状態を保持す
る70分間の安静回復の計５種類としだ．なお運動回復過程は，各被験者の最大酸素摂取量のほぼ15
%,
25%,
35%,および45％に相当する40分間の最大下運動と30分間の安静回復から成っている･
また，この際の相対的な運動強度は，各回復過程で定常状態がえられた回復20分目以降，40分目ま
での酸素摂取量を元にして算出した.
2）全力運動前の血中乳酸濃度の水準
“10秒間の全力運動”前の血中乳酸濃度の水準は，日を改めて各被験者の最大酸素摂取量のほぽ
50％に相当する最大下運動を７分間行なわせ，その際の７分目の平均血中乳酸濃度（ｎ＝５）とし
た.
3）各測定項目の測定時間
酸素摂取量は，全力運動終了直後から10分までは原則として１分間隔で，その後，終了70分まで
は，各回復強度に応じて,2分から10分の間隔で連続的に採気した．
心拍数は，全力運動終了直後から５分までは１分間隔で，その後，終了70分まで５分間隔で記録
した．
採血時刻は，全力運動終了直後から10分までは原則として１分間隔で，その後，40分まで５分間
隔で行ない，40分以降70分までは10分間隔で採血した.
4）酸素負債量
各運動回復時の酸素負債量は，運動回復30分目から40分目までの酸素摂取量の水準を基準とした
Oxygen intake ” Heorl Rate Ｈ Blood LoctQte↓ ０ 卜 砕 卜 H H H H H Ｈ H H H H H 山山↓↓↓↓↓↓ ↓ ↓ ↓ 10 20 30 40 50 60 Time (min. ) 7 0Fig. 3. Schedule representing the ａｅneralｏｕt】ine of the second experiment.
Oxygen intake, Heart rate and Blood lactate were measured before.
during and after exercise. The subjects performed ａ short･term
maxi- mal exercise. fol】owed by the different recovery treatments. The
60! jSI知大学一学術研一究報告，第10巻 自然科学 各運動回復時,の超過代謝と，回復60分目から70分目までの酸素摂取量脊基準とした回復時の超過代 謝政和として求めた．また安静回復時の酸素負債逗は，全力通勤終了後;30分･目,から.40分目の酸屎摂 取量を基準として超過代謝を求めた． 以上，実験手順，並びに各測定項目の測定時間は, Figure − 3 に示した． ３ 実 験 実験皿の目的は，“FO秒間の全力運動”後･，実験niでえられた至適運動強度で種々の時間（;O分 間，５分間,. 1,0分間.1:5分間，20分間，40分間，および自由回復）回復運動をおこなわせ，運動の 継続時間か，血中乳酸の消失速度および回復時間に及ぼす影響を明･らかにするこ.とであっヽだ． 各被験者は，来室後約40分間の椅座位安静を保持した．その後，各個人の最大酸素摂取ｍのほ.ぽ 50％に相当する運動強度で７分間のウォーミング・アップを行ない，続いて全力運動，および実験 Ｕでえられた至適な運動強度でＯ分間（安静回復），５分町，10分間‘，15分間，20分間および’40分 間，並びに自由回復の計７種類の各回復過程を行なった．なお“10秒間の全力運勁”｀時の前輪の回 転数および仕事量は，実験ｎと同様な方法で求めた. l）各測定項目の測定時間 酸素摂取量は，全力運動終了直後から回復位分目までは各回復過程に応じて:,. 1.分から10分の阻 隔ヱ採気.した． 心拍数は，全力運動終了直後から回復終740分まで５分間隔で記録した． 採血時間は，原則として全力運動終了直後から10分までは１分欄.隔で.その後，回復終.了位分ま で５分間隔で採血した． ， Oxygen intake Heart Rate Ｈ ト刺十Ｈ Ｈ Ｈ Ｈ Ｈ Ｈ H H
Blood Lactate ↓川↓川↓ ↓ ↓ ↓ ↓↓ ↓
o ｀ １ ０ 2･Q・. 30 TFm･ｅ･･（ｍ･iln･.)"■ ４ ０Fig･ 4; Schedule representingりihe. generah outline of; tｈむ:th･ird.experiment.
Oxygen' int･ake, Hとａrt･rate and･ Ｂ】○od･lactate･･were- measured before,
during, and' after exercise. The subjects exercised･fbｒ･ the dぽerent
ｇ上，実験手順，並びに各測定項目の｀測定時間は, Figure − 4 に示した． ａ ･実 験 成 績
Ａ．実 験 １
１．各測定項目の一般的概要
各被験者の酸素摂取量，心拍数，血中乳酸濃度の時間的経過は，運動強度別にしてFigure･-
5
6。,7に示した。
1）酸素摂取水準
.酸素摂取水準は，運動開始６分から7分目に最高値に達し，それ以降は，運動強度に応じて，ほ
ぽ一定の水準で経過した．その際の酸素摂取水準の平均はレそれぞれ相対的な運動強度で22±1.5
％.3.5土1｡0％，および49±2.1%であった.
2）心拍数
心拍数は，酸素摂取水準と同様な傾向を示した．すなわち運動開始５分から６分目･に最高値に達
０ ４ ● − ０ ０ ０ ０ ６ ＆ ２ ・ Ｄ Ｕ Ｊ ^ Ｏ Ａ ￨ ０ ･ / . ( Ｕ ￨ ｕ i ; ｓ i D ≫ ｑ ) ａ ｉ ｏ ｕ ￨ J O ＊ Ｈ ︱ ｀ｗ 0o。０．。０ ４ ２ ０ ８ ６１ 哩 ｌ 。 ( l p ; ６ ｕ j ) ＊ ｌ Ｄ １ ３ ０ １ ｐ ｏ ｏ i ｅ − ０ ０ｉ．。ｔ．。！０ ０ ４ ３ ゛ １ □ 轟 ● □ あ ● □□□□○ 合合轟轟轟 ●●●●･● 8e Ｑ Ｏ ０ ．□ ○○．□０ ■a ., ０ １＆＆へ＆あ＆＆＆＆ ●●●●’●，●●●●I□ Subi. ゛Ｋ:S − ’●’ ♂ ●● ロロ ー合− ’･□ ･■^o-、 ｀□'o ・○ぺs
ｏ 溥 あ ロ 心 ● ａ ａ t C M ・ □ ４ ● Ｊ ・ ｀ ’ 2２･I.ＶO.mox 36°'/.'to.m・ 51"/≪V0;mai ・ □｀□□｀ａ Ｉ゛/..'≫‘●●● ゛ ●●● Ｑ ４ ’｀よ ‘Exercise "Recovery 0 10 20 30 40 50 60 70 Time(min.)Fig. 5. Heart rate in .beats/min, and lactate concentration /in blood in mg/dl as a function of duration of the exercise and fhe recovery. The 二work -load expressed :in 名 ･of Ｖ０２ｍａ･Ｘヽwas .22 % CR), .-36･％C▲) ;and 51% (□）.
︷ｃ一Ｅ/ｓ￨Ｄａｑ}＜￨Ｏtl i'ｏａエ 62 ( i p / Ｄ ｕ j ) ≪ ｉ ｏ ｉ ３ ｏ -￨ ｐ ｏ ｏ i ｇ ０ □ 合 ● □ Ｄ 心＆ ●● 一 ● ▲ ● ▲ ● □▲ ● 轟 ● 高知大学学術研究報告 第30巻 自然科学 ○ ＆ □○○ 今轟合 ゜゜゜゜ｇ ロ ロ ＆ ａ ● □ 轟 魯轟 ●２ ● Subj. S. K ｉ ○ 畠 Ｏ 轟 ○ 畠 ●６ ● き １０ ２０ ３０ ４０ ５０ ６０ ７０ Ti me ( min.)
Fig. 6. Heart rate in beats/min, and lactate concentration in blood in mg/dl as a func- tion of duration of the exercise and the recovery. The work load expressed in ％Ｏｒ V02 max was 21 % (･), 34 % (▲) and 48 ％（□）. (ｕiｕj/５)Ｄａｑ)ａ￨Ｏｂ − ‰ . ○ φ 工
］
( I P / ６ ｕ j ︶ ａ ｉ Ｄ ￨ ︸ Ｄ -i ｐ ｏ ｏ i ｇ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ｉｎ 'ｊ ｒ> oj ︱ ｇ ６ 一Ｉ○ ｎ▲●○ ○ 轟 ○ 合 ● ○ ●○ Ｄ▲ ●Ｏ Ｏ み ○ Ｏａ ●○ ○ 轟 ● ○ ○ ○○ 轟▲ ●● ゜゜§ ｇ ８ ， □○○□ ○ 轟 轟 ▲ 0 o 8 oき； Subi. T.S ○ ○□○ ４ ｎ ｅ ０ ‘ ｀ 舞 ︰ ｙ ▲ ○ ‘ ｀ 貪 ︰ ｙ ｏ Ｏ M ● ○ 合 D ４ 費 Ｄ ｏ ｏ ○ ○ ｎ Ｉ Ｏ ● -ｏ- １５°y.VO.moχ '●- 1i.'l'.VO,mdx -^ 35°/.VO.rrax 'ｏ｀ 47";.VOmaχ ○○ ○ ●４ Ｏ ●01 ︷ ● ａ ｀ ｎ ｌ ○ □ ● ○●
Exercise Recovery
０ 10 20 ｡ 30 40 50 60 70 Time (min.〉Fig. 7. Heart rate in beats/min, ａｎｄ】actate concentration in mg/dl as a function of duration of the exercise and the recovery･ Ｔｈｅヽvork load eχpressed in 96 of ｖ０２ max was 15 % (O), 24 % (･), 35 % (▲） and 47 ％（□）.
し，それ以降は，運動強度に応じてほぽ一定の水準で経過した．その際の心拍数は，最大酸素摂取
量の22％で平均86±8.2
beats/min, 35％の水準でｎ,0±11.3
beats/min, 49％の水準で113±
10.6 beats/minであった.
3）血中乳酸濃度
血中乳酸濃度は，すべての運動強度とも運動開始直後から上昇し続け，運動開始２分から８分目
には最高値に達した．この際の平均血中乳酸濃度は，最大酸素摂取丘tの22％の水準で21±3.4
mg/
dl，35％の水準で23±3.8
mg/dl
49％の水準で46±6.1
mg/dl
であった．なお最大酸素摂取量
の49％の水準の時，安静水準（16±3.7
mg/dl)よりも有意（Ｐ＜0.01）に上昇した. 49％の水準
の場合，最高値か出現した後，漸次低下し，運動終了40分目には26±5.3
mg/dl
まで減少した．
Ｂ．実 験 Ｕ
Ｉ．各測定項目の一般的概要
“10秒間の全力迎動”終了後の酸素摂取水準，心拍数，血中乳酸濃度の時間的経過は，運動強度
別にしてFigure
− 8，9, 10に示した．
1）酸素摂取水準
安静回復の酸素摂取水準は，全力運動終了後，急激に低下し，回復40分目(246±27.2
ml/ｍｉｎ）
には，ほぽ安静時水準C238±14.7
ml/min)にまで低下した．一方，運動回復の場合，全ての回．
復過程とも安静回復と同様に全力運動終了直後，急激な低下を示したか，回復20分目以降40分目ま
では，各運動強度に応じて一定の水準で経過した．なお，この際の運動強度は，それぞれ相対的な
運動強度で13±2.8%,
23±2.7%,
37±0.9％，および45±3.1%の水準であった．また回復40分目
以降は，全ての運動回復とも漸次低下し，回復終770分目には，ほぼ安静水準(2.60±28.1
ml/
min)にまで低下した･
2）心 拍 数
心拍数は，酸素摂取水準と同様な傾向を示した．すなわち運動回復の場合，全力運動終了後，急
激な低下を示したが，回復20分目以降40分目までは各回復過程に応じて，ほぽ一定の水準で経過し
た．その際の心拍数は，最大酸素摂取量の13％の水準で平均85±11.3
beats/min,
23%の水準で
94±4.0 beats/min,
37％の水準で108±4.2
beats/min, 46％の水準で129±4.2
beats/min であ
った．また回復40分目以降は漸次低下し，回復終了70分目（58±5.1
beats/min)には，ほぼ安静
水準（55±8.9 beats/min)にまで低下した． 一方，安静回復の場合，運勁回復と同様に全力運動
終了後，急激に低下し，回復40分目（61±10.0
beats/min)には，ほぽ安静水準にまで低下した．
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64 １ １ ０ ０ ０ ０６ ４ ２ い﹁町叫々よ {'UIUJ/SIDMこ≪ＩＤＨ liＤｉＵ ●− 70 60 50 如 ３ ’‘ １ (IP/ＢＥ) ≪￨Ｄ￨︸ｏ-i ｐｏｏiｇ ; ､､。 ･c :: ０ ○ 轟 高知大学学術研究報告 第30巻 ．旧薦科学 -○ -○ ＆ ． 畠 Ｄ 魯 ●● ．ｇ ＩＩ Ｏ︷・ ▲●︵∼ ︷・︵薯 □︷●○ □＆一〇Ｉ Ｏ ︷●０１ ０︷●Ｉ Ｏ一●○一 ｏ ≪ ■ ●●●● ｆ● ゜1ｄ3 ● ｌ ｊ ●□ ゜゜i● 1 ● Subj. S.K. ● ○ ● ● R>≪t 13°7.VC＼mQx 2C.*0,mo≪ ｉＳ'l.'ilO.max 10 20 30 40 50 60 70 Time( min ) ( ｕ r ｕ i / Ｓ ￨ Ｄ ≪ ｑ ) ａ ￨ Ｄ Ｍ ＼ 1 D ≫ 工 i t ｄ ｕ j V i a ￨ ｏ ･ ⋮ ( i p / ｏ ｕ j ) ４ １ ０ １ ３ ０ -￨ ｐ ｏ ｏ ｌ ｓ ｅｌ び ０ ０ ０ ０ ０ ０７ ６ ５ ４ ３ ２ １ ０ り４ ●Ｏ ‘゜１ ﹂心 いｒ。一 v-口あ ○轟 ＯＩ Ｏ▲ ○▲ ○轟 ・一 〇＠ ●− ● ｇ． ｉ ●○ ○ あ ● − ｏ ＜ ・ ・ Ｏ ▲ ・ 一 〇 ＆ ● − ロ ■ ･ ・ ■ ゛ Ｓ ‰ も ‘ ． χ ○
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∂ ● − i l ロー ・ ０１ ０＆ ！− ４ １ Subj. T.S ● ○ R e s t 1 6 ' / . V C λ m a x ２ ６ ･ / . V O , m a ≪ ･ ３ ８ ° / . ≪ 0 , m o x １ ･ 1 ' I . ^ I O , ｒ ｉ ヽ ａ ｎ , １ ○ ▲ １０ ２０ ３０ ４０ ５０ ６０ ７０ Ti me ( mi n.)Fig. 9. Heart rate in beats/min. and lactate Fig. 10. Percent of Ｑ０２max, Heart rate in beats concentration in blood in mg/dl in subject /min. and lactate･ concentration in blood S. K who performed ａ short･term maximal in mg/dl in subject T. S who performed exercise, followed by the differen･t rｅ･ a short-term maximal exercise, followed covery treatments. The recovery treatment by the different recovery treatments. The was consisted of five recovery periods. recovery treatment was consisted of five recoveryperiods.
3）血中乳酸濃度
（ｉ）全力運動前の血中乳酸濃度の水準
各被験者の全力運動前の血中乳酸濃度の水準，すなわちウォーミング・アップ７分目の各被験者
の血中乳酸濃度は，それぞれ40.2±7.0
mg/dl （被験者K.
S),
27ﾝ7‘±9.5mg/dl （被験者S.K),
31.3±3.1 mg/dl （被験者T.
S),
29.9±9.7 mg/dl （被験者Ｔ．Ｎ）であった.
(ii)回復期の血中乳酸濃度の変動 ，
血中乳酸濃度は，全ての回復過程とも全力運動終了直後から急激な上昇を示し，回復6∼10分目
に最高値（63∼71
mg/dl)に達した．しかしその後は，全ての回復過程とも安静水準に漸次，曲
線的に低下する傾向を示した．
2｡至適遊動強度
従来，回復過程における運動の効果をみるための指標としで酸葉負債鼠，血中乳酸か取り上げら
八 一 ' □ へ９Ｅ︶ａｉＤlＤＤＨ pｏｏiｇ
れている．そこで本研究においても全力運動後に行なう至適な運動強度を上記の観点から明らかに
した.
1）血中乳酸
Figure- 11は，被験者３名(K.S,
S.K,
T. S)の平均血中乳酸濃度を各回復過程別に示し
たものである．全ての回復過程とも全力運動終了直後から急激な上昇を示し，回復6∼10分目に
最高値に達した．しかしその後は，仝ての回復過程とも安静水準に漸,次，曲線的に低下する傾向を
示した．そこで各被験者の平均血中乳酸濃度を回復過程別に自然対数値に,とり，回復時間との関係
を求めたところ両者の間に直線関係か得られた(Figure-
12).そこで最小自乗法により直線式
Ｙ＝ａ -bt （Ｙ：血中乳酸濃度の自然対数値，ｔ：回復時間,
a,b：定数）を求めたところ各回復
過程間の傾きｂ（速度定数）に差がみられた．そこで速度定数と相対的な運動強度との関係をみた
ところ(Figure-
13),速度定数は運動強度とともに増大し，最大酸素摂取量のほぽ23％の運動強
度の時，最大となった．しかし，それ以上の運動強度になると，むしろ速度定数は減少する傾向を
示した．
● １ ０ ●コ ･ ● ● ●●コ▲ 。ｏが）● （? Ｏ 口典︰ｙ ▲ ０ １ ０ □○●▲ 'I ２０ ● ○ ● ▲ □ '￨ □ R e s t １ ３ ° V . V O . m a x ２ ３ ゛ ／ ． Ｖ Ｏ ､ ｍ ｏ ､ ｘ 3 7 ＊ 1 、 Ｖ Ｏ ､ m a x ４ ６ ゛ ／ ． Ｖ Ｏ ､ m a x ｜ 30 4 . 0 3 0 ・ Ｄ ｉ ’ ６ ０ 。 一 2 . 0 ＼． ０ １ ● 23･''.≪O,max ▲ 37･V.VO max Ｑ ４ら･/.*O,max ４０ ０ １０ ２０ ３０ ４０ Time( min.) T i me ( min.)Fig. 11. Average blood lactate concentrations Fig. 12. Linear regression ］ines representative in three young male subjects who perfomed
ａ short-term maximal exercise, followed by ａ recovery period of 40 min. of rest and
of exercising at ａ ｗｏr･kload representing 13 %, 23 %, 37 % and 46 ％of each indi-vidua】ﾀＳmaximal oxygen uptake.
of blood 】actate decrement through time. The figure denote the relative work load in 96 of Ｖ０２max, （疆Rest, O 13 % V02 max, c 23^ V02 max, A 37 96 V02 max. ａｎｄ□46 % V02 max.)
高知大学学術研究報告 第30巻 自然科学 -66 ･ ４ ４ 叫 , : 4 ∧ ｜ 10 20 30 401 50 °/。ofVo,max
Ｌ
Rest
Fig. 13. Velocity constant of lactate disappe｢ance in relation to relative exerciseintensity･
ml
ｔＳ
ｅ
Ｒ
Fig. 14. Comparison of changes in total oxygen debt at different recoveries.
0.06 0.05 0.04 0.03 jｕｄ;ｓｕｏ３ ＡＨａｏiｄＡ 002 0.01 6 0 0 0 5000 4000 ︸ａＩで 3 0 0 0 Ｃゆ９ＸＸＯ 2 0 0 0 1000 ０
2）酸素負債量
各被験者の酸素負債量は，全ての運動回復において安静回復よりも減少する傾向を示した．すな わち最大酸素摂取量のほぽ13%, 23%, 37%,および46％の強度の運動回復，および安静回復の酸
素負債量は，それぞれ3909±505 ml/min, 2840±180 ml/min, 3448±509 ml/min, 3572±371 ml/min,および5227±371 ml/min であった(Figure- 14).
このように酸素負債量を血中乳酸における速度定数と同様な傾向を示し，最大酸素摂取量のほぽ 23％の運動強度の時に，最も少ない酸素負債量を示した．
3.速度定数の時間的経過
Figure- 15 は，乳酸の消失速度の時間的経過を各回復過程別に示したものである．速度定数は，
回復期間中，運動強度に応じてほぽ一定の水準を保ち，全ての運動回復において安静回復よりも高
水準を維持する傾向を示した．また運動回復についてみたところ，最大酸素摂取量の23％の強度の
時，回復期間を通して最も高い水準を維持した．
1ＵＤ1ＳＵ０３ A1IＤ０1３Ａ 007 0.06 0.05 Q04 003 0.02 0 . 0 1 ●□ ○ ・ ￨ ● 畠 ○ ● ○ ● ▲ □ ● ｉ ｌ Rest 13";｡VO.mon 23°/。VO.max ３７°/。VO.mox ｉ.６＊Ｕ'＼/O.max ● ＠ ○ ｜ 〇 ＆︰︸ １ ○ ６ ･￨ ８ １ ■ １０ ２０ ３０ ４０ T i me ( min .)Fig. 15. Velocity constant of lactate disapperance changing during recovery period of 40 min. 0f rest and of exercising at ａ work load representing 13％，23％，37％and 46 96 of each individual's maximal oxygen uptake.
Ｃ 実 験 111
1.回復期の血中乳酸濃度
68
高知大学学術研究報告 第30巻 自然科学
( IP/Ｂｏｉ︶ atＤ≫３Ｄｎ つＯＯ一如 ； 0 1.0 20 301 ，40 Time ( min.)Fig. 16. Blood lactate concentration in mg/dl in subject K. S who performed ａ short･term maximal exercise, followed by the different recovery treatments.
(IP/６Ｅ︶ａiＤiＪＤｉ
pｏｏiｇ
0 10 20 30 40 T i me { min.)
Fig. 17. Blood lactate concentration in mg/dl in subject Ｔ.Ｎ who performed ａ short･term maximal exercise, followed by the d‘げferentrecovery treatments.
D-i ≫６〇Ｊ ｜ Rest Free 5min. Ex lOmin.Ex 15min Ex AOmin.Ex
o● 10 20 30 40
Ti
me ( min.)
Fig.18. Linear regression linesrepresentative of blood Iactate decrement
through time. The figure denote the rest, free and exercise recoveries
in 5 min., 10 min., 15 min. and 40 min..
一定の酸素摂取水準で回復運動か行なわれた．
各被験者における回復期の運動継続時間別の血中乳酸濃度は，全力運動終了後2∼10分の間に
最高値が出現し，その後，各回復過程の運動継続時間に応じてほぽ曲線的に安静水準に低下した
(Figure- 16， 17).そこで実験ｎと同様に各被験者の血中乳酸濃度を回復過程別に自然対数値に
とり，回復時間との関係を求めたところ両者の間に直線関係か得られた(Figure-18).そこで最小
自乗法により直線式Ｙ＝ａ
-bt （Ｙ：血中乳酸濃度の自然対数値，ｔ：回復時間,
a, b：定数）を
求めたところ，各回復過程間の傾きｂ（速度定数）は，運動時間が長くなるにつれて大きくなる傾
向がみられた(Figure-
19)にすなわち回復期の運動継続時間が長くなるにつれて血中乳酸の消失
速度は，早くなる傾向を示した．
2.速度定数の時間的経過
Figure- 20は，乳酸の消失速度の時間的経過を各回復過程別に示したものである．速度定数の経
時的な変化は，運動継続時間によって異なった..すなわち回復期40分間運動を継続した場合，速度
定数は回復期間中，ほぼー定の水準を保った．しかし回復期10分間，15分間，及び20分間だけ運動
を継続した場合，速度定数は運動I中止後，漸次低下する傾向を示｀した．また安静回復，自由回復，
及び５分間運動を継続した場合，速度定数は時間とともに上昇し，回復20分以降は，ほぽ一定の水
準を保った．
3｡有効な運動継続時間
さらにＣ−１で得られた各被験者の直線式に運動前（ウォーミング・アップ７分目）の乳酸の自
高知大学学術研究報告 第30巻’自然科学 70 ･ ｓ ｕ i i i ａ ｓ ｉ ｏ ｊ ａ ｘ ａ } Ｕ ３ Ｊ ３ ｎ ｉ ｐ 1 0 ｐ Ｕ Ｂ ︸ Ｓ ３ ｉ I 0 ■ ｕ i ｔ ｕ ｎ ｓ Ｊ Ｏ ｐ ｏ ｕ ａ ｄ Ｘ ｊ ３ ａ ｏ ｏ ３ Ｊ ３ ｕ ｕ ｎ ｐ ３ Ｕ ｌ ３ Ｕ Ｅ ＾ Ｄ ３ ０ Ｕ Ｂ Ｊ ３ ｄ ｄ Ｂ Ｓ ｉ ｐ ａ } Ｅ ) ３ Ｂ ￨ 1 0 Ｊ Ｕ Ｂ Ｊ Ｓ Ｕ Ｏ Ｏ Ｘ ｊ Ｉ Ｄ Ｏ ｐ Ａ ． Ｏ Ｚ ' Ｓ ' ｄ ︵ ． ｃ 一 Ｅ ︶ S U J I I o ＊ ｌ Ｏ Ｃ 〇 四 〇 ︷ 、 ｘ ｑ ｕ Ｉ Ｅ Ｏ ４ ． ｘ ３ ｕ i ｕ Ｊ Ｏ Ｚ ) ｢ ３ ｕ i ｕ j ｃ I ｘ ｑ Ｕ ｌ Ｅ ｏ t ≪ ３ ｕ i ｕ ｉ ｃ ａ ａ ﹂ ｋ ｆ ｇ ｌ ぼ 0<≪・ ● ｜ ● く￡） ○ □ く 7 く ー ●○ □ ○ ｅ 哺 43 ● ○ ○・ く ］ ヽ ￨ □ '￨ ４０ ●● □ 可 ｅ ○ ● 哺 ｅ 41 □ ○● ● ○ ･● ･ -§ ． (N Ｏ Ｏ 8 a ８ ○ の○○ § ○ 卜ＯＯ AI!ｺOHA ￨UD(SU03 ･ ３ Ｓ Ｉ Ｄ Ｊ ９ Ｘ ３ ｌ Ｅ Ｕ Ｊ Ｉ Ｘ Ｂ Ｕ Ｊ Ｕ Ｊ Ｊ ３ Ｊ -Ｊ Ｊ ０ Ｕ Ｓ Ｂ Ｓ Ｕ Ｉ Ａ ＼ 0 1 1 0 1 Ｕ Ｏ ｌ Ｊ Ｂ ｊ ｎ ｐ ｙ ｉ Ｏ Ｍ O J ｕ ｏ ｕ Ｂ ｉ ａ ｊ ｕ i ａ ｏ ｕ Ｂ ｊ ａ ｄ ｄ ｅ ｓ i p ３ } ｂ ｉ ｄ ｂ ︻ Ｊ Ｏ j ｕ B j ｓ ｕ ｏ ｏ Ｘ ｊ ｉ ｏ ｏ ｉ ａ Ａ ． 6 1 ' Ｓ i ｄ 心･１ ・Ｏ Ｅ ： ２ -Ｉ ｊ ｏ ｕ ｓ ０ Ｃ ｕ { M O ￨ ￨ o i ｕ ｏ ｊ ｉ ｏ ｉ ｎ ｐ ｈ j ｏ ｍ U ! Ｕ ／ ０ ｉ ＼ J U I 9 l Ｕ l Ｕ J Ｑ I I i Ｕ I Ｃ ｌａｌｌ Ｅ率ΞΞΞΞ1 ｒ71171171711111 i EΞコ ｑ ＝ Ｓ ｜ Ｊ Ｊ Ｉ Ｉ︲ｌ−ｅ︲ ン Ｓ − § Ｓ ○ r り § ｀ＯＯ s ０ ． ０ ψ § ４１り019A ; ） 1 U D I S U O
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72 高知大学学術研究報告 第30巻 自然科学
然対数値を代入し，各回復過程の回復時間を各被験者別にみたと,ころ，全被験者とも回復時間は，
運動継続時間とともに急激に短縮していく傾向がみられたjすなわち安静回復の場合，血中乳酸濃
度が全力運動前の水準に低下するのに要する回復時間は，平均35分であった.'一方，運動継続時間
か５分間，10分間，15分間，20分間，及び40分間と長くなるにうれて，平均回復時間は，それぞれ
約28分，約23分，約21分，及び約16分と短縮していく傾向がみられた．また回復の基線を安静水準
に下げた場合，安静回復の回復時間は平均80分であった．一方，運動継続時間が５分間，10分間/
15分間，20分間，及び40分間と長くなるにつれて，平均回復時間は，それぞれ約66分，約56分，約
53分，約50分，及び約37分と短縮していく傾句がみられた．このように回復の基線を，全力運動前
のウォーミング・アップの水準，あるいは安静水準にもってきた場合でも，回復時間は運動継続時
間が15∼20分間を境にして，ゆるやかに低下していく傾向かみられた(Figure-
21，22).
I＼^ 考 察 '，
短時間の激運動後の回復期に軽度，あるいは中程度の強度の運動を継続的に行なった方が，安静
回復に比ぺて血中乳酸の消失が早まり5nin>>35)しかも回復時間も短縮することは6)15)多くの研
究者によって認められている．しかじ10秒間の全力運動”と.いうきわめて短時間の激運動を負荷
した場合の回復過程について運動強度，及び運勁継続時間の２つめ側面から研究された報告はほと
んどみられない．
そこで本研究では，最初に10秒間という非常に短時間の激運動によって過剰に蓄積した血中乳酸
を最も速やかに消失させる至適運動強度を求め，その後，本実験条件下における回復運動の有効な
継続時間を明らかにするための実験を行なった．
従来，回復期に行なわれる運動の有効性をみるための指標としては，酸素負債量15)46)48)50J血
中乳酸5)7)11)15)心拍数43)40)57)二酸化炭素排泄a46J9)50)などか取り上げられている．本研究で
は，全力運動後に行なわれる回復運動の至適強度を明らかにするために上記のうち酸素負債量，並
びに血中乳酸の２点から検討した･
血中乳酸の速度定数は，運動強度とともに増大し，最大酸素摂取量のほぼ23％の強度の時，最大
となり，それ以上の強度になるとむしろ減少する傾向を示した．このような現象は，回復期に行な
われる運動か，乳酸の消失よりも生成が上回る強度であったために生じたと考えられている5)18)49゛
3≒ しかし実験１の最大下運動で，乳酸の生成かほとんどみられなかった最大酸素摂取量の35％の
運動強度の時でさえ，血中乳酸の消失速度か低下したことは，従来報告されている事以外に5)35)
他の要因も関与しているものと考えられる．
一方，酸素負債量も，血中乳酸の速度定数と同様な傾向を示し各個人の最大酸素摂取量のほぽ
23％の強度の時，最も酸素負債五tが減少する傾向を示した．｀
このように酸素負債量と血中乳酸との間に密接な関係が得られたことは,
Gisolfi等15)鈴木
等5°'，の報告と一致した･
駒井等35'は，自転車エルゴメーターを用いて回復期の至適運動強度を求めたところ，最大酸素摂
取量のほぼ35∼40％程度の強度であることを報告した．今回，著者は駒井等が用いた被験者にほぽ
同程度の最大下運動を回復期に行なわせたところ，回復期の至適運動強度が相対的な運動強度で約
15％ほど低下した．このことは従来，回復期の至適運動強度が異なる要因としてあげられていた
1)実験に用いた運動器具の違い5)18)35)
2)被験者の体力の相違11)18>の他に，最初に負荷する激
運動の内容によっても影響を受けるものと思われる．このことが,
loom走,
400m走というように
運動種目の違いによって回復期の運勁強度を変える必要かおることを示唆したものか，さらに検討
を加える必要があろう．
ところで被験者か同一の場合，回復時間は主として回復期に行なわれる運動の強度，及び運動の
継続時間によって影響を受けると考えられる．そこで回復期の有効な運動継続時間を明らかにする
ために回復運動の強度を最大酸素摂取量の23％と一定にして種々の時間，回復運動を行なわせたと
ころ，回復期の運動か回復時間の短縮に効果的に作用する継続時間は約20分間であった.
ところで従来の報告のように激運動によって上昇した血中乳酸濃度が，安静水準に戻るまでの運
動継続時間を求めたところ，本実験の場合，約37分間であった．これはGisolfl等15)駒井等35Jの
報告とほぽ一致するものであった．しかし上述したように回復期の運動か回復時間の短縮に効果的
に作用する運動継続時間を求めたところ，約20分間であった．このことは，従来，報告されている
ように血中乳酸か安静水準に戻るまで必ずしも回復期に運動を継続する必要かないことを示唆して
おり，本実験の場合，回復20分以降の運動は，回復時間の短縮に余り大きな影響を与えないものと
思われる.
Weltman等55'は，自転車エルゴメーターを用いて激運動後の回復時間について詳細に検討した
ところ，軽度(摩擦抵抗は１
kp と一定)の回復運動を20分間継続させた場合，その後に行なわ
れる運勁の作業量に影響を与えないことを報告し，著しい乳酸の生成をともなう運動競技でも競技
の時間間隔を少なくとも20分間以上あけておこなえばよいことを示唆した．本実験の場合，彼らか
実施した実験方法と異なったにも関わらず，回復期の運勁強度(被験者によって0.5∼0.8
kp と
一定)と運動継続時開かほぼ一致したことは，回復期におこなわれる運動の有効な継続時間を決定
する上で非常に興味深い．
ところで，このように短時間の激運動によって筋で生成された乳酸の大部分は，血流に拡散した
後，骨格筋Il22)28n9j31l32>肝蔵25)44)及び心蔵7)16)等の乳酸の処理部位に運搬され，消失されると考
えられている．そのため乳酸を主として処理する骨格筋，及び肝蔵への血流量が多いほど消失が促
進すると考えられる．しかし筋血流量は，中程度の運動強度までは運動強度とともに増大していく
が40)他方肝血流量は運動強度か高まるにつれて減少していく45'というように筋血流量の増大と
肝血流量の増大とか，相反した関係にある．そのため回復期の運動強度は，運動筋への血流が十分
に維持され，しかも肝血流量も激減しないある水準の強度でなければならない．
本実験では，残念ながら血流量の測定はおこなわれなかったか，回復期の酸素摂取水準，心拍数
がある程度高かったこと，乳酸の除去か高められたこと，及び酸素負債量が減少したことから回復
期，運動を行なうことによって，より多くの筋血流量，及び肝血流量が維持され，乳酸か処理され
たもたものと思われる．
従って，全力運動後の回復期，筋血流量，肝血流量を比較的高い水準に維持するために回復期に
軽度，あるいは中程度の強度の運動を，ある一定時間継続して行なうことは，非常に意義があると
思われる．
要 約
健康な成人男子４名に“10秒間の全力運動”を負荷し，その後の回復過程について運動強度と運
動の継続時間の二つの側面から検討するため自転車エルゴメーターを用いて種々の実験をおこなっ
た．得られた結果は，以下の通りである．
1）“10秒間の全力運動”によって生成された乳酸を最も速やかに消失させる至適運動強度は
最大酸素摂取量のほぼ23％に相当する強度であった．
74 高知大学学術研究報告 I第30巻 自然科窪L
2）有効な運動継続時間は，回復の基準を安静水準，及びウォーミング・アップ終了時の水準に
した場合，どちらも約20分間位であった.
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