自転車漕ぎ運動における継続時間の無認識や予期せぬ増加が運動中の脂質酸化量に与える影響

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(1)Title. 自転車漕ぎ運動における継続時間の無認識や予期せぬ増加が運動中の脂質酸化量に与える影響. Author(s). 石橋, 勇司; 高野, みさと; 神林, 勲. Citation. 北海道教育大学紀要. 教育科学編, 71(1): 397-407. Issue Date. 2020-08. URL. http://s-ir.sap.hokkyodai.ac.jp/dspace/handle/123456789/11379. Rights. Hokkaido University of Education.

(2) 北海道教育大学紀要（教育科学編）第71巻第1号 Journal of Hokkaido University of Education（Education）Vol. 71, No.1. 令和２年 8 月 August, 2020. 自転車漕ぎ運動における継続時間の無認識や予期せぬ増加が運動中の脂質酸化量に与える影響石橋勇司・高野みさと＊・神林勲＊＊北海道教育大学大学院教育学研究科，札幌スポーツクリニック＊. 札幌市立光陽中学校. ＊＊. 北海道教育大学札幌校保健体育教育研究室. Effect of Anticipation during Unknown or Unexpected Exercise Duration on Fat Oxidation during Cycling Exercise ISHIBASHI Yuji, TAKANO Misato＊ and KANBAYASHI Isao＊＊ Graduate School of Hokkaido University of Education, Sapporo Sports Clinic ＊. Sapporo Koyo Junior High School. ＊＊. Department of Physical Education, Sapporo Campus, Hokkaido University of Education. ABSTRACT Objectives: To determine the effect of unknown exercise duration and an unexpected increase in exercise duration on fat oxidation during cycling exercise. Method: Ten sports education students completed three bouts of bicycle ergometer cycling at 70％ of their peak oxygen uptake. In the first trial, they were told to pedal a bicycle ergometer for 20 minutes and were stopped at 20 minutes（20 MIN）. In the second trial, they were told to cycle for 10 minutes, but at 10 minutes were told to cycle for another 10 minutes（10 MIN）. In the third trial, they were not told how long they would be cycling but were stopped after 20 minutes（unknown, UN）. During each of the cycling bouts, psychological （rate of perceived exertion and affect scale）and physiological（heart rate, oxygen consumption, CO2 production, ventilation, and respiratory exchange ratio）parameters were recorded. The trial order was random for each subject. Results: There were no significant differences in fat oxidation, psychological and physiological parameters among the three trials during the first-half 10 minutes. However, in the second-half 10 minutes, fat oxidation was significantly higher in 10 MIN and UN than 20 MIN. Heart rate, ventilation, and respiratory exchange ratio were significantly lower in 10 MIN and UN than 20 MIN. In terms of oxygen consumption and CO2 production, 10 MIN was significantly lower than UN and 20 MIN. The rate of perceived exertion in 10 MIN and. 397.

(3) 石橋勇司・高野みさと・神林勲. affect scale in UN showed significant difference when compared with UN and 20 MIN, respectively. Conclusions: Unexpected increase in exercise duration（10 MIN）and unknown exercise duration（UN）influenced fat oxidation, suggesting that subjects will be more economical in their use of physiological resources in order to maintain a reserve in anticipation of a longer exercise bout and greater physiological demand. キーワード：脂質代謝，酸素摂取量，二酸化炭素排泄量，主観的運動強度，アフェクトスケール. 緒言. et al., 2012）と自転車エルゴメーターによる自転車こぎ（Eston et al., 2012）であった。. スポーツ指導やトレーニングの場面において，. これらの研究で認められた結果は，心拍数につ. 運動の反復回数や継続時間は，実践者に対し事前. いては，ランニングでは3条件で差がない（Baden. に指示して行わせることが一般的である。例えば，. et al., 2005），UN条件が20MIN条件よりも全体的. 「腕立て伏せ30回」，「ランニング30分」等である。. に有意に低い（Eston et al., 2012），自転車こぎ. しかしながら，状況によって指導者は反復回数や. ではUN条件が20MIN条件よりも全体的に有意に. 継続時間を実践者に知らせずに運動を行わせるこ. 低いというものであった。また，酸素摂取量につ. とがあり，その場合，実践者は不安から心理的な. いては，ランニングでは後半10分間においてUN. ストレスを受けると考えられる。また，事前に知. 条件が20MIN条件よりも有意に低い（Baden et. らされていた反復回数や継続時間の途中で，指導. al., 2005），3条件で差がない（Eston et al., 2012），. 者が追加的に反復回数を増やしたり，継続時間を. 自転車こぎでは3条件で差がない（Eston et al.,. 延長したりすることもある。このような場合，実. 2012）と報告されている。このように，2つの報. 践者はより心理的なストレスを感じることは容易. 告で一致した結果は得られていないものの，いず. に想像できるが，追加的な反復回数の増加や継続. れもUN条件で心拍数や酸素摂取量が低くなる傾. 時間の予期せぬ延長に対して，生体がどのように. 向が示されている。よって，2つの報告は結論と. 応答しているかは明らかではない。. して，. Baden et al.（2005）とEston et al.（2012）は，このような心理的ストレスを受ける運動条件を設. 「未知の期間のタスクが実行されると，より長い. 定し，心拍数と酸素摂取量の2つの生理的指標に. 期間や大きな生理学的需要に備えるため，生理学. ついて検討する興味深い実験を行っている。いず. 的資源を経済的に利用するようになる」（Baden. れの研究も一定負荷の3つの運動条件，すなわち，. et al, 2005）. ①事前に20分間の運動を行うと告げ，実際に20分間の運動を行う20MIN条件，②事前に10分間の. 「エネルギーを節約し，未知の終点までの運動を. 運動を行うと告げ，最後の1分（9分目）になっ. 可能にする」（Eston et al., 2012）. たところで，10分間の運動の追加を告げる 10MIN条件，③事前に継続時間は全く告げずに，. と述べている。. 20分間で運動を突然終了させるUN（unknownの. ところで，運動時のエネルギー源は，主に糖質. 略）条件を用いている。運動様式は，走トレッド. と脂質であることは広範に知られている（Fox,. ミルでのランニング（Baden et al., 2005; Eston. 1979）。先行研究（Baden et al, 2005; Eston et al.,. 398.

(4) 継続時間の無認識や予期せぬ増加と脂質代謝. 2012）のような20分間継続できる運動では，運動. /（m）2］であり，自転車競技を専門に行っている. 強度にもよるが，糖質と脂質の両方が利用される。. 者は被検者内にいなかった。実験に先立ち，全員. 一般的に運動を継続させるには，糖質を節約し，. に本研究の趣旨及び安全性について十分な説明を. 脂質を利用することが必要とされている（Bergström. 行い，自主的な実験参加の同意を文章より得た。. et al., 1967）。このことから，先行研究（Baden. なお，被検者は全員非喫煙者であった。. et al, 2005；Eston et al., 2012）の結論が正しいとすれば，実践者が運動の継続時間を認識できて. 2．実験概要. いない場合や予期せぬ運動時間の追加が生じた場. 自転車エルゴメーター（Combi社製エアロバイ. 合，生体ではその運動において脂質酸化量の増加. ク75XL）による漸増負荷運動により，各被検者. （脂質代謝の高進）が生じる可能性がある。からない場合や予期せぬ運動時間の追加が生じた. の最高酸素摂取量（Peak oxygen uptake，以下・・ VO2peak）を測定した。そのVO2peakをもとに，・ 70％ VO2peakに相当する負荷を算出し，以下の. 場合の運動において脂質酸化量を検討した研究は. 3条件で前述の自転車エルゴメーターを使用し物. なく，Baden et al.（2005）とEston et al.（2012）. 理的負荷が一定の運動を行った。. しかしながら，これまでに運動の継続時間が分. も心拍数と酸素摂取量の2つの生理学的変数を検討しているのみであり，脂質代謝については検討. 条件1：. していない。. 20分間の運動を行うと告げ，実際に20分間，・ 70％ VO2peakの一定負荷運動を行なう（以下，. そこで本研究は，自転車漕ぎ運動を用いて，運動継続時間の無認識や運動時間の予期していない. 20MIN条件）。. 増加という条件が，呼気ガス代謝から計算された運動時の脂質酸化量に与える影響を検討した。運. 条件2：. 動形態としてランニングではなく自転車漕ぎ運動. 10分間の運動を行うと告げ，最後の1分（全体. を用いたのは，ランニングでは心理的状態が酸素摂取量に影響があること（Crew, 1992; Williams. で9分目）になったところで，運動を10分間追加・することを告げ，合計20分間，70％ VO2peakの. et al., 1991），ピッチやストライドのわずかな変. 一定負荷運動を行なう（以下，10MIN条件）。. 化が酸素摂取量に影響を与える可能性がある（佐竹ほか，1985; Chapman et al., 2012; Tartaruga. 条件3：. et al., 2012）ことから，負荷と回転数を一定にすれば運動動作に自由度が少ない自転車漕ぎ. 被検者には運動の継続時間を告げず，70 ％・ VO2peakの一定負荷運動を行ってもらい，20分. （Eston et al., 2012）の方が，運動継続時間の無. 目で突然，運動を終了する（以下，UN条件）。. 認識や運動時間の予期していない増加という条件がより正確に脂質代謝に反映されるのではないかと考えたからである。. 3つの条件下で総継続時間や物理的負荷は同様・であり（20分間，70％ VO2peak），唯一，運動前に知らされる運動の継続時間については異なるよ. 方法 1．被検者. うにした。測定では条件の順番によって影響が出ないよう，実施する順番を無作為に振り分けた。なお，1回目と2回目の運動の間は約6日，2回. 被検者はH大学においてスポーツを専攻し，運. 目と3回目の運動の間は約4日の間隔を置いた。. 動部に所属する男子10名［年齢19.3±0.3歳，身長. いずれの条件でも運動中は，心拍数，呼気ガス分. 175.6±2.1cm，体重70.6±2.1kg，BMI 22.9±0.3kg. 析および主観的運動強度（Rate of perceived. 399.

(5) 石橋勇司・高野みさと・神林勲. exertion，以下RPE）を測定し，アフェクトスケール（Affect scale，以下AS）を任意の時間について記録した。. ・ uptake，以下VO2）の一次回帰式を求め，70％・ VO2peakに相当する値であった。一定負荷運動で・は，この値をそのまま用いると70％ VO2peakを. 超えるため，得られた負荷値の85～95％に相当す 3．運動プロトコル. る負荷を測定に用いた。. 1）漸増負荷運動. なった。終了後，被検者を自転車エルゴメーター. 4．生理的変数の測定・運動中のVO2，二酸化酸素摂取量（CO2 ・ production，以下VCO2），換気量（Ventilation，・以下VE），および呼吸交換比率（Respiratory. に乗車させ，サドル高を調節し，運動中に足がペ. exchange ratio，以下 RER）の測定は，自動呼. ダルから外れないよう足とペダルをテープで固定. 吸ガス分析装置（ミナト医科学社製AE-300S）. した。その後，呼気ガス分析，スポーツ心拍計. を用いて測定した。. 運動は，自転車エルゴメーターを用いて実施された。被検者は来室後，衣服を着用しない状態で体重を測定した後，5分間のストレッチ運動を行. （POLAR社製RS400TM）を装着した。自転車エルゴメーター上で3分間の安静状態を保持し，3分. 1）漸増負荷運動. 間60wattの負荷でメトロノームのリズムに合わ. 安静時から運動終了まで，呼気ガス採集法によ. せた60rpmのペダリング運動をウォーミング・. り測定した。データを15秒毎に単純平均したもの. アップとして行なった。その後，60rpmを維持し. を分析に用いた。同様に，スポーツ心拍計により. た状態で，毎分30watt増加するランプ負荷法に. 心拍数（Heart Rate，以下HR）を測定した。. より疲労困憊に至るまでの漸増負荷運動を実施した。なお，疲労困憊の判断は，回転数が50rpmを下回った時点とした。. 2）一定負荷運動安静時から運動終了において，breath-bybreath法により測定した。データを8秒毎に移動. 2）一定負荷運動. 平均し，1分毎に単純平均したものを分析に用い. 運動は自転車エルゴメーターを用いて，室温. た。呼気ガス分析と同時に，スポーツ心拍計によ. 21.9±0.4℃，湿度25.1±1.6％の実験室にて20MIN. りHRを15秒毎に測定し，1分毎に平均化した値. 条件，10MIN条件およびUN条件の計3回行なっ. を分析に用いた。. た。被検者は来室して安静を保持した後，衣服を着用しない状態で体重を測定し，ストレッチ運動. 3）脂質酸化量の算定. を5分間行なった。その後，自転車エルゴメーター. ・・一定負荷運動中の脂質酸化量は，VO2とVCO2を用. のサドル高を調節し，被検者が乗車した状態で呼. いて1分毎に算出された。算出は，Janyacharoen et. 気ガス分析用マスクとスポーツ心拍計を装着し. al.（2009）の以下の式によって行った。. での運動時間を被検者に告げた後，1分間の安静. 脂質酸化量（mg/min）= ・・ 1.695×VO2（ml/min）－1.701×VCO2（ml/min）. 状態，ウォーミング・アップとして3分間60rpm. なお，脂質酸化量の計算結果がマイナスになっ. を維持したペダリング運動を行なった。その後，. た場合は，脂質酸化量0として判断した。加えて，. ランプ負荷法により目標値まで負荷を上昇させ，. 糖質酸化量も以下の式で算出した。. た。そして，自転車エルゴメーター上でその測定. 目標負荷に達成したところから，20分間の一定負荷運動を行なった。なお，用いた負荷は漸増負荷運動で測定された負荷と酸素摂取量（Oxygen. 400. 糖質酸化量（mg/min）= ・・ 4.585×VCO2（ml/min）－3.226×VO2（ml/min）.

(6) 継続時間の無認識や予期せぬ増加と脂質代謝. 5．心理的変数の測定. 二元分散分析を行い，条件間の差について検討を. 1）RPE. 行った。条件間の平均値の差については，一元配. RPEは，ボルグスケール（6から20）を用いて. 置の分散分析を行い，F値が有意だった場合は適. 測定し，測定はASと同一時間に実施した。り詳細に検討するために意図的に選択した．. 宜，Tukey法にてPost-hoc多重比較を行なった。 2．一定負荷運動． 3危険率はいずれの分析でも5％未満を有意とした。条件における平均%VO2peak は，20MIN 条. 2）AS 6．統計処理. 件が 70.4±0.01%，10MIN 条件が 69.5±0.02%，. ASは，Rejeski and Kenny（1987）によって開測定結果は，全て平均値±標準誤差（mean±SE）. UN 条件が 71.0±0.02%であり，いずれも目標とす. 結果. 発，検証されたものを使用した。このスコアは，で表した．各変数の経時的変化については二元. る運動強度であった．また，条件間に有意差はな. 分散分析を行い，条件間の差について検討を行＋5から－5の範囲で作成されており，被検者は，. かった． 1．漸増負荷運動. った．条件間の平均値の差については，一元配「＋5＝非常に良い」，「＋3＝良い」，「＋1＝少適宜，Tukey 法にて Post-hoc 多重比較を行なった．い」，「－3=悪い」，「－5＝非常に悪い」のいず危険率はいずれの分析でも 5%未満を有意としれかを運動中に回答した。ASは，運動による身. 図 1漸増負荷運動における被検者の呼吸循環器系のには，3 条件における RPE と AS の経時的・変化を示した．RPE には条件間で差が認められ O2peakは56.7± 最高値の平均値を以下に示す。V ・なかった．AS では，8 分目において 10MIN 条件 1.5ml/kg/min，VCO2の最高値は65.7±1.9ml/kg/ ・が 20MIN 条件に比較して高値を示し最高 Eの最UN 高値144.7±7.4l/min，RERの min，V条件と. た．体疲労の状態ではなく，快や不快といった運動中結果の感情を測定するものである。ASについて回答. た．また，17 分目，19 分目および分目におい値は1.17±0.02，HRの最高値20は193.1±2.1bpmでて UN 条件が 20MIN 条件に対して有意に低値をあった。また，到達負荷の最高値は314±13.0Watt. 置の分散分析を行い，F 値が有意だった場合はし良い」，「0＝どちらでもない」，「－1＝少し悪. 1．漸増負荷運動させた時間は，運動開始後3，5，8，9，10，漸増負荷運動における被検者の呼吸循環器系 11，14，17，19分目および20分の運動終了直後で．の最高値の平均値を以下に示す．VO2peak はあった。また，被検者はこの測定を行なった際に，． 56.7±1.5ml/kg/min，VCO2 の最高値は 65.7±1.9 運動開始からどの程度時間が経過したのかを知ら． ml/kg/min，VE の最高値 144.7±7.4l/min，RER のされた。回答時間が不規則な理由は，10MIN条最高値は 1.17±0.02，HR の最高値は 193.1±2.1 件において10分目前後にASが大きく変化するこ bpm であった．また，到達負荷の最高値は 314± とが予想されたため，より詳細に検討するために 13.0Watt であった．HR と RER の最高値から，各意図的に選択した。被検者は疲労困憊に達していたと考えられる．ま．．た，70%VO2peak に相当する VO2 と負荷値は，そ 6．統計処理れぞれ 39.7±1.0 ml/kg/min と 218.2±10.5Watt であ測定結果は，全て平均値±標準誤差（mean± った． SE）で表した。各変数の経時的変化については. 示した．であった。HRとRERの最高値から，各被検者は．．．図 2 には 3 条件における HR，VO2，VCO2，VE 疲労困憊に達していたと考えられる。また，70％・ RER の運動中の経時的変化について示し・および VO2peakに相当するVO2と負荷値は，それぞれた．いずれの変数においても，条件間に有意差 39.7±1.0ml/kg/minと218.2±10.5Wattであった。は認められなかった． 3 条件における脂質酸化量と糖質酸化量の継 2．一定負荷運動時的変化を図 3 に示した．脂質酸化量は運動開・ 3条件における平均％ VO2peakは，20MIN条始後 5～6 分目から増加し始め，運動終了時点で件が70.4±0.01 ％，10MIN条件が69.5±0.02 ％，は 4.0～4.5mg/min 程度であった．一方，糖質酸 UN条件が71.0±0.02％であり，いずれも目標とす化量は運動開始 2 分後に最高値となり，その後，る運動強度であった。また，条件間に有意差はな時間の経過とともに徐々に低下した．運動終了時かった。 Fig. 1には，3条件におけるRPEとASの経時的. Fig. 1 Change of psycological pameters duirng 20MIN, 10MIN and UN trials. The x-axis is time course（minute） in both panels. The closed rhombus, opened cricle and opend triangle indicate 20MIN, 10MIN and UN, respectively（see the panel of RPE）. **（p＜0.01）denotes significant difference when compared with 20MIN and UN. ＄（p＜0.05）and ＄＄（p＜0.01）denote significant difference when compared with UN, respectively. A dotted line in each panel show 10 minutes from the start of exercise.. 401.

(7) 石橋勇司・高野みさと・神林勲. Fig. 2 Change of psycological pameters duirng 20MIN, 10MIN and UN trials. The x-axis is time course（minute） in all panels. The closed rhombus, opened cricle and opend triangle indicate 20MIN, 10MIN and UN trials, respectively（see the panel of HR）. A dotted line in each panel shows 10 minutes from the start of exercise.. Fig. 3 Change of fat and cabohydrate oxidation during 20MIN, 10MIN and UN trials. The closed rhombus, opened cricle and opened triangle indicate 20MIN, 10MIN and UN trials, respectively.. 402.

(8) 継続時間の無認識や予期せぬ増加と脂質代謝. 変化を示した。RPEには条件間で差が認められな. 4.0～4.5mg/min程度であった。一方，糖質酸化量. かった。ASでは，8分目において10MIN条件が. は運動開始2分後に最高値となり，その後，時間. 20MIN条件とUN条件に比較して高値を示した。. の経過とともに徐々に低下した。運動終了時点で. また，17分目，19分目および20分目においてUN. は40～45mg/min程度であった。脂質酸化量，糖. 点では 40～45mg/min 程度であった．脂質酸化. 量，糖質酸化量とも 3 条件に有意差はなかった．. 条件が20MIN条件に対して有意に低値を示した。図 1～3 に示した各変数の経時的変化は，3 つ・・ Fig. 2には3条件におけるHR，VO2，VCO2，・の条件間でほとんど差が認められなかった．しか VEおよびRERの運動中の経時的変化について示. 表 1 は，3 条件における心理的変数と生理的変. 数について，20 分間全体，前半 10 分間および後質酸化量とも3条件に有意差はなかった。. 半 10 分間の平均値を比較したものである．20 分． Fig. 1～3に示した各変数の経時的変化は，3つ間全体においては， 10MIN 条件の VCO2 がの条件間でほとんど差が認められなかった。しか. しながら，図を詳細にみると 20 分間の内の後半. 20MIN 条件と UN 条件よりも有意に低値であった．. 10 分間では条件間で異なる応答と思われる変数. また，AS では UN 条件が 20MIN 条件と 10MIN. もあった．そこで，各変数について 20 分間全体，. 条件よりも有意に低値であった．前半 10 分間の. 前半 10 分間および後半 10 分間の平均値を算出. 平均値にはいずれの変数にも条件間に差は認め. し，比較・検討を試みた．. られなかった．しかしながら，後半 10 分間におい. した。いずれの変数においても，条件間に有意差は認められなかった。. 3条件における脂質酸化量と糖質酸化量の継時的変化をFig. 3に示した。脂質酸化量は運動開始. 後5～6分目から増加し始め，運動終了時点では. しながら，図を詳細にみると20分間の内の後半10 分間では条件間で異なる応答と思われる変数もあった。そこで，各変数について20分間全体，前半10分間および後半10分間の平均値を算出し，比較・検討を試みた。. Table 1 Psycological and physiological variables during 20MIN, 10MIN and UN trials.. 403.

(9) 石橋勇司・高野みさと・神林勲. ては，すべての変数で有意差が得られた．HR，． Table 1は，3条件における心理的変数と生理 VE および RER では 10MIN 条件と UN 条件が．的変数について，20分間全体，前半10分間および 20MIN 条件よりも有意に低値を示した．VO2 と．後半10分間の平均値を比較したものである。20分 VCO2 においては，10MIN 条件が・ 20MIN 条件と間全体においては，10MIN条件のVCO が20MIN. 考察. た。糖質酸化量（B）についても前半10分間は3 本研究では，スポーツを専攻し，運動部に所属条件で差はなかった。しかしながら，後半10分間する男子大学生 10 名を被検者に，自転車エルゴ. では20MIN条件の46.4±0.3mg/minに比較して，メーターを用いて 20MIN 条件，10MIN 条件およ. 10MIN条件が43.5±0.4mg/min，UN条件が44.8±. UN 条件よりも有意に低値であった．RPE2 では UN. び UN 条件で物理的負荷の等しい自転車漕ぎ運. 条件と比較して 10MIN 条件が，AS では 20MIN. 動を 20 分間実施させ，脂質酸化量について比較. 条件と比較して UN 条件が，いずれも有意に低値. した．主要な知見として，後半 10 分間において，. を示した．. 10MIN 条件と UN 条件では 20MIN 条件と比較し考察て脂質酸化量が多く，脂質代謝が高進しているこ. 条件とUN条件よりも有意に低値であった。また，ASではUN条件が20MIN条件と10MIN条件よりも有意に低値であった。前半10分間の平均値にはいずれの変数にも条件間に差は認められな. 図 4A と B は，それぞれ脂質酸化量と糖質酸化. かった。しかしながら，後半10分間においては，・量について，前半 10 分間と後半 10 分間の平均 Eおよすべての変数で有意差が得られた。HR，V. 値を比較したものである．脂質酸化量（A）についびRERでは10MIN条件とUN条件が20MIN条件よ. ・・ては前半 10 分間では 3 条件で差はなかったもの O2とVCO2においてりも有意に低値を示した。V. 0.2mg/minと有意に低値を示した。また，10MIN 条件の値はUN条件よりも有意に低い値であった。. とが明らかとなった．よって，運動継続時間の無認本研究では，スポーツを専攻し，運動部に所属識や運動時間の予期しない増加という条件では，する男子大学生10名を被検者に，自転車エルゴ先行研究（Baden et al, 2005；Eston et al., 2012）でメーターを用いて20MIN条件，10MIN条件およ. の，後半 10 分間では 20MIN 条件の 3.2 ± は，10MIN条件が20MIN条件とUN条件よりも有. 結論されているように，生理学的資源の経済的利びUN条件で物理的負荷の等しい自転車漕ぎ運動. 意に低値であった。RPEではUN条件と比較して 0.1mg/min に比較して， 10MIN 条件が 3.9 ±. を20分間実施させ，脂質酸化量について比較した。用やエネルギーの節約，すなわち糖質酸化量の. 10MIN条件が，ASで件と比較して 0.2mg/min，UN 条件がは20MIN条 3.9±0.1mg/min と有意に. 主要な知見として，後半10分間において，10MIN 減少・脂質酸化量の増加が生じると推察される．. UN条件が，いずれも有意に低値を示した。 10 高値を示した．糖質酸化量（B）についても前半. 表 1条件とUN条件では20MIN条件と比較して脂質酸で示されたように，心理学的変数や生理学的. Fig. 34AとBは，それぞれ脂質酸化量と糖質酸分間は条件で差はなかった．しかしながら，後. 化量について，前半10分間と後半10分間の平均値. 化量が多く，脂質代謝が高進していることが明ら変数についても，前半 10 分間は 3 条件で差がなかとなった。よって，運動継続時間の無認識や運. 半 10 分間では 20MIN 条件の 46.4±0.3mg/min. いものの，後半 10 分間では多くの変数で有意差. に比較して，10MIN 条件が 43.5±0.4mg/min，. が認められている．そこで，以下，前半 10 分間と. UN 条件が 44.8±0.2mg/min と有意に低値を示し. 後半 10 分間に分けて考察を行っていく．. を比較したものである。脂質酸化量（A）については前半10分間では3条件で差はなかったものの，後半10分間では20MIN条件の3.2±0.1mg/. た．また，10MIN 条件の値は UN 条件よりも有意. 動時間の予期しない増加という条件では，先行研究（Baden et al, 2005; Eston et al., 2012）で結論されているように，生理学的資源の経済的利用や. minに比較して，10MIN条件が3.9±0.2mg/min，. エネルギーの節約，すなわち糖質酸化量の減少・. UN条件が3.9±0.1mg/minと有意に高値を示し. 脂質酸化量の増加が生じると推察される。Table 1. に低い値であった．. Fig. 4 Comparison of mean oxidation rate in fat（panel A）and carbohydrate（panel B）during 20MIN, 10MIN and UN trials. **（p＜0.01）denotes significant difference when compared with 20MIN trial. ＄（p＜0.05） denotes significant difference when compared with UN trial. n.s., no significance. 404.

(10) 継続時間の無認識や予期せぬ増加と脂質代謝. で示されたように，心理学的変数や生理学的変数. フがないため不明）。このことからも，運動開始. についても，前半10分間は3条件で差がないもの. から10分間程度は，心理的な影響よりも，運動に. の，後半10分間では多くの変数で有意差が認めら. 対する生理的応答が優先されると推察される。. れている。そこで，以下，前半10分間と後半10分間に分けて考察を行っていく。. 2）後半10分間後半10分間には，条件間で脂質酸化量や生理的. 1）前半10分間. 変数に大きな違いが認められたものの，心理的変. 被検者は3つ自転車漕ぎ運動を行う際，運動開. 数には生理的変数ほど大きな違いはなかった（Table. 始直前に条件を告知された。よって，運動開始か. 1）。特にRPEはUN条件に比較して10MIN条件が. ら被検者は心理的な影響を受けていたと推察され. 有意に低値となった。この原因については本研究. る。しかしながら，前半10分間のRPEとASの平. では明らかにできない。また，ASではUN条件が. 均値を見ると条件間に差は認められない（Table 1）。. 20MIN条件と比べて有意に低く，これは運動継. ただ，Fig. 1のASにおける10MIN条件の前半10分. 続時間が分からないことに対する不快感情の高ま. 間を見ると，平均値が「＋3，+1=良い，少し. りと考えられる。. 良い」の間で推移しており，運動開始9分目まで. 先行研究（Coyle et al., 1995）では最大酸素摂. の平均値は1.6±0.2である（表1の前半10分間の. 取量の65～75％に相当する運動を長時間継続する. 平均値には10分目の値－2.1が加わっているため. と，時間経過とともに糖質利用が減少し，脂質へ. 平均値が0.84と低くなっている）。10分間という短時間の継続時間の告知に対する嬉しさがASに. の依存度が増加することが認められている。本研・究の運動強度は70％ VO2peakだったことから，. 影響していると思われる。9分目から10分目の間. 運動継続時間とともに脂質と糖質の利用には変化. に10MIN条件のASは著しく低下した。期待は知. が認められることはあきらかである。しかしなが. 覚に大きな影響を与え，10MIN条件のように実. ら，その依存度は3条件で異なるものであった。. 行中の課題に対する期待が満たされない場合，怒. 脂質酸化量をみると，10MIN条件とUN条件が. りや不信，疑いなどの否定的な感情を抱くと報告. 20MIN条件よりも有意に高くなり（Fig. 4A），. されている（Pohl et al., 1997）。よって，10MIN. 一方で糖質酸化量は鏡像的に減少した（Fig.. 条件における11分目では，被検者は不快な感情を. 4B）。この結果は，運動時間の予期していない増. 持っていたと考えられる。この感情の大きな変化. 加や運動継続時間の無認識という条件は，運動に. が後半10分間の脂質酸化量や生理学的変数に与え. 対する生理的応答がほぼ定常になった後に，影響. る影響は少なくないかもしれない。. を与えることを示唆するものであり，応答の傾向. 10MIN条件においてASが高いにも関わらず，. は生理学的資源の経済的利用やエネルギーの節約. 脂質酸化量や生理的変数における前半10分間の平. に向かうことが明らかになった。しかしながら，. 均値は3条件で有意差はなかった。また，Fig. 2. 運動継続時間を告知されていないUN条件より. を見ても，特筆すべき点は見当たらない。運動開. も，突然10分間の運動継続を指示された10MIN. 始からの10分間は身体が運動に対して適応するこ. 条件で脂質酸化量が多くなった。一般的には運動. とが優先されるため，継続時間の条件が異なって. がいつ終了するかわからないUN条件の方が，生. も身体は常に同様の応答を示した可能性がある。・ Baden et al.（2005）の研究のVO2を見ると，10分. 理学的資源の経済的利用やエネルギーの節約に向. 目でUN条件が20MIN条件よりも有意に低いのみ. かった。この点については本研究では明らかにす. で，前半10分間はほとんど条件間で差は認められ. ることができないが，被検者は当初10分間の運動. ない（他の生理的変数は継時的な変化を示すグラ. 実施と伝えられ，その後，9分目でさらに10分間. かうと推察されるが，そのような結果にはならな. 405.

(11) 石橋勇司・高野みさと・神林勲. の運動を追加された経験から，同様なことがその. 結論. 後も行われる可能性（10分間が何度も追加される）源の経済的利用やエネルギーの節約に向かったの. 本研究では，運動部に所属する男子大学生10名・を対象とし，70％ VO2peakに相当する強度で自. ではないかと推察される。また，すべての実験終. 転車エルゴメーターによる一定負荷運動を行わせ. 了後の被検者のコメントをみると，大半の被検者. た。実験プロトコルは，運動継続時間を正確に告. は，10MIN条件が最も辛かったと話していた。. げる20MIN条件，運動継続時間を10分間と伝え，. よって，運動継続時間を告知されないUN条件よ. その後，運動終了 1 分前に10分間を追加する. りも，10分間という決まった時間がさらに延長さ. 10MIN条件，運動継続時間を伝えないUN条件の. れる10MIN条件の方が被検者にとってストレス. 3条件を設定し，脂質酸化量を比較した。その結. が大きく，それが生理学的資源の経済的利用やエ. 果，脂質酸化量は，運動の後半10分間の平均値に. ネルギーの節約に結びついているのかもしれない。. おいて10MIN条件とUN条件が，20MIN条件と比. 他の生理的変数についてみると，10MIN条件・・は20MIN条件と比較して，HR，VO2，VCO2，・・ VEおよびRERが有意に低値を示し，加えてVO2 ・とVCO2はUN条件よりも有意に低かった。UN条・件は20MIN条件と比較して，HR，VEおよび. 較して有意に高値を示した。よって，運動継続時. RERが有意に低値であった。これらの結果は，. この知見を活かしてトレーニングや運動の継続時. 脂質酸化量の高進に加え，10MIN条件やUN条件. 間について，実践者への告知の方法を選択する必. は20MIN条件に比較して，運動強度の低下を意. 要があるだろう。. を見越した結果，UN条件よりもより生理学的資. 間の無認識や運動時間の予期していない増加という条件は，脂質利用の依存度を高め，生理学的資源の経済的利用やエネルギーの節約を生じさせることが示唆された。スポーツや運動の指導者等は，. 味している。生理学的資源の経済的利用やエネルギーの節約により脂質酸化量が高進したことによ. 参考文献. り，2条件では運動強度が減少したのか，それとも運動強度が低下したことにより脂質酸化量が高. Baden DA, McLean TL, Tucker R, Noakes TD, and St. 進したのかは明らかではない。今後は，運動の代. Clair Gibson A（2005）Effect of anticipation during. 謝に関与する血中ホルモン濃度等の測定を行い，より詳細に検討する必要があるだろう。. unknown or unexpected exercise duration on rating of perceived exertion, affect, and physiological function. Br J Sports Med, 39: 742-746 Bergström J, Hermansen L, Hultman E, and Saltin B. 3）研究の限界と課題本研究では3条件の脂質酸化量と糖質酸化量を比較したが，それらに影響を与える食事内容や食事から運動までの時間を統一することができなった（東郷ほか，2020）。UN条件よりも10MIN条件で脂質酸化量が高かったことも食事に関する条件の不統一によって生じた可能性もある。よって，今後は最低でも運動前の2食の内容（木本ほか， 2015）や摂食時刻を統一する等して検討を行っていきたい。. （1967）Diet, muscle glycogen and physical performance. Acta Physiol Scand, 71: 140-150. Chapman RH, Laymon AS, Wilhite DP, McKenzie JM, Tanner DA, and Stager JM（2012）Ground contact time as an indicator of metabolic cost in elite distance runners. Med Sci Sports Exerc, 44: 917-925 Coyle EF（1995）Substrate utilization during exercise in active people. Am J Clin Nutr, 61: 968S-979S. Crews DJ（1992）Psychological state and running economy. Med Sci Sports Exerc, 24: 475-482 Eston R, Stansfield R, Westoby P, and Parfitt G（2012） Effect of deception and expected exercise duration on psychological and physiological variables during treadmill running and cycling. Psychophysiology, 49: 462-469. 406.

(12) 継続時間の無認識や予期せぬ増加と脂質代謝. Fox E（1979）Sports Physiology. Saunders Company. 〈朝比奈一男監訳，渡部和彦訳（1999）選手とコーチのためのスポーツ生理学第16版．大修館書店．〉 Janyacharoen T, Auvichayapat P, Tsintzas K, Macdonald IA, and Leelayuwat N（2009）Effect of gender on fuel utilization during exercise at different intensities in untrained Thai individuals. Eur J Appl Physiol, 107: 645-651 木本理可・塚本未来・東郷将成・舛谷夕貴・内田英二・武田秀勝・神林勲（2015）中強度有酸素運動における温度条件の差異が運動誘発性酸化ストレスに与える影響．北海道体育学研究，50：17-24 Pohl J, Frohnau G, Kerner W, and Gabliele FW（1997） Symptom awareness is affected by the subjects’ expectations during insulin-induced hypoglycemia. Diabetes Care, 20: 796-802 Rejeski WJ, and Ribisl PM （1980） Exoected task duration and perceived effect: an attributional analysis. J Sport Phychol, 39: 249-254 佐伯徹郎（2006）長距離走パフォーマンスとエネルギー代謝からみた「効率」との関係―効率の追求とより多くのエネルギー獲得の両立を考える―．JJBSE, 10： 253-261 Tartaruga MP, Brisswalter J, Peyre-Tartaruga LA, Avila AO, Alberton CL, Coertjens M, Cadore EL, Tiggemann CL, Silva EM, and Kruel LF（2012）The relationship between running economy and biomechanical variables in distance runners. Res Q Exerc Sport, 83: 367-375 東郷将成・山口太一・瀧澤一騎・保科圭太・佐藤未来・八田早那子・藤江依織・木村宣哉・竹田保之・山口昭弘・栃原孝志・神林勲（2020）高強度間欠的運動におけるブドウ糖で作成したアイスクリームの摂取が男性競技者のインスリン分泌に与える影響．日本スポーツ栄養研究誌，13：52-62 Williams TJ, Krahenbuhl GS, and Morgan DW（1991） Mood state and running economy in moderately trained male runners. Med Sci Sports Exerc, 23: 727-731. （石橋勇司札幌校大学院生）（高野みさと札幌市立光陽中学校教諭）（神林勲札幌校教授） . 407.

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