近 畿大 学 健 康 ス ポ ー ツ教 育 セ ン ター 研 究 紀 要8(1),47‑54,2009
成人男女 を対象 と した脂肪酸化 率が最大 になる歩行 速度 の決定
佐川和則 田中ひかる 熊本和正
DeterminationofMaximumFatOxidationRateDuringWalking inMiddleAgedHealthyMenandwomen
KazunoriSagawa,HikaruTanakaandKazumasaKumamoto
Abstract
Theaimofthepresentinvestigationwastodetermineawalkingspeedatwhichthefatoxidation ratewasmaximal.Middle‑agedhealthysevenvolunteers(4malesand3females)performedan incrementalwalkingexercisetesttoexhaustiononatreadmill.Substrateoxidationwasdetermined usingindirectcalorimetry.MaximalfatoxidationratewasO.32±0.03gmin"1(47.2calmin‑1kg1)and occurredatspeedof5.5kmh‑1.However,thefatoxidationrateatspeedfrom3.5to4.5kmh̲1wasnot differentfromthemaximalfatoxidationrate.Therefore,itseemedthatwecanchooseanadequate intensityamongtherangeofthesespeedsdependingoneachfitnesslevel,toimproveareduced relianceonlipidoxidation.Theintensityatwhichthemaximalfatoxidationrateoccurred(FATmax)
was47%VOZpeak,andthisvalueweresimilarwithintensityofthepreviousstudiesthatusing untrainedhealthyadults.
Keywords:FATmax,walkingspeed,fatoxidationrate
[TheResearchBulletinofHealthandSportsSciencesVo1.8,47‑54,2009]
工 は じ め に
内 臓 脂 肪 の過 剰 蓄 積 を誘 因 とす る糖 ・脂 質代 謝 異 常 は、 糖 尿 病 や 心 疾 患 に対 して 高 い発 症 リス ク
を有 す る。 適 度 な 身体 運 動 は こ れ らの代 謝 異 常 を 改 善 させ る こ と が 期 待 さ れ て い る 。 しか し なが
ら、 耐 糖 能 や イ ンス リ ン感 受 性 を効 率 的 に 向上 さ せ る運 動 の 種 類 、 強 度 お よ び時 間 につ い て は 、現 在 の と こ ろ一 致 した見 解 は得 られ て い な い。 代 謝 異 常 の 改 善 に寄 与 す る運 動 の種 類 と トレー ニ ング 条 件(強 度 、 時 間 お よ び頻 度)の 設 定 は、 メ タ ボ リ ッ ク シ ン ドロー ム対 象 者 や そ の 予 備 軍 に とっ て
重 要 な 関 心 事 で あ る 。
運 動 中 に 筋 に よ っ て エ ネ ル ギ ー 産 生 の た め に 利 用 さ れ る 炭 水 化 物 と 脂 肪 の 酸 化 率 は 、 運 動 強
度(BergmanandBrooks,1999;Romijinetal.,
2000;Sidossiseta上,1997)、 運 動 時 間(Romijiet aL1993)、 運 動 前 の 摂 取 栄 養 素(Bergmanand Brooks,1999;Coyleetal.,2001;Horowitzetal.,
1997)、 トレ ー ニ ン グ 状 態(HolloszyandCoyle;
1984;Stisenetal.,2006;Jeukendrupetal.,1997),
お よ び 発 育 段 階(Riddelletal.,2008)な ど に よ っ て 影 響 を 受 け る 。 こ れ ら の な か で も運 動 強 度 は 、 運 動 中 の エ ネ ル ギ ー 基 質 の 燃 焼 割 合 を 決 定 す る 最
近 畿 大 学 健 康 ス ポ ー ツ 教 育 セ ン タ ー 〒577‑8502大 阪 府 東 大 阪 市 小 若 江3‑4‑1 1nstituteofHealthandSportsScience,KinkiUniversity,3‑4‑1Kowakae,Higashiosaka,Osaka,577‑8502,Japan
佐川 ほか
大 の 要 因 で あ る 。 脂 肪 の 酸 化 率 は 低 い 運 動 強 度 か ら 中 等 度 の 運 動 強 度 ま で 増 大 し、 そ の 後 急 激 に 低 下 す る こ と が 、 自 転 車 駆 動 運 動 、 トレ ッ ド ミル 運 動 お よ び ト レ ッ ド ミル ラ ン ニ ン グ を 用 い た 漸 増 負 荷 試 験 に お い て 確 か め ら れ て い る(Achtenand Jeukendrup,2004;Bergmanetal.,1999;Knechtle etal.,2004;Romijietal.,1993;Romijietal.,2000;
Stiseneta1.,2006;VenablesetaL2005)。 運 動 強 度 の 増 大 に 伴 う解 糖 系 の 充 進 は 、 直 接 的 に 脂 肪 酸 の ミ ト コ ン ド リ ア へ の 輸 送 を 抑 制 し 、 脂 肪 酸 の 酸 化 を 低 下 させ る か ら で あ る(Coyleetal.,1997;
Sidossisetal.,1997)o
最 近 、VenablesandJeukendrup(2008)は 、 脂 肪 の 酸 化 率 が 最 大 に な る 運 動 強 度(FATmax) で トレ ー ニ ン グ し た と き に 、 肥 満 者 の 運 動 中 の 脂 肪 酸 化 率 と イ ン ス リ ン 感 受 性 を 向 上 さ せ た が 、 そ の 前 後 ±20%の 運 動 強 度 で は 改 善 さ れ な か っ た こ と を 報 告 し た 。 こ の 研 究 は 、FATmaxで の 運 動 ト レ ー ニ ン グ が 糖 ・脂 質 代 謝 異 常 の 改 善 に 有 効 で あ る こ と を 示 唆 す る も の と 考 え ら れ る 。 しか し な が ら 、 こ れ ら の 運 動 の 介 入 に よ っ て 糖 ・脂 質 代 謝 異 常 の コ ン ト ロ ー ル を 図 ろ う と す る 場 合 、 運 動 中 に 筋 に よ っ て 利 用 さ れ る エ ネ ル ギ ー 基 質 が 運 動 の タ イ プ に よ っ て 影 響 を 受 け る(Knechtleetal., 2004)か ら 、 介 入 に 用 い る 運 動 ご と にFATmax を 決 定 す る 必 要 が あ る 。
歩 行 は ヒ トの 基 本 的 な 運 動 で あ り 、 特 別 な 準 備 も な く 簡 単 に 実 施 で き る こ と か ら 、 健 康 の 維 持 を 目 的 と し て 広 く 親 し ま れ て い る 。 し か し な が ら、 そ の よ う な 現 状 に も か か わ らず 、 歩 行 運 動 の FATmaxを 調 べ た 研 究 は 極 端 に 少 な い(Willis, 2005)。 し た が っ て 、 低 速 か ら 高 速 ま で の 歩 行 速 度 の 範 囲 で 、 エ ネ ル ギ ー 基 質 の 利 用 の さ れ 方 に か か わ る デ ー タ を 蓄 積 す る こ と は 急 務 で あ る 。 本 研 究 は 、 健 康 な 成 人 男 女 を 被 検 者 と し、 歩 行 運 動 のFATmaxの 決 定 を 試 み た 。 さ ら に 歩 行 運 動 の FATmaxを 他 の 運 動 の も の と比 較 す る こ と に よ り、 歩 行 が 糖 ・脂 質 代 謝 異 常 を コ ン トロ ー ル す る 運 動 と して 適 切 で あ る か を 検 討 す る こ と を 目的 と
した 。
皿 方 法
1)被 検 者
本 研 究 は7名(男4名 、 女3名)の 健 康 な 成 人 を被 検 者 と した 。 被 検 者 ら の 身 長 、 体 重 、 年 齢 、 お よ び体 脂 肪 率(%fat)を 表 に示 す 。体 脂 肪 率 の 測 定 に は生 体 電 気 抵 抗 法 を用 い た 。被 検 者 ら は活 動 的 な 生 活 を 送 っ て い る が 、 定 期 的 な 身 体 活 動 の 習 慣 は な い 。 各 被 検 者 は 前 日の 夕 食 後 は 絶 食 と し、 実 験 は 午 前8時 か ら午 前10時 の 問 に 実 施 し た 。 実 験 に 際 し、 女 性 被 検 者 の 性 周 期 は 考 慮 し な か っ た 。 運 動 中 の エ ネ ル ギ ー 基 質 の 利 用 割 合 と最 大 下 酸 素 摂 取 量 お よ び 最 大 酸 素 摂 取
量(VO2max)は 、 性 周 期 に よ っ て 影 響 さ れ な い と考 え ら れ て い る(Bisdeeetal.,1989;Hortonet
a上,2002)。 実 験 に 先 立 ち 、 被 検 者 ら に 対 し実 験 の 意 義 と測 定 に と も な う 危 険 性 お よ び 測 定 中 止 の 自
由 を 説 明 し 、 参 加 の 同 意 を 得 た 。 2)漸 増 負 荷 運 動 プ ロ ト コ ル
被 検 者 ら は ト レ ッ ド ミ ル 歩 行 に 慣 れ る た め 、 数 分 間 ト レ ッ ド ミル(AR‑200、 ミ ナ ト医 科 学 社 製) 上 で 歩 行 運 動 を 行 っ た 。 本 研 究 の 漸 増 運 動 負 荷
プ ロ ト コ ル は 、Achtenetal.(2002)、Achtenand Jeukendrup(2004)お よ びVenableseta1.(2005)
に 基 づ き 、 疲 労 困 懲 ま で 導 く方 法 を 改 変 し た も の を 用 い た 。 約15分 間 の 休 息 後 、 そ れ ぞ れ3分 聞 の4か ら5ス テ ー ジ か ら な る 漸 増 負 荷 運 動 を 実 施 し た 。3.5kmh‑1で2分 間 の ウ ォ ー ミ ン グ ア ッ
プ の 後 、 初 期 速 度 は3.5kmh‑1と し、1ス テ ー ジ ご と に1kmh‑1ず つ6.5kmh‑'ま た は7.5kmh‑1 ま で 増 加 し た 。 こ の と き の ト レ ッ ド ミ ル の 傾 斜 は 1%と し た 。 そ の 後 は 最 終 ス テ ー ジ の ト レ ッ ド ミ ル 速 度 を 維 持 し た ま ま 、1分 ご と に ト レ ッ ド ミ ル の 傾 斜 を2%増 加 し 、 疲 労 困 懲 ま で 継 続 し た 。 運 動 終 了 直 前 の1分 間 の 酸 素 摂 取 量 を 最 高 酸 素 摂 取
量(VO2peak)と し た 。 ま た 運 動 終 了 時 の 心 拍 数 を 最 高 心 拍 数(HRmax)と し た 。 実 験 中 の 室 温 と室 内 湿 度 は 、 そ れ ぞ れ24‑25℃ 、35‑42%に 維 持 し た 。
3)呼 気 ガ ス 変 量 の 測 定
歩 行 運 動 中 、 自 動 代 謝 測 定 装 置(AE‑300S、 ミ
脂肪酸化率 が最大 になる歩行速度の決定
ナ ト医 科 学 社 製)を 用 い 、 肺 胞 レ ベ ル の 呼 気 ガ ス 変 量 をbreath‑by‑breathで 測 定 し た 。 測 定 し た 呼 気 ガ ス 変 量 は 、 換 気 量(VE)、 酸 素 摂 取 量
(VO2)お よ び 二 酸 化 炭 素 排 出 量(VCO2)で あ り、 運 動 中連 続 して測 定 した 。換 気 量 は 熱 線 流 量 計 、02濃 度 は 永 久 磁 石 の ダ ンベ ル 型 酸 素 濃 度 計 、 ま たCO2濃 度 は赤 外 線 吸 収 型 二 酸 化 炭 素 濃 度 計 を用 い て測 定 した 。測 定 器 の較 正 は 、 各被 検 者 の 測 定 前 に実 施 した 。 熱 線 流 量 計 の 較 正 は、2Lの シ リ ン ジ を用 い 手 動 で 行 い 、02濃 度 お よ びCO2 濃 度 の較 正 は 、既 知 濃 度 の標 準 ガ ス に よっ た 。
4)心 拍 数 の測 定
運 動 中 の 心 拍 数(HR)は 無 線 搬 送 式 心 拍 計 (BIO‑SCOPEM100、 フ ク ダME工 業 社 製)を 用 い 、 胸 部 双 極 誘 導 に よ り導 出 した 。
5)間 接 熱 量 測 定
運 動 中 のVO2お よ びVCO2は 、 各 ス テ ー ジ の 最 後2分 間 を 平 均 し て 求 め た 。 脂 肪 と 炭 水 化 物 の 酸 化 率 お よ び エ ネ ル ギ ー 消 費 量 は 、 以 下 に 示 す 化 学 量 論 に 基 づ く式(stoichiometricequations)を 用 い 算 出 し た(Frayn,1983)。
脂 肪 酸 化 率(gmin‑1)
=1 .67VO2‑1.67VCOZ‑1.92n 炭 水 化 物 酸 化 率(gmin‑1)
=4 .55VCO2‑3.21VO2‑2.87n
の の
こ こ でVO2お よ びVCO2の 単 位 はlmin‑1、 ま たnは 窒 素 排 出 率(gmin‑1)で あ る 。 本 研 究 で は タ ンパ ク 質 の 酸 化 量 は 無 視 で き る と 仮 定 し た (Carraroetal.,1990)。 脂 肪 お よ び 炭 水 化 物 の 酸 化 に よ る エ ネ ル ギ ー 消 費 量 は 、Atwaterの 係 数 を 乗 じ て 求 め た 。
皿 結果
最 大 脂 肪 酸 化 率 を求 め る た め に行 っ た漸 増 負 荷 運 動 に お い て 、2名(男 女 各1名)の 被 検 者 の最 終 ス テ ー ジの 歩 行 速 度 は6.5kmh‑1で あ り、残 り の5名 は7.5kmh‑1で あ った 。
被 検 者 らのVO2peak、HRmaxお よび 運 動 終 了 時 の呼 吸 交 換 比(RER)の 平 均 と標 準 偏 差 は、
そ れ ぞ れ2361±679m1、172±12.9bpm、1.08±
0.06で あ っ た 。
各 歩 行 速 度 に お け る 脂 肪 酸 化 率 と炭 水 化 物 酸 化 率 を各 被 検 者 の値 と平 均 値 で示 した(図1Aお
よ び 図1B)。 脂 肪 酸 化 率 は5.5kmh‑1の 速 度 で 0.32gmin‑1の 最 大 値 を示 したが 、3.5kmh‑1か ら 5.5kmh‑1ま で の 速 度 範 囲 で は ほ ぼ一 定 の値 を示
し、 そ の 後 歩 行 速 度 の増 大 に した が い 低 下 した 。 炭水 化 物 酸 化 率 は歩 行 速 度 の増 大 と と もに増 加 し た 。 ま た 各 歩 行 速 度 で の 体 重 当 た りの 脂 肪 お よ び 炭 水 化 物 酸 化 率 、 総 エ ネ ル ギ ー 消 費 量 に 対 す る脂 肪 お よび炭 水 化 物 の燃 焼 割 合 を図2Aお よび 図2Bに 示 した 。低 速 歩 行 で は炭 水 化 物 に対 し脂 肪 の 酸 化 に よ るエ ネ ル ギ ーが 優 位 で あ っ た が 、約 6.5kmh‑1を 境 界 に炭 水 化 物 か ら の エ ネ ル ギ ー が 脂 肪 の そ れ を上 回 っ た。
VO2peakに 対 す る相 対 的 運 動 強 度 と脂 肪 酸 化 率 の 関 係 を図3に 示 した。 相 対 的運 動 強度 と脂 肪 酸 化 率 の 関 係 を2次 曲線 に 近 似 す る と、 脂 肪 酸
の
化 率 は47%VO2peakの と き に 約0.33gmin‑1の ピ ー ク 値 を 示 し た 。
表 被 験 者(n=7)の 身体 的特 徴 Height
cm
Weight kg
Age yr
%fat
%
mean
s.d.
169.2 6.0
64.8 12.5
45.E so
21.1 5.1
佐 川ほか
2.53.54.55.56.57.58.52.53.54.55.58.57.58.5 Speed(kmh‑1)
Speed(kmh‑1)
図1歩 行 運 動 中 の 脂 肪 酸 化 率(A)と 炭 水 化 物 酸 化 率(B)。
M1か らM4は 男 性 被 験 者 、F1か らF3は 女 性 被 験 者
A
140
120
量
亀1° °
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る う フ む ヨ ら フ む
Speedαmh‑1)Speed(kmh‑1)
図2種 々 の歩 行 速 度 に お け る体 重 当 た りで示 した脂 肪 酸 化 率 〔●〕と炭 水化 物 酸化 率 〔口〕(A), お よび 全 エ ネル ギ ー産 生 に対 す る脂 肪 と炭 水 化 物 酸 化 の割 合(B)。 平 均 ±標 準 偏 差
脂肪酸化率が最大 になる歩行速 度の決定
N考 察
本研 究 で 用 い た漸 増 負 荷 運 動 プ ロ トコ ル は1ス テ ー ジが3分 間 か ら な る。 そ して呼 気 ガ ス変 量 は 各 ス テ ー ジ の 最 後 の2分 間 の 値 を測 定 して い る 。 一 般 に 中 等 度(moderate)以 下 の 運 動 強 度 で あ
の
れ ば 、VO2は 運 動 開 始 後2か ら3分 目で 定 常 状 態
の
に達 す る 。 した が っ て 本 研 究 で 得 られ たVO2は
定 常 状 態 の も の で は な く、 本 来 の 定 常 状 態VO2 と比 較 して 過小 評 価 す る可 能 性 が あ る た め、 本 考
察 でVO2の 絶 対 値 を 論 ず る こ と は で き な い 。 エ ネ ル ギ ー 基 質 の 燃 焼 比 率 が そ の 運 動 強 度 に 適 応 し安 定 す る ま で に は 最 低10分 間 は 必 要 と さ れ る(Willis,2005)が 、Achtenetal.(2002)は 自 転 車 駆 動 運 動 に お い て 、 各 ス テ ー ジ に 要 す る 時 間 を3分 間 と し て も 、FATmaxの 決 定 が 可 能 で あ る こ と を 示 し た 。 続 い てVenablesetal.(2005)お
よ びVenablesandJeukendrup(2008)はAchten
eta1.の プ ロ ト コ ル を ト レ ッ ド ミ ル 運 動(お そ ら く歩 行 と走 行 の 混 合 運 動)に 応 用 した 。 本 研 究 は ト レ ッ ド ミ ル 歩 行 に こ の プ ロ ト コ ル を 導 入 し、 歩 行 運 動 に お け るFATmaxの 決 定 を 試 み た も の で
あ る 。
本 研 究 で 得 ら れ た 歩 行 運 動 に お け る 脂 肪 酸 化 率 の 最 大 値 は 、5.5kmh‑1で の0.32±0.038min‑1
(47.2calmin‑1kg‑1)で あ る(図1A、 図2A)。
Willisetal.(2005)は 、5.6kmh‑1の 速 度 で の 脂 肪 酸 化 率 は 、46.6calmin‑1kg‑1と 報 告 し て お り 、
わ れ わ れ の 値 と ほ ぼ 一 致 す る 。 し か しWillisら の 報 告 に よ れ ば 、 最 大 脂 肪 酸 化 率(49.8calmin‑1 kg‑1)が 出 現 す る 歩 行 速 度 は6.4kmh‑1で あ り、
本 研 究 の 値 と比 較 し て0.9kmh‑'高 い 。 こ れ ら の 差 の 理 由 は 不 明 で あ る が 、 平 地 歩 行 に お い て 脂 肪 酸 化 率 の 出 現 す る 速 度 は5.5kmh‑1か ら6.5km h‑1の 範 囲 に あ る と 考 え ら れ る 。 こ の5.5kmh‑1 か ら6.5kmh‑'の 歩 行 速 度 は 、 速 歩 あ る い は 急 歩
と 表 現 さ れ る 速 度 で あ り、 単 位 距 離 当 た り の エ ネ ル ギ ー 消 費 量 が 最 小 に な る 経 済 速 度4.7kmh‑1 (FinleyandCody,1970)と 比 較 して 高 い 。 歩 行 に お け る 最 大 脂 肪 酸 化 率 が 出 現 す る 速 度 は 、 わ れ わ れ が 普 段 無 意 識 に 選 択 して い る 自 然 歩 行 よ り も
高 い 速 度 に あ る と 考 え ら れ る 。 ま た 本 研 究 に お け る5.5kmh‑1で の 心 拍 数 は 、100±14.5bpm(58.6
±10.4%HRmax)で あ る 。 本 研 究 で 対 象 と し た 被 検 者 の 年 齢 層 の 成 入 に お い て は 、 歩 行 速 度5.5 kmh‑1お よ び/ま た は 約60%HRmaxが 最 大 脂 肪 酸 化 率 の 出 現 す る 運 動 強 度 の 指 標 と な ろ う 。 し か し な が ら、3.5か ら5.5kmh‑1ま で の 速 度 で の 脂 肪 酸 化 率 に 大 き な 差 は な く、 歩 行 運 動 を 脂 肪 酸 分 解 ・利 用 能 力 の 改 善 を 目 的 と して 用 い る 場 合 に は 、 実 施 者 の 体 力 や 身 体 的 状 態 に 応 じて 自 然 歩 行 か ら速 歩 ・急 歩 ま で の 範 囲 で 歩 行 速 度 を 選 択 で き る 可 能 性 が あ る 。
上 述 の よ う に 歩 行 に お け る 最 大 脂 肪 酸 化 率 は 47か ら50calmin‑1kg‑1程 度 で あ る 。 こ れ ら の 値 は 、 自転 車 駆 動 運 動 お よ び ラ ン ニ ン グ の も の と 比 較 し て か な り小 さ い 。 自転 車 駆 動 運 動 お よ び ラ ン ニ ン グ の 最 大 脂 肪 酸 化 率 は 、 そ れ ぞ れ60か ら
$Ocalmiri'kg'(Achtenetal.,2002;Achtenand Jeukendrup,2004;Bircheretal.,2005;Knechtle etal.,2004),77‑90calmin'kg1(Astorino,2000;
KnechtleetaL,2004)で あ る 。 こ れ ら の 差 は そ れ ぞ れ の 運 動 の エ ネ ル ギ ー 消 費 量 の 違 い に よ る も の
で あ ろ う 。 同 一 のRERで あ っ て も、VO2が 大 き い ほ どエ ネ ル ギ ー基 質 の酸 化 量 が 大 き くな る か ら で あ る。 運 動 中の 脂 肪 酸 化 率 の大 小 が 血 中脂 肪 酸 の 利 用 促 進 にい か な る影 響 を及 ぼす か は今 後 の重 要 な研 究 課 題 で あ る。
本 研 究 に参 加 した 被 検 者 にお い て脂 肪 お よ び炭 水 化 物 酸 化 率 に 著 しい 男 女 差 は観 察 さ れ な か っ た 。 こ れ まで の脂 肪 酸 化 率 に 関 す る先 行 研 究 は 、 女性 が 男性 に対 して 、 絶 対 値 で 示 され る脂 肪 酸 化 率 が 高 く、 また 全 エ ネル ギ ー 産 生 に対 す る脂 肪 燃 焼 割合 も女性 にお い て 高 い こ と を明 らか に して い
る(Knechtleetx1.,2004;TarnopolskyetaL1990;
VanablesetaL,2005)。 これ らの研 究 で 用 い た 運 動 は 、 自転 車 駆 動 、 トレ ッ ドミル 運 動 お よ び ラ ン ニ ング で あ り、歩 行 にお い て も同 様 な性 差 が 存 在 す る か ど うか は 、 さ ら に被 検 者 数 を増 や し検 討 す
る必 要 が あ る 。
の
相 対 的 運 動 強 度(%VO2peak)と 脂 肪 酸 化 率 の 関 係 を2次 曲 線 に 近 似 す る と 、FATmax
51
佐川 ほか
は47%VO2peakで あ っ た 。 先 行 研 究 で 測 定 さ
れ たFATmaxは 、75%VO2peak(中 等 度 鍛 錬 者 、 女 性 、 ト レ ッ ド ミ ル ラ ン ニ ン グ:Astorino,
2000)、53%VO2max(非 鍛 錬 者 、 女 性 、 自転 車 駆
動 運 動:StisenetaL,2006)、63%VO2max(中 等 度 鍛 錬 者 、 男 性 、 自 転 車 駆 動 運 動:Achtenand
Jeukendrup,2004)、56%VO2max(持 久 競 技 者 、 女 性 、 自 転 車 駆 動 運 動:StisenetaL2006)、
の
48%VO2max(非 鍛 錬 者 、 男 女 、 ト レ ッ ド ミル 運 動:Venablesetal 2005)と 、 中等 度 以上 の鍛 錬 者 で は本 研 究 で得 られ た値 と比 較 して 高 い が 、 非 鍛 錬 者 で は本 研 究 の値 と近似 して い る 。 定期 的 に 持 久 的 運 動 を実 施 して い る 群 に お い て 、 相 対 的 運 動 強 度 で 表 わ さ れ るFATmaxは 非鍛 錬 群 と比 較 して 高 い こ とが 報 告 され て い る(StisenetaL 2006)。 わ れ わ れ の研 究 に参 加 した被 検 者 は定 期 的 な運 動 習 慣 の な い非 鍛 錬 者 で あ る。 こ れ らの こ とか ら、本 研 究 で 得 られ たFATmaxは 非 鍛 錬 者 の 示 す 妥 当 な値 で あ る と考 え られ る。 ま た こ れ ら の 事 実 は 、 非 鍛 錬 者 のFATmaxは 、 運 動 の 種 類
に か か わ らず お お よそ50%VO2maxで あ る こ と を示 して お り、 こ の運 動 強 度 は、 非 鍛 錬 者 に対 す る一 般 的 運 動 処 方 の 強 度 と一 致 す る。
と ころ で 歩 行 速 度 の 増 大 に伴 い 、 全 エ ネ ル ギ ー 消 費 量 に 占 め る 脂 肪 燃 焼 割 合 は 低 下 し炭 水 化 物 燃 焼 割 合 は増 加 す る(図2b)。 歩 行 速 度5.5krn h‑1付 近 か らの 炭 水 化 物 酸 化 率 の 急 激 な 増 加(図 2A)は 解 糖 系 の 充 進 を 意 味 し、 こ の運 動 強 度 か
らの乳 酸 蓄積 が推 察 され る 。炭 水 化 物 酸化 が 大 き く増 え る運 動 強 度 は脂 肪 酸 化 が急 激 に低 下 す る運 動 強度 と関係 す る とい う仮 説 に基 づ き、乳 酸 性 閾 値(LT)お よび 換 気 性 閾 値(VT)とFATmax
の 関 係 が 調 べ ら れ て き た 。LTとFATmax と は 同 じ運 動 強 度 で 出 現 す る(Achtenand Jeukendrup,2004;BircheretaL2005)こ とが 報 告 さ れ て い るが 、VTとFATmaxと は一 致 す る と す る報 告(Astorino,2000)と しな い とす る もの (VenablesetaL,2005)が あ り、 統 一 した見 解 は 得 ら れ て い な い 。 一 般 成 人 に お け るLTとVT
は 、 そ れ ぞ れ30‑75%VO2max、35‑85%VO2max
と 広 い 運 動 強 度 の 範 囲 で 報 告 さ れ て い る(中 村 と
山 本,1993)。 本 研 究 のFATmax(47%VO2peak)
は こ れ ら の 範 囲 内 に あ る が 、LTお よ びVTと 一 致 す る か 不 明 で あ る 。 し た が っ て 歩 行 運 動 に お け るFATmaxとLTお よ びVTと の 関 係 を 明 ら か に す る こ と は 今 後 の 研 究 課 題 で あ る 。
Vま とめ
本 研 究 は 、 健 康 な 成 人 男 女 を被 検 者 と し、 歩 行 運 動 の 脂 肪 酸 化 率 が 最 大 に な る 運 動 強 度 (FATmax)を 調 べ た 。 脂 肪 酸 化 率 の 最 大 値 は 0.32±0.03gmin‑1(47.2calmin‑'kg‑1)で あ り、
そ の と きの歩 行 速 度 は5.5kmh‑1で あ っ た 。 ま た 3.5お よ び4.5kmh‑1の 速 度 で の 脂 肪 酸 化 率 は最 大 脂 肪 酸化 率 と大 きな 差 は な く、 歩 行 運 動 を脂 肪 酸分 解 ・利 用 能 力 の 改 善 を 目的 と して 用 い る場 合 に は 、 実施 者 の体 力 や 身体 的 状 況 に応 じて 自然 歩 行 か ら速 歩 ・急 歩 まで の 範 囲 で 歩 行 速 度 を選 択 で きる可 能性 が あ る 。 また 、 本研 究 で 得 られ た 歩 行
の
運 動 のFATmaxは47%VO2peakで あ り、 非 鍛 錬 者 を被 検 者 と し た 先 行 研 究 のFATmaxと 近 似 す る 値 で あ っ た 。
v【 文 献
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佐川 ほか
