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2007年度 修士論文

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Academic year: 2021

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2007 年度 修士論文

レジスタンス運動中の音楽聴取が

心臓血管系に与える影響

The effect of music on cardiovascular

response during resistance exercise

早稲田大学 大学院スポーツ科学研究科

スポーツ科学専攻 コーチング科学研究領域

5006A001−3

赤澤 暢彦

Akazawa, Nobuhiko

研究指導教員: 岡田 純一 准教授

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目次 第1 章 緒言 1-1.序・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・1 1-2.研究小史 1-2.1.音楽が身体に及ぼす影響についての研究. ・・・・・・・・・・・・・2 1-2.2.運動時の心臓血管応答についての研究. ・・・・・・・・・・・・・・3 1-3.目的・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・4 第2 章 方法 2-1.被検者・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・5 2-2.実験プロトコル・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・5 2-3.測定方法・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・6 2-4.測定項目・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・9 2-5.統計処理・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・11 第3 章 結果. ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・13 第4 章 考察 4-1.運動時の心臓血管応答・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・18 4-2.音楽による影響・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・18 4-3.高齢者のレジスタンス運動・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・20 第5 章 結論・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・21 参考文献・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・22 謝辞・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・27

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第 1 章 緒 言 1-1.序 現 在 我 が 国 で は ,世 界 に 例 を 見 な い ほ ど の 高 齢 化 が 進 み ,2000 年 に 入 り 老 年 人 口(65 歳 以 上 )は 2000 万 人 を 超 え 全 体 の 17.5% に な っ た4 2 ).そ の た め , 生 活 習 慣 病 を は じ め と す る 中 高 齢 者 に お け る 疾 病 や 障 害 が 社 会 的 な 問 題 と な っ て き て い る . 加 齢 は 筋 や 神 経 な ど 身 体 を 構 成 す る 諸 器 官 の 機 能 低 下 を 引 き 起 こ す . 適 切 な 運 動 が 習 慣 的 に 実 施 さ れ な け れ ば , 骨 格 筋 系 , 呼 吸 循 環 系 お よ び 神 経 系 な ど の 器 官 ・ 組 織 は さ ら に 退 化 し11 ) 日 常 生 活 動 作 (ADL; Activity of Daily

Living) の 低 下 を 招 き , 生 活 習 慣 病 な ど の 疾 病 の リ ス ク も 高 ま っ て い く . そ れ に 伴 い , 健 康 維 持 ・ 増 進 の た め に ① 安 全 で あ る ② 効 果 の 高 い ③ 楽 し め る と い う 条 件 の 運 動 が 求 め ら れ て い る1 5 )

ア メ リ カ ス ポ ー ツ 医 学 会 (American College of Sports Medicine)2 6 )は ,

65 歳 以 上 の 高 齢 者 に 対 し て 適 切 な 運 動 と し て ,有 酸 素 性 運 動 ,筋 力 ト レ ー ニ ン グ , 柔 軟 性 お よ び バ ラ ン ス ト レ ー ニ ン グ を 奨 励 し て い る . 有 酸 素 運 動 は , 心 臓 血 管 系 機 能 の 向 上 や 減 量 の た め の カ ロ リ ー 消 費 に 有 効 で あ る こ と は よ く 知 ら れ , 高 血 圧 , 糖 尿 病 お よ び 肥 満 な ど の 生 活 習 慣 病 に 罹 患 す る 危 険 性 が 軽 減 す る と 考 え ら れ る . さ ら に 心 臓 血 管 系 疾 患 , 脳 卒 中 , ガ ン , 心 理 的 ス ト レ ス な ど 広 い 範 囲 に わ た り 利 点 が み ら れ る1 2 ). 一 方 で , レ ジ ス タ ン ス ト レ ー ニ ン グ も 競 技 力 向 上 や ス ポ ー ツ 傷 害 の 予 防 を 目 的 と し た ス ポ ー ツ 競 技 者 だ け で な く , 一 般 人 に も 健 康 の 維 持 ・ 増 進 を 目 的 と し て 普 及 し て い る . 高 齢 者 に お い て も 筋 力 , 筋 量 , 骨 密 度 お よ び 機 能 的 な 能 力 は 増 大 す る こ と が 認 め ら れ て お り1 2 )ADL, さ ら に は 生 活 の 質 ( QOL: Quality of Life) に お け る 向 上 が

期 待 で き る . し か し レ ジ ス タ ン ス 運 動 時 は 血 圧 上 昇 が 顕 著 で あ り , 心 臓 血 管 系 の リ ス ク , 虚 血 発 作 お よ び 不 整 脈 を 誘 発 す る 危 険 性 が 高 い た め , 高 齢 者 で は 安 全 に 考 慮 す る 必 要 が あ る1 , 2 )

ま た 音 楽 に 合 わ せ た エ ア ロ ビ ク ス な ど の 運 動 が 普 及 し て い る . さ ら に 医 療 の 臨 床 現 場 や リ ハ ビ リ テ ー シ ョ ン に お け る 運 動 療 法 に 音 楽 が 利 用 さ れ て い る .

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外 耳 か ら 入 る 音 の 刺 激 は 聴 覚 神 経 を 通 り 視 床 を 介 し て 直 接 自 律 神 経 に 影 響 を 与 え る3 6 ). 音 楽 に よ る 生 体 へ の 働 き か け は , 身 体 運 動 を 合 わ せ て 行 う と , や る 気 と 意 欲 が 高 ま る う え に 身 体 全 体 の 生 命 維 持 活 動 に 必 要 な 呼 吸 器 系 , 循 環 器 系 お よ び 内 分 泌 系 の バ ラ ン ス 調 整 を 引 き 起 こ す2 7 ). し か し 安 静 時 に お け る 音 楽 聴 取 が 生 体 に 及 ぼ す 影 響 を 検 討 し た 研 究 は こ れ ま で に 数 多 く な さ れ て い る が , 運 動 時 に お け る 影 響 を 検 討 し た 研 究 は 比 較 的 少 な い . そ こ で 本 研 究 で は , 高 齢 者 を 対 象 に レ ジ ス タ ン ス 運 動 中 の 音 楽 聴 取 が , 心 臓 血 管 応 答 に 与 え る 影 響 に つ い て 検 討 す る こ と を 目 的 と し た . 1-2 研 究 小 史 1-2.1 音 楽 が 身 体 に 及 ぼ す 影 響 に つ い て の 研 究 音 楽 の 心 身 へ の 作 用 は 体 験 的 に も 科 学 的 に も 様 々 な 形 で 認 め ら れ て き て い る . 前 述 し た よ う に , 音 楽 に よ る 聴 覚 刺 激 は 視 床 を 経 て , 辺 縁 系 に 作 用 を 及 ぼ す と 考 え ら れ て い る . こ の 辺 縁 系 へ の 作 用 は 視 床 下 部 に 伝 わ り , 自 律 神 経 作 用 や 内 分 泌 系 作 用 の 変 化 と な っ て 身 体 状 態 に 反 映 さ れ る3 7 ). ア ク セ ン ト と 起 状 の 激 し い 旋 律 で テ ン ポ の 速 い 音 楽 は 交 感 神 経 系 の 優 位 な 状 態 を つ く り 出 し , 優 美 で ア ク セ ン ト の あ ま り 強 調 さ れ ず テ ン ポ の 遅 い 音 楽 は 副 交 感 神 経 系 の 優 位 な 状 態 を つ く り 出 す と い わ れ て い る3 1 ). そ こ で 音 楽 の 身 体 に 及 ぼ す 影 響 は 数 々 の 研 究 者 に よ り , 呼 吸 , 脈 拍 , 血 圧 と い っ た 比 較 的 測 定 し や す い パ ラ メ ー タ ー に 対 す る 音 楽 の 影 響 や , 皮 膚 電 気 抵 抗 と い っ た 精 神 生 理 学 的 研 究 が な さ れ て き た . 古 く は 1880 年 の Dogielに 始 ま り , 音 楽 が 血 液 循 環 , 心 拍 数 お よ び 呼 吸 に 影 響 を 及 ぼ す こ と を 初 め て 報 告 し て い る . そ れ 以 降 の 研 究 を 松 井 ら2 3 )は , ① 活 発 で 興 奮 を 誘 う よ う な 刺 激 的 な 音 楽 で は 心 拍 数 は 増 加 し , 静 か で か つ 鎮 静 的 な 音 楽 で は 心 拍 数 は 減 少 す る も の , ② ど の よ う な 音 楽 で も 心 拍 数 は 増 加 す る も の , ③ ほ と ん ど 変 化 が 見 ら れ な い と す る も の , の 3 つ に 大 別 で き ,は っ き り と 差 が 見 ら れ る と い う こ と は で き な い ,と ま と め て い る . 永 田3 1 )は こ の 要 因 を 人 間 の 個 別 性 と し ,音 楽( ジ ャ ン ル ,曲 ,ア ー テ ィ ス ト , 音 質 , テ ン ポ 等 ) お よ び 音 量 の 選 択 を 被 検 者 に 委 ね , 個 人 そ れ ぞ れ の 芸 術 性 お よ び 嗜 好 と い っ た 特 性 を 考 慮 し た 生 理 学 的 影 響 を 研 究 し た . そ の 結 果 , 高

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血 圧 群 で は 末 梢 循 環 抵 抗 が 低 下 し , 低 血 圧 群 で は 一 回 拍 出 量 が 上 昇 し , 音 楽 に よ り 恒 常 性 が 賦 活 さ れ た こ と を 報 告 し て い る . 運 動 中 に お い て は , 音 楽 聴 取 が 心 臓 血 管 系 お よ び 内 分 泌 系 な ど の 生 理 学 的 影 響 や 体 力 お よ び パ フ ォ ー マ ン ス に 及 ぼ す 影 響 が 研 究 さ れ て い る . 例 え ば , 短 時 間 の 最 大 運 動 に お け る 音 楽 聴 取 は , そ の 身 体 作 業 量 , 心 拍 数 , 血 中 乳 酸 濃 度 , お よ び カ テ コ ー ル ア ミ ン に は 影 響 を 与 え な い2 5 , 2 9 , 3 9 ). と こ ろ が 定 常 状 態 が 継 続 す る 有 酸 素 運 動 に お い て , 音 楽 を 聴 取 す る と 主 観 的 運 動 強 度 は 低 く な り5 , 6 , 7 , 1 0 , 3 5 ), さ ら に ク ラ シ ッ ク 音 楽 の 場 合 は 心 拍 数 , 血 圧 , お よ び 血 中 乳 酸 濃 度 は 低 値 を 示 す3 5 ). 一 方 , テ ン ポ の 速 い 音 楽 で は , 心 拍 数 は 高 値 に な る 9 , 3 8 )と の 報 告 が あ る が ,変 化 し な い と の 報 告 も あ る6 , 3 2 ).ま た 体 力 要 素 に 及 ぼ す 影 響 を 検 討 し た 報 告 に よ る と , 鎮 静 的 な 音 楽 を 聴 取 す る と 握 力 は 低 く な る 1 7 ).一 方 ,モ チ ベ ー シ ョ ン を あ げ る よ う な 刺 激 的 な 音 楽 を 聴 取 す る と 筋 持 久 力 は 増 大 す る こ と8 )や ,400m走 の タ イ ム が 向 上 す る こ と3 3 )が 報 告 さ れ て い る . こ の よ う に 運 動 中 の 音 楽 聴 取 は , 運 動 様 式 , 強 度 お よ び 時 間 に よ っ て 異 な る が , 自 律 神 経 を 刺 激 し , 自 律 神 経 の 支 配 下 で あ る 心 臓 血 管 系 や 筋 の 緊 張 に 影 響 を 及 ぼ す と 考 え ら れ る . し か し , こ れ ら 運 動 中 の 音 楽 聴 取 が 及 ぼ す 影 響 に つ い て 検 討 し て い る ほ と ん ど の 研 究 は , 研 究 者 が テ ン ポ を 規 定 し て 選 定 し た 音 楽 を 用 い て お り , 被 検 者 が 音 楽 を 主 観 的 に 評 価 し , そ の 音 楽 の 及 ぼ す 影 響 を 検 討 し た 研 究 は 少 な い . 1-2.2 運 動 時 の 心 臓 血 管 応 答 一 般 に , 運 動 に よ り 心 臓 血 管 系 の 需 要 は 増 大 し , 血 圧 が 上 昇 す る が , 血 圧 の 応 答 は 運 動 の 様 式 に よ っ て 異 な る . 筋 が 収 縮 , 弛 緩 を 繰 り 返 す 歩 行 や ジ ョ ギ ン グ の よ う な 動 的 運 動 で は , 収 縮 期 血 圧 は 運 動 強 度 に 比 例 し て 高 ま る が , 拡 張 期 血 圧 で は ほ と ん ど 変 化 し な い か わ ず か に 低 下 す る . 一 方 , 静 的 運 動 で は 筋 内 圧 が 高 ま り , 血 管 抵 抗 が 増 加 し 収 縮 期 血 圧 , 拡 張 期 血 圧 と も に 著 し く 増 加 す る2 2 ). ま た , 等 張 性 収 縮 お よ び 等 速 性 収 縮 で 行 わ れ る レ ジ ス タ ン ス 運 動 に お い て も 血 圧 上 昇 は 著 し い .そ れ は ,筋 収 縮 に 伴 う 血 管 の 機 械 的 な 圧 迫 , バ ル サ ル バ 法 に よ る 腹 腔 内 圧 の 上 昇 の 影 響 お よ び 交 感 神 経 の 活 動 増 加 に よ っ て 末 梢 血 管 抵 抗 が 増 加 す る た め で あ る4 1 ). ま た 運 動 時 の 血 圧 上 昇 は , 若 齢 者

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よ り 高 齢 者 が 大 き く , 若 齢 群 に お い て は 高 血 圧 者 と 正 常 血 圧 者 の 血 圧 上 昇 は 同 程 度 で あ る こ と に 対 し , 高 齢 群 で は 高 血 圧 者 が 正 常 血 圧 者 よ り も 運 動 時 の 血 圧 上 昇 が 大 き い こ と が 報 告 さ れ て い る1 6 ). 以 上 の こ と か ら , 高 齢 者 の レ ジ ス タ ン ス ト レ ー ニ ン グ は 過 剰 な 血 圧 上 昇 に よ る 心 臓 血 管 系 の リ ス ク が 高 く , ま た 虚 血 発 作 お よ び 不 整 脈 を 誘 発 す る 危 険 性 が 高 い た め 安 全 を 十 分 に 考 慮 す る 必 要 が あ る1 , 2 ) レ ジ ス タ ン ス 運 動 時 に お け る 心 臓 血 管 応 答 に つ い て , 高 齢 者 を 対 象 に 安 全 性 を 検 討 し た 報 告 が い く つ か な さ れ て い る . 例 え ば , 鈴 木 ら3 4 )に よ る と 膝 伸 展 運 動 時 に 息 こ ら え し な い よ う に 運 動 す る と 血 圧 上 昇 の 軽 減 に 有 効 で あ る こ と が 確 認 さ れ て い る . 一 方 班 目 ら2 1 )は , 伸 張 性 収 縮 は 短 縮 性 収 縮 に 比 べ 血 圧 上 昇 は 低 く な る こ と を 報 告 し て い る . 等 張 性 筋 活 動 に お い て 異 な る 運 動 負 荷 を 用 い て 仕 事 量 を 同 一 に し た 時 の 心 臓 血 管 応 答 を 検 討 し たLammoteら2 0 )は , 運 動 負 荷 が 低 強 度 で も 反 復 回 数 が 多 く て 運 動 時 間 が 長 く な る こ と で , 血 圧 お よ び 心 拍 数 は 高 く な る こ と を 報 告 し て い る . し か し な が ら , 音 楽 が レ ジ ス タ ン ス 運 動 時 の 心 臓 血 管 系 に 及 ぼ す 影 響 を 検 討 し た 例 は 見 当 た ら な い . こ れ ら の こ と か ら , 音 楽 聴 取 に よ り レ ジ ス タ ン ス 運 動 時 の 血 圧 , 心 拍 数 と い っ た 心 臓 血 管 応 答 な ど に 好 影 響 を 与 え る こ と が 期 待 さ れ , 運 動 の 安 全 面 , 効 果 面 お よ び 楽 し さ を 高 め る た め に 音 楽 は 有 効 で あ る と 考 え ら れ る . 1-3.目 的 本 研 究 で は , 中 高 齢 者 を 対 象 に レ ジ ス タ ン ス 運 動 中 の 音 楽 聴 取 が , 心 臓 血 管 応 答 に 及 ぼ す 影 響 に つ い て 検 討 す る こ と を 目 的 と し た .

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第 2 章 方 法 2-1.被 検 者 T 地 区 総 合 型 地 域 ス ポ ー ツ ク ラ ブ の 筋 力 ト レ ー ニ ン グ サ ー ク ル に 在 籍 し て い る 健 康 な 男 性 中 高 齢 者 11 名( 平 均 年 齢 66.1±3.3 歳 )が 本 研 究 に 参 加 し た . 被 検 者 に は 心 臓 血 管 系 疾 患 の な い 者 お よ び 降 圧 剤 を 服 用 し て い な い 者 を 選 択 し た . 各 被 検 者 に 対 し 測 定 の 目 的 , 内 容 , 安 全 性 に つ い て 文 書 お よ び 口 頭 に て 説 明 し , 文 書 に て 同 意 を 得 た 上 で 実 施 し た . 2-2.実 験 プ ロ ト コ ル 等 張 性 膝 伸 展 運 動 を レ ッ グ エ ク ス テ ン シ ョ ン マ シ ン (NITRO , Nautilus 社 製 )に て 実 施 し た .本 運 動 の 運 動 負 荷 を 設 定 す る た め に ,NSCA( National Strength and Conditioning Association) の ガ イ ド ラ イ ン1 2 )に 従 い 膝 伸 展 動

作 に お け るnRMテ ス ト を 行 い , 推 定 の 1RMを 決 定 し 60%1RM( Repetition Maximum) を 算 出 し た . 本 運 動 で の 運 動 条 件 を 60%1RM×10 回 ×3 セ ッ ト と 設 定 し た .ま た コ ン セ ン ト リ ッ ク 局 面 を 1 秒 , エ キ セ ン ト リ ッ ク 局 面 を 2 秒 と し , コ ン セ ン ト リ ッ ク 局 面 で は 息 を 吐 き , エ キ セ ン ト リ ッ ク 局 面 で は 息 を 吸 う よ う に 指 示 し た . な お セ ッ ト 間 の 休 息 時 間 は 90 秒 と し た4 ).運 動 中 ,胸 痛 な ど の 胸 部 症 状 お よ び 過 剰 な 血 圧 上 昇 を 見 た 場 合 に 安 全 性 に 問 題 有 り と 判 定 し , 中 止 基 準 と し て 持 久 性 運 動 負 荷 試 験 と 同 様 に 収 縮 期 血 圧 250mmHg以 上 を 設 定 し た . 被 検 者 に は レ ッ グ エ ク ス テ ン シ ョ ン マ シ ン 上 で 安 静 座 位 を 数 分 間 維 持 さ せ (Rest), そ の 後 , 運 動 前 に も 3 分 間 の 音 楽 介 入 ( pre) を マ シ ン 上 の 座 位 姿 勢 で 行 っ た 後 に 運 動 を 開 始 し た (Fig.1). nRM test Rest Music pre Set 1 rest1 Set Set rest2 2 3

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音 楽 刺 激 と し て , 被 検 者 の 好 み の 音 楽 を 2 種 類 使 用 し た . す な わ ち 「 モ チ ベ ー シ ョ ン を 上 げ る よ う な 刺 激 的 な 音 楽 (Motivational Favorite Music : MM)」お よ び「 気 分 を 落 ち 着 か せ る よ う な 鎮 静 的 な 音 楽( Sedative Favorite Music: SM)」 を 条 件 と し , 被 検 者 に そ れ ぞ れ 一 曲 ず つ 任 意 に 選 択 さ せ た . 対 照 条 件 と し て の 音 楽 介 入 な し (Non Music: NM) を 含 め た 合 計 3 つ の 条 件 を 実 施 し た . 試 行 は 一 日 に 一 条 件 ず つ , 順 序 を 無 作 為 に 行 う も の と し た . ま た ,MP3 オ ー デ ィ オ プ レ ー ヤ ー ( i-Pod, Apple 社 製 ) お よ び イ ン ナ ー イ ヤ ー ヘ ッ ド ホ ー ン (MDR-EX32LP, Sony 社 製 ) を 使 用 し て , 音 楽 を 聴 取 さ せ た . 音 量 に つ い て は 被 検 者 の 任 意 と し た . 2-3.測 定 方 法 血 圧 の 測 定 に は 容 積 補 償 法 を 用 い た 測 定 装 置 (2300-Finapres, Ohmeda 社 製 ) を 使 用 し , 心 臓 の 高 さ に 固 定 し た 左 手 の 第 三 指 の 第 二 関 節 に フ ィ ン ガ ー カ フ を 装 着 し た(Fig.2).ま た ,マ ル チ テ レ メ ー タ シ ス テ ム( WEB-5000, 日 本 光 電 社 製 ) に よ る 胸 部 双 極 誘 導 (CM5) を 用 い て 心 電 図 を 導 出 し た . す な わ ち 電 極 の 貼 付 箇 所 は 胸 骨 上 縁 お よ び 第 5 肋 間 で あ り , ア ル コ ー ル 綿 で 十 分 に 拭 い て か ら 電 極 を 装 着 し た . 心 電 図 導 出 の た め の 電 極 に は ,Ag-AgCl 表 面 電 極 ( デ ィ ス ポ 電 極 VitorodeF, 日 本 光 電 社 製 ) を 用 い た . な お , ア ー チ フ ァ ク ト 成 分 を 除 去 す る た め HICUT( 高 域 遮 断 周 波 数 ) を 30Hz, LOCUT ( 時 定 数 ) を 0.5 秒 , SENS( 感 度 ) を 1mV/V と 設 定 し た . 筋 電 図 の 測 定 に は 表 面 双 極 誘 電 法 を 用 い た .被 検 筋 を 内 側 広 筋(VM:Vastus Medalis),外 側 広 筋( VL: Vastus Lateralis)お よ び 大 腿 直 筋( RF: Rectus Femoris) の 3 筋 と し た . 筋 電 図 導 出 の た め の 電 極 お よ び 不 関 電 極 に は , Ag-AgCl 表 面 電 極 を 用 い た .電 極 間 距 離 を 20mm と し て ,筋 の 長 軸 方 向 と 同 一 と な る よ う に 各 筋 の 筋 腹 に 貼 付 し た . 電 極 装 着 の 前 に , 筋 電 図 導 出 部 位 を ア ル コ ー ル 綿 と 皮 膚 処 理 剤( ス キ ン ピ ュ ア ー 日 本 光 電 社 製 )で 十 分 に 拭 き , 電 極 間 の 皮 膚 抵 抗 を 5KΩ 以 下 と し た .な お HICUT を 100Hz,LOCUT を 0.03 秒 ,SENS を 1mV/V と 設 定 し た . 膝 関 節 角 度 の 測 定 に は ゴ ニ オ メ ー タ (TM-511G, 日 本 光 電 社 製 ) を 用 い , 膝 関 節 中 心 と 一 致 す る よ う に 装 着 し た . な お HICUT を 30Hz, LOCUT を

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Finapres

WEB-5000

③ ② ① ④ ⑤

PC

Fig.3 Experimental setup ①Audio player ②BP monitor

③Multi telemeter(receiver) ④Multi telemeter(transmitter) ⑤PC

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DC, SENS を 50deg/V と し た .

血 圧 測 定 装 置 お よ び マ ル チ テ レ メ ー タ シ ス テ ム よ り 得 ら れ た す べ て の 電 気 信 号 を ,A/D 変 換 カ ー ド ( ADA16-32/2(CB)F, KISSEI COMTEC 社 製 ) を 介 し て ,サ ン プ リ ン グ 周 波 数 1000Hz で PC 上 の 収 録 ソ フ ト Vital Recorder2 (KISSEI COMTEC 社 製 )に 取 り 込 み ,解 析 ソ フ ト Kine Analyzer( KISSEI COMTEC 社 製 ) に て 解 析 を 行 っ た .( Fig.3)

2-4 測 定 項 目 2-4.1 血 圧

血 圧 測 定 装 置 よ り 得 ら れ た 血 圧 の 波 形 か ら , 一 拍 毎 の 収 縮 期 血 圧 (SBP; Systolic Blood Pressure ) お よ び 拡 張 期 血 圧 ( DBP ; Diastolic Blood Pressure) の そ れ ぞ れ セ ッ ト 毎 の 最 大 値 を 求 め た (Fig4,6).

BP (mmHg)

120

SBP

100 80

DBP

Time (s)

Fig.4 An arterial pressure waveform. SBP: Systolic Blood Pressure DBP: Diastolic Blood Pressure

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2-4.2 心 拍 数 心 電 図 か ら R-R 間 隔 を 求 め , 単 位 時 間 ( min) あ た り の 拍 動 数 に 換 算 す る た め に 次 式 よ り 心 拍 数 を 算 出 し , セ ッ ト 毎 の 最 大 値 を 求 め た(Fig.5,6). HR= 60/ ( Rn−Rn - 1) Time (s) P Q R S T Rn ・・・・・ Rn-1 R-R間隔 (mv)

Fig.5 An electrocardiogram waveform.

2-4.3.圧 ・ 心 拍 数 積

求 め ら れ た SBP お よ び HR か ら 心 筋 酸 素 摂 取 量 の 指 標 で あ る 圧・心 拍 数 積 (RPP: Rate Pressure Product)を 次 式 よ り 算 出 し ,セ ッ ト 毎 の 最 大 値 を 求 め た.

RPP = SBP ( m m H g )× HR ( b e a t s / m i n )

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ゴ ニ オ メ ー タ よ り 得 ら れ た 膝 関 節 角 度 の 立 ち 上 が り を 動 作 の 開 始 と し , 立 ち 上 が り か ら 次 の 反 復 の 立 ち 上 が り ま で を 一 回 の 動 作 時 間 と し た (Fig.6). 全 波 整 流 し た 積 分 筋 電 図 を 動 作 時 間 で 除 す こ と に よ り , 一 回 の 反 復 動 作 に お け る RMS を 求 め た . そ れ ぞ れ の セ ッ ト 毎 に , 10 回 の 反 復 の 平 均 値 を 算 出 し た . 2-4.4.主 観 的 運 動 強 度 小 野 寺 ら が 日 本 語 訳 し たBorgス ケ ー ル2 8 )に よ る 主 観 的 運 動 強 度 (RPE:

Rating of Perceived Exertion) を 運 動 終 了 後 に 測 定 し た .

2-5 統 計 処 理

各 測 定 項 目 は す べ て 平 均 値 ±標 準 偏 差 で 示 し た . 統 計 処 理 は 統 計 解 析 ソ フ ト (SSPS 14.0J for Windows, SPSS 社 製 ) を 使 用 し た . SBP, MAP, RPP お よ び RMS の 平 均 値 の 差 の 検 定 に は , 三 つ の 条 件 と 時 間 経 過 を 要 因 と し た 二 元 配 置 分 散 分 析 を 行 っ た . 主 効 果 が 見 ら れ た 場 合 , セ ッ ト 要 因 の 水 準 間 で Bonferroni の 検 定 ,音 楽 要 因 の 水 準 間 で は 最 小 有 意 法( LSD)に よ る 多 重 比 較 を 行 っ た . 各 検 定 に お い て 有 意 水 準 を 5% 未 満 と し た .

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B P : B lo od P re ss u re E C G : E le ct ro ca rd io gr am E M G : E le ct ro m yo gr ap h y V M : V as tu s M ed ail is V L : V as tu s L at er ali s R F : R ec tu s F em or is G on io : G on io m et er E 01 : S ta rt o f r ep et iti on :P oin t o f m ax im u m o f s ys to lic b lo od p re ss u re a n d d ia st oli c b lo od p re ss u re d u rin g s et E 0 1 F ig .6 A w av efo rm o f b lo od p re ss u re , e le ct ro ca rd io gr am , e le ct ro m yo gr ap h y a n d g on io m et er . ( d e g r e e ) E M G -V L E M G -V M E M G -R F ( m m H g ) G o n i o E C G B P ( m V ) ( m V ) ( m V ) ( m V ) 0 E 0 1 E 0 1 E 0 1 E 0 1 10 E 0 1 E 0 1 E 0 1 20 E 0 1 E 0 1 T im e ( s) 30 E 0 1

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第3 章 結果 レ ジ ス タ ン ス 運 動 時 に お け る SBP お よ び DBP の プ ロ グ ラ ム の 進 行 に 従 う 変 化 を Fig.7 に 示 し た .レ ジ ス タ ン ス 運 動 時 の SBP は 安 静 時 に 比 べ 有 意 に 増 加 し た (p<0.01). ま た , セ ッ ト 数 の 増 加 に 伴 い , す べ て の 条 件 で set1 に 比 べ set3 が 有 意 に 上 昇 し た ( p<0.01). set2 の SBP で は , NM 条 件 と 比 較 し て MM 条 件 お よ び SM 条 件 で 有 意 に 低 い 値 を 示 し た ( 215.1±18.6vs203.7± 14.8 mmHg, 215.1±18.6vs201.9±22.9mmHg,p<0.05). set3 で は , NM 条 件 と 比 較 し て MM 条 件 で 有 意 に 低 い 値 を 示 し た ( 223.6 ± 18.3vs 210.9 ± 12.6mmHg,p<0.05). DBP に お い て も SBP と 同 様 な 傾 向 が み ら れ た . す な わ ち , 安 静 時 に 比 べ 運 動 中 は 有 意 に 増 加 し (p<0.01), セ ッ ト 数 の 増 加 に と も な い DBP も 増 加 す る 傾 向 が 観 察 さ れ た .MM 条 件 お よ び SM 条 件 で は ,set1 に 比 べ set3 は 有 意 に 高 値 を 示 し た ( 121.7±18.5vs126.2±15.1mmHg, 118.4 ±19.9vs127.0±16.4mmHg p<0.05). し か し な が ら DBP に お い て 条 件 間 に 有 意 な 差 は 認 め ら れ な か っ た . プ ロ グ ラ ム の 進 行 に 伴 う HR お よ び RPP の 変 化 を Fig.8 に 示 し た .レ ジ ス タ ン ス 運 動 中 の HR は 安 静 時 に 比 べ 有 意 に 増 加 し た が ( p<0.01), セ ッ ト 間 お よ び 条 件 間 で は 有 意 な 差 は 認 め ら れ な か っ た . 一 方 , 安 静 時 に 比 べ レ ジ ス タ ン ス 運 動 中 の RPP は 有 意 に 増 加 し( p<0.01),セ ッ ト を 重 ね る ご と に RPP も 増 加 す る 傾 向 が 観 察 さ れ ,SM 条 件 お よ び NM 条 件 で は Set1 に 比 べ Set3 に お い て 有 意 差 が み ら れ た (19260±4080vs22120±4090,p<0.01, 21250± 5590vs23960±4540,p<0.05). ま た , す べ て の セ ッ ト に お い て NM 条 件 に 比 べ て SM 条 件 の 方 が 低 い 値 を 示 し た ( set1; 21251±5586vs19260±4080, set2; 22700 ± 4509vs20507 ± 4420 , set3; 23958 ± 4540vs22124 ± 4089,p<0.05) 内 側 広 筋 , 外 側 広 筋 お よ び 大 腿 直 筋 の RMS 値 を Table.1 に 示 し た . セ ッ ト 数 が 増 加 し て も 変 化 は み ら れ ず , 条 件 間 の 差 も 認 め ら れ な か っ た . Set3 終 了 後 に お け る RPE は SM 条 件 が 12.3±1.0, NM 条 件 が 13.4±2.1 で あ っ た (Fig.9). こ れ ら に つ い て は , SM 条 件 と NM 条 件 の 間 に 有 意 差 が 認 め ら れ た (p<0.05).

(16)

A)

♪ ♪

Rest

set1

set2

set3

80

130

180

230

280

SB

P (mmHg)

MM

SM

NM

Rest

set1

set2

set3

50

75

100

125

150

D

B

P

(mmHg)

MM

SM

NM

♯♯ ♪ ** ** ** ** ** ** ♯♯ ♯♯ ** ** **

(B)

** ** ** ** ** ** ** ** **

Fig.7 Changes in systolic blood pressure (A) and diastolic blood pressure (B) during knee extension resistance exercise. Values are means±SD. **; p<0.01 a significant differences from rest. ♯ ♯;p<0.01 a significant differences from set1. ♪; p<0.05 a significant differences between MM , SM and NM.

(17)

Rest

set1

set2

set3

25 50 75 100 125 150

HR

(

bea

ts

/m

in)

MM SM NM ** ** ** ** ** ** ** ** **

Rest

set1

set2

set3

2500 12500 17500 27500

RPP

7500 22500 32500 MM SM NM

B)

** ** ** ** ** ** ** ** ♯ ♯ ♪ ♪ ♪ **

Fig.8 Changes in heart rate(A) and rate pressure product(B) during knee extension resistance exercise. Values are means±SD. **; p<0.01 a significant difference from rest.

♯; p<0.05 a significant differences from set1. ♪; p<0.05 a significant differences between SM and NM

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Table.1 RMS muscle activity during knee extension resistance exercise. (Means±SD)

Muscle Music set1 set2 set3

VM MM 0.075±0.035 0.069±0.030 0.069±0.027 SM 0.079±0.027 0.076±0.024 0.077±0.025 NM 0.072±0.028 0.071±0.027 0.073±0.027 VL MM 0.067±0.049 0.065±0.045 0.064±0.046 SM 0.080±0.039 0.077±0.036 0.081±0.035 NM 0.056±0.040 0.056±0.039 0.058±0.044 RF MM 0.051±0.031 0.051±0.030 0.050±0.030 SM 0.050±0.024 0.050±0.022 0.051±0.022 NM 0.047±0.023 0.047±0.023 0.046±0.024 (n=11) VM:Vastus Medaalis VL:Vastus Medalis RF:Rectus Femoris

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6

8

10

12

14

16

18

20

RPE

♪ MM SM NM

Fig.9 Rating of perceived exertion. Values are Means ± SD. ♪; p<0.05 a significant difference between SM and NM

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本 研 究 で は , レ ジ ス タ ン ス 運 動 時 の 音 楽 聴 取 が 心 臓 血 管 応 答 に ど の よ う な 影 響 を 与 え る の か 検 討 す る た め に ,60%1RM の 負 荷 重 量 , 10 回 の 反 復 回 数 で 3 セ ッ ト の 膝 伸 展 運 動 を 行 っ た . そ の 結 果 , 収 縮 期 血 圧 , 圧 ・心 拍 数 積 お よ び 主 観 的 運 動 強 度 が 音 楽 聴 取 条 件 で 低 値 で あ っ た . 4-1.運 動 時 の 心 臓 血 管 応 答 本 研 究 に お い て 収 縮 期 血 圧 , 拡 張 期 血 圧 , 心 拍 数 お よ び 圧 ・ 心 拍 数 積 は 安 静 時 に 比 べ レ ジ ス タ ン ス 運 動 時 に お い て 有 意 に 増 加 し た .set1 お よ び 最 終 セ ッ ト で あ るset3 に お け る SBPの 最 大 値 は 平 均 で 215mmHgお よ び 225mmHg で あ り ,HRは 平 均 で 107beats/minお よ び 108beats/minで あ っ た .本 研 究 と 同 年 代 の 高 齢 者 ( 平 均 年 齢 65.5±4.2 歳 ) を 対 象 に し た 60%1RMの 運 動 を 課 し た 研 究3 4 )で は , 1 セ ッ ト の 終 了 時 の SBPお よ び HRの 最 大 値 が 平 均 で そ れ ぞ れ 160mmHg,90beats/minで あ っ た が ,反 復 間 に 休 息 を 挟 ん で い た .ま た , 本 研 究 で は 3 秒 に 1 回 の 反 復 リ ズ ム で あ る の に 対 し , 2 秒 に 1 回 の 反 復 リ ズ ム で 行 っ た 70%1RMを 用 い た 研 究2 0 )で は ,4 セ ッ ト 目 に SBPお よ び HRの 最 大 値 が そ れ ぞ れ 215mmHg,95beats/minと 報 告 さ れ て い る .こ の 先 行 研 究 で は セ ッ ト 数 が 増 加 す る と と も にSBPが 段 階 的 に 増 加 し た が ,HRは 増 加 し な い 傾 向 が 見 ら れ て お り , 本 研 究 と 同 様 の 傾 向 で あ っ た . こ れ ら 2 つ の 先 行 研 究 に お い て は ,反 復 間 に 休 息 を い れ る と 収 縮 期 血 圧 の 上 昇 を お さ え ら れ る3 )た め , あ る い は 運 動 時 間 が 本 研 究 よ り 短 い た め に , 本 研 究 よ りSBPの 上 昇 が 低 か っ た も の と 考 え ら れ る . 4-2.音 楽 に よ る 影 響 レ ジ ス タ ン ス 運 動 中 に 被 検 者 が 選 択 し た モ チ ベ ー シ ョ ン を 上 げ る よ う な 刺 激 的 な 音 楽 を 聴 取 す る と , 音 楽 介 入 な し と 比 べ てSBPは 有 意 に 低 い 値 を 示 し た . 筋 力 発 揮 は 筋 の 構 造 や 機 能 な ど の 生 理 的 条 件 だ け で な く 心 理 的 条 件 に も 依 存 し て お り , 音 刺 激 や か け 声 に よ っ て 最 大 筋 力 が 増 大 す る1 4 )と い わ れ て い る .音 楽 聴 取 が 筋 出 力 に 及 ぼ す 影 響 に つ い て ,筋 持 久 力 が 11%増 加( p<0.01) す る こ と8 )が 報 告 さ れ て い る . こ れ ら の 知 見 か ら 本 研 究 で 用 い た よ う な 刺 激 的 な 音 楽 も 興 奮 水 準 を 高 め , 筋 力 を 増 大 さ せ て い る こ と が 考 え ら れ る . ま た

(21)

斉 藤3 0 )は 活 動 筋 疲 労 感 覚 が 高 い と き は 筋 交 感 神 経 活 動 も 高 く , 過 剰 な 昇 圧 を ま ね く こ と を 報 告 し て い る . し か し 本 研 究 で は , 運 動 強 度 お よ び 仕 事 量 は 統 一 さ れ お りRMS値 に 条 件 間 の 差 が 認 め ら れ な か っ た こ と か ら ,SBPの 条 件 間 の 差 は 筋 活 動 の 増 大 に 起 因 す る 変 化 と は み な さ れ な い . し た が っ て ,NM条 件 に 比 べ てMM条 件 お よ び SM条 件 で SBPが 低 か っ た こ と は ,他 の 循 環 系 の 機 能 や し く み に 音 楽 が 影 響 を 及 ぼ し た も の と 考 え ら れ る . 一 方 鎮 静 的 な 音 楽 介 入 で は , 音 楽 介 入 な し に 比 べ てSBPだ け で な く RPPに お い て も 有 意 に 低 値 を 示 し た . 有 酸 素 運 動 中 に ク ラ シ ッ ク 音 楽 を 聴 取 す る と RPPは 低 値 に な る3 5 )と の 報 告 が あ る .RPPは SBPと HRの 積 に よ り 算 出 さ れ る . 本 研 究 に お い てSM条 件 に お い て RPPが 低 値 で あ っ た の は HRに 条 件 間 の 差 が な か っ た た め にSBPの 値 が 大 き く 影 響 を 受 け た と 考 え ら れ る . ま た RPPは 心 筋 の 酸 素 摂 取 量 の 指 標 で あ る こ と か ら , 本 研 究 の よ う な 被 検 者 の 選 択 し た 鎮 静 的 な 音 楽 を 聴 取 す る こ と に よ り 心 臓 へ の 負 担 が 減 少 す る こ と が 考 え ら れ る . ま た 本 研 究 で は レ ジ ス タ ン ス 運 動 を 用 い た が , 有 酸 素 運 動 と 同 様 な 傾 向 が 認 め ら れ た . 運 動 時 に 音 楽 が 及 ぼ すHRへ の 影 響 に つ い て ,一 致 し た 見 解 は 得 ら れ て い な い . 最 大 運 動 時 は 音 楽 の 条 件 間 で 心 拍 数 に 差 が な く2 5 , 2 9 , 3 9 ), 最 大 下 運 動 時 で は テ ン ポ の 速 い 音 楽 を 聴 取 す る と 心 拍 数 は 増 加 し9 , 3 8 ), ク ラ シ ッ ク 音 楽 を 聴 取 す る と 減 少 す る3 5 ).一 方 で 音 楽 の 有 無 に よ っ てHRに 差 が な い と の 報 告 も あ る6 , 7 , 3 2 ). 本 研 究 で は 予 備 実 験 と し て 高 齢 者 ( 平 均 年 齢 66.4±3.9 歳 ) を 対 象 に 有 酸 素 運 動 中 に 音 楽 を 聴 取 し た 場 合 の 心 臓 血 管 応 答 を 測 定 し た . 自 転 車 エ ル ゴ メ ー タ を 用 い て 70%HRmaxの 負 荷 を 設 定 し た が , SBP, DBPお よ び HR に 音 楽 条 件 の 差 は 認 め ら れ な か っ た .北 ら1 8 )は ,若 齢 者( 平 均 年 齢 24.5±4.6 歳 ) を 対 象 に し て 好 み の 音 楽 聴 取 の 影 響 を 異 な る 運 動 負 荷 に つ い て 検 討 し て い る . そ れ に よ る と ,65%HRmax以 下 の 運 動 負 荷 で は HRお よ び 酸 素 摂 取 量 (VO2) に 変 化 は な く , 比 較 的 強 度 の 高 い 運 動 負 荷 85%HRmaxに お い て HR お よ びVO2は 音 楽 を 聴 取 し た 方 が 高 く な る こ と を 報 告 し て い る .本 研 究 の レ ジ ス タ ン ス 運 動 に お い て ,HRは 66%HRmaxに 相 当 し 条 件 間 に 差 は な か っ た . し た が っ て 運 動 中 のHRに 音 楽 が 影 響 を 及 ぼ す 可 能 性 は ,心 拍 数 の 上 昇 す る 比 較 的 高 い 運 動 強 度 で あ る こ と が 考 え ら れ る .

(22)

ま た 本 研 究 で は , 音 楽 介 入 な し と 比 べ て 鎮 定 的 な 音 楽 を 聴 取 す る とRPEが 有 意 に 低 か っ た .Boutcher5 )Szmedra3 5 )Yamashita4 0 ), 藤 縄1 0 )な ど 多 く

の 研 究 者 は 最 大 下 運 動 中 の 音 楽 聴 取 に よ りRPEは 低 値 を 示 す こ と を 報 告 し て お り , 本 研 究 は こ れ ら の 結 果 と 一 致 し て い た . 音 楽 の 効 果 に は , 音 が 快 い 刺 激 を 与 え る 効 果 だ け で な く , 感 情 を 誘 発 す る 効 果 も あ る と い わ れ て い る2 4 ) 本 研 究 に お い て も 運 動 中 の 音 楽 聴 取 が 感 情 を 誘 発 し 主 観 的 運 動 強 度 に 影 響 を 与 え , 疲 労 感 が 減 少 し た も の と 考 え ら れ る . 4-3.高 齢 者 の レ ジ ス タ ン ス 運 動 高 齢 者 の レ ジ ス タ ン ス ト レ ー ニ ン グ と し て 奨 励 さ れ て い る ガ イ ド ラ イ ン 1 9 ) 60~90%1RMの 強 度 で ,4~16 回 の 反 復 回 数 で あ る こ と を ふ ま え る と ,本 研 究 で 設 定 し た 60%1RMで 10 回 の 反 復 回 数 は 比 較 的 低 い 強 度 と い え る . 運 動 中 , 胸 痛 お よ び 激 し い 筋 肉 痛 を 訴 え る 例 も な く , 全 例 で 10 回 3 セ ッ ト を 完 遂 し た . 本 研 究 の 被 検 者 は , 筋 力 ト レ ー ニ ン グ サ ー ク ル に 在 籍 し , 週 一 回 の ト レ ー ニ ン グ を 半 年 以 上 経 験 し て お り , レ ジ ス タ ン ス 運 動 に 慣 れ て い た . さ ら に 主 観 的 運 動 強 度 は「 や や き つ い 」に 相 当 す る 12~13 で あ っ た に も か か わ ら ず , 収 縮 期 血 圧 が 250mmHg近 く ま で 上 昇 す る 例 も み ら れ た . 日 常 的 な ト レ ー ニ ン グ 活 動 現 場 に お い て は , 本 研 究 で 用 い た 以 上 の 運 動 強 度 や 反 復 回 数 を 用 い る 可 能 性 が 強 く , 血 圧 が よ り 上 昇 す る こ と が 予 測 さ れ る . 本 研 究 の 結 果 か ら , 好 み の 音 楽 を 聴 取 す る こ と に よ り 収 縮 期 血 圧 の 上 昇 を 抑 え る こ と , そ の 影 響 は 後 半 の セ ッ ト で み ら れ た こ と か ら , 血 圧 上 昇 の 程 度 が 大 き い と き に 顕 著 で あ る と 考 え ら れ た . 特 に 鎮 静 的 な 音 楽 は 圧 ・ 心 拍 数 積 の 上 昇 を 抑 え , レ ジ ス タ ン ス 運 動 時 に 心 臓 へ か か る 負 担 を 軽 減 さ せ る こ と が 考 え ら れ た . こ れ ら の こ と か ら , 高 齢 者 が レ ジ ス タ ン ス 運 動 を 行 う 場 合 に は 音 楽 , 特 に 鎮 静 的 な 音 楽 を 聴 取 す る こ と が 心 臓 血 管 系 の リ ス ク を よ り 軽 減 さ せ る た め に 有 効 で あ る こ と が 示 唆 さ れ た . 第 5 章 結 論

(23)

本 研 究 で は , 高 齢 者 を 対 象 に レ ジ ス タ ン ス 運 動 時 の 音 楽 聴 取 が 心 臓 血 管 応 答 に 与 え る 影 響 を 検 討 し た . そ の 結 果 , 以 下 の よ う な 知 見 が 得 ら れ た . (1) 好 み の 音 楽 を 聴 取 す る こ と で 運 動 に よ る 収 縮 期 血 圧 の 最 大 値 は 低 く な り , 特 に そ の 影 響 は 血 圧 上 昇 の 程 度 が 大 き い と き に 顕 著 で あ っ た . (2) さ ら に , 鎮 静 的 な 音 楽 を 聴 取 す る こ と で 圧 ・ 心 拍 数 積 の 最 大 値 も 低 く な り , レ ジ ス タ ン ス 運 動 時 に 心 臓 へ か か る 負 担 を 軽 減 さ せ る こ と が 考 え ら れ た . ま た , 主 観 的 運 動 強 度 が 低 か っ た こ と に よ り , 疲 労 感 を 減 少 さ せ る こ と が 考 え ら れ た . こ れ ら の こ と よ り 高 齢 者 が レ ジ ス タ ン ス 運 動 を 行 う 場 合 , 音 楽 , 特 に 鎮 静 的 な 音 楽 を 聴 取 す る こ と が , 心 臓 血 管 系 の リ ス ク を よ り 軽 減 さ せ る た め に 有 効 で あ る こ と が 示 唆 さ れ た . 参 考 文 献

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本 研 究 は , 早 稲 田 大 学 ス ポ ー ツ 科 学 学 術 院 , 岡 田 純 一 准 教 授 の ご 指 導 の も と 行 わ れ ま し た . 修 士 論 文 作 成 に あ た り , 岡 田 純 一 准 教 授 に は 多 大 な る ご 指 導 な ら び に ご 助 言 を 受 け 賜 り , 最 後 の 最 後 ま で 多 大 な 時 間 を 費 や し て い た だ き ま し た . 心 よ り 厚 く 御 礼 申 し 上 げ ま す . そ し て , 快 く 被 検 者 を 引 き 受 け て く だ さ っ た シ ル バ ー フ ィ ッ ト ネ ス の 皆 様 に は , 予 備 実 験 か ら 本 実 験 ま で 数 ヶ 月 間 に お よ ぶ 研 究 に 参 加 し て い た だ き ま し た . 大 変 感 謝 し て お り ま す . ま た 実 験 実 施 お よ び 論 文 作 成 に あ た り , 協 力 い た だ い た 岡 田 研 究 室 の 皆 様 に は 大 変 迷 惑 か け た も の と 思 い ま す . 深 く 感 謝 い た し ま す .

参照

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