長時 間運動 中の女性鍛錬 者の基礎 代謝特性 か ら見 た運動処方

長時 間運動 中の女性鍛錬 者の基礎 代謝特性 か ら見 た運動処方

中 井 聖1・2)佐 川 和 則3)豊 岡 示 朗4)伊 藤 章4)

Akira Nakail 2, Kazunori Sagawa3, characteristics of substrate

Jiro Toyooka4, and Akira Ito4 : Exercise prescription from the metabolism during prolonged exercise in trained women

Abstract

The aims of the present study were to investigate characteristics of variations in substrate metabolism with time during prolonged exercise in trained women and to examine the optimal exercise intensity and duration of endurance training in women as exercise prescription. Expired gas was measured in ten trained women who performed 120-min treadmill walking and running at several exercise intensities. Substrate oxidation was computed by substituting determined oxygen uptake and carbon-dioxide output into stoichiometric equations. A constant level of energy expenditure was needed during prolonged exercise at the same intensity, but the enhancement of lipid metabolism with exercise duration led to an increase in fat-derived energy provision and a decrease in the dependency ratio of carbohydrate-derived energy to required energy. Lipid metabolism during low-intensity exercise was constantly-enhanced with duration whereas that during moderate- and high-intensity exercise was slowly increased beyond 60 min after initiating exercise and the proportion of fat-derived energy to required energy decreased with increasing exercise intensity. These findings suggest that women in endurance training should continue low-intensity exercise for as long time as possible and that they should select the moderate-intensity to sustain exercise beyond 60 min in order to increase the total volume of energy expenditure.

Key words: steady exercise, exercise intensity, exercise duration, substrate oxidation

1)近 畿大学経営学部非常勤講師

School of Business Administration, Kinki University, 3-4-1 Kowakae, Higashiosaka, Osaka, 577-8502, Japan 2)大 阪体育大学大学院スポー ッ科学研究科

Graduate School of Sport and Exercise Science, Osaka University of Health and Sport Sciences, 1-1 Asashirodai Kumatori-

3)近 畿 大 学 経 営 学 部

School of Business Administration, Kinki University, 4)大 阪体育大学体育学部

School of Sport an gun, Osaka,

d Exercise Science, 590-0496, Japan

Osaka University of Health and Sport Sciences, 1-1 Asashirodai Kumatori-cho Sennan-

1.は じ め に

心 身 に お い て 健 康 的 な 生 活 を 営 む 上 で 、 定 期 的 に 身 体 活 動 を 行 う こ と は さ ま ざ ま な 有 益 性

を も た ら す と 考 え ら れ て い る(WorldHealth Organization,2010)。Kesaniemietal.(2001)に よ る と 、 身 体 活 動 と健 康 へ の 効 果 と の 問 に は 量 一 反 応 関 係 が あ り、 身 体 活 動 量 の 増 加 に よ っ て さ ま ざ ま な 疾 病 や 健 康 障 害 が 低 減 す る と結 論 付 け ら れ て い る 。 そ の た め 、 公 衆 衛 生 的 観 点 か ら 、 体 力 向 上 や 健 康 増 進 を 図 る 目 的 で 、 身 体 活 動 量 を増 加 さ せ る こ と が 奨 励 さ れ て い る 。 身 体 活 動 量 は 、 運 動 の 種 類 、 強 度 、 持 続 時 間 お よ び 頻 度 に よ っ て 決 定 さ れ 、 個 人 の 健 康 状 態 や 生 活 様 式 、 目標 な ど を 考 慮 し 、 こ れ ら の 変 数 を 規 定 す る こ と を 運 動 処 方 と 呼 ん で い る 。 運 動 処 方 の 代 表 的 な 指 針 と し て は 、AmericanCollegeofSportsMedicine(ACSM,

2006)に よ っ て 示 さ れ た 指 針 が 挙 げ ら れ 、 一 般 健 常 者 に 対 す る 心 肺 系 の 運 動 処 方 と し て 、40%か ら 85%の 運 動 強 度 で20分 か ら60分 の 継 続 的 あ る い は 間 欠 的 な 運 動 を推 奨 し て い る 。

こ の よ う な 心 肺 系 の 運 動 処 方 に お け る 運 動 強 度 や 運 動 時 間 の 基 準 は 、 持 久 的 ト レ ー ニ ン グ に よ っ て 改 善 さ れ る 最 大 酸 素 摂 取 量 や 有 酸 素 性 持 久 能 力 の 程 度 に 性 差 が な い(Wells,1991)こ と を 前 提 と し て お り 、 男 性 鍛 錬 者 を 対 象 と し て 行 わ れ た 研 究 結 果 を基 に し て 定 め ら れ て い る(Pollocketal., 1998)。 し か し 、 男 性 と比 較 し 、 女 性 は 体 脂 肪 率 が 高 く、 除 脂 肪 量 や 骨 密 度 が 低 く、 体 組 成 が 大 き く異 な る こ と や 、 筋 量 が 少 な く、 基 礎 代 謝 量 が 低 い こ と が 知 ら れ て い る 。 さ ら に 、 女 性 は 血 中 の 赤 血 球 量 や ヘ モ グ ロ ビ ン量 が 低 く 、 心 拍 出 量 が 少 な い た め 、 酸 素 運 搬 能 力 が 低 い と さ れ て い る (Wells,1991)。 体 力 や 運 動 パ フ ォ ー マ ン ス を左 右 す る 形 態 的 お よ び 生 理 的 特 徴 が 男 性 と大 き く異 な る 女 性 に と っ て 、 先 に 述 べ た よ う な 運 動 処 方 が 最 適 で あ る か ど う か は 分 か っ て い な い(Pollocket aL,1998)○

身 体 活 動 量 は 、 運 動 に よ る エ ネ ル ギ ー 消 費 量 と 等 価 と 考 え る こ と が で き る 。ACSMに よ る 心 肺 系 の 運 動 処 方 で は 、 エ ネ ル ギ ー 消 費 量 で の 目標 値 を

運 動1回 あ た り150〜400kcal、1週 間 あ た り最 低1000kcalと 設 定 して い る。 こ の よ うな 運 動 処 方 に従 い 、 長 時 間 の 持 続 的 運 動 を実 施 す る場 合 の エ ネ ル ギ ー 源 は、 主 と して 炭水 化 物 や 脂肪 な どの 基 質 の酸 化 に よ っ て 得 ら れ る エ ネ ル ギ ー と な る。

Romijnetal.(1993)は 、 男 性 鍛 錬 者 が 長 時 間 運 動 した 際 の基 質 の 酸 化 利 用状 況 は、 運 動 強 度 と運 動 時 間 の 影 響 を 大 き く受 け る こ と を指 摘 して い る。 一 方 、 女性 の 長 時 間 運 動 時 の 基 質代 謝 に関 す るデ ー タ は比 較 的 少 な く、 長 時 間 に渡 って 呼気 ガ ス を採 取 し、 運 動 中 の 経 時 的 な基 質 代 謝 の 変 動 に つ い て 、 明 確 な デ ー タ を示 した 研 究 は見 ら れ な い 。 そ こで 、 本研 究 で は、 女 性 が種 々の 運 動 強 度 で 長 時 間 の 持 続 的 運 動 を行 った 際 の 呼 気 ガス か ら 基 質代 謝 の 経 時 的 な変 化 を調 べ 、 女 性 に対 す る心 肺 系 の 運 動 処 方 と して 適 切 な運 動 強 度 お よ び運 動 時 間 につ い て検 討 す る こ と を 目的 と した 。

皿.方 法

1.被 験 者

被 験 者 は 、 女 子 大 学 生 長 距 離 選 手10名 で あ っ た 。 被 験 者 の 年 齢(平 均 ±標 準 偏 差)は20.0±

0.8歳 、 身 体 的 特 徴 は 、 身 長:1.62±0.04m、 身 体 質 量:55.2±2.9kg、 体 脂 肪 率:23。2±2.8%

で あ っ た 。 ト レ ッ ド ミ ル 走 で の 最 大 酸 素 摂 取 量

(VO2max)は59.6±4。OmL・min‑1・kg‑1で あ っ た 。 本 研 究 は 、 大 阪 体 育 大 学 研 究 倫 理 審 査 委 員 会 の 審 査 、 承 認 を 受 け て 実 施 さ れ た 。 被 験 者 に は 予 め 研 究 の 目 的 や 方 法 、 予 想 さ れ る 影 響 に つ い て 十 分 に 説 明 し 、 書 面 で 同 意 書 を 得 た 後 、 実 施 した 。

2.実 験 プ ロ ト コ ル

全 て の 実 験 は 、 室 温 を 一 定(20℃)に 保 っ た 環 境 制 御 室 内 の ト レ ッ ド ミ ル を 用 い て 実 施 し た 。 

まず 、 各 被 験 者 の 相 対 運 動 強 度(%VO2max)に 対 応 す る 歩 行 速 度 お よ び 走 行 速 度 を 求 め る た め 、 問 激 的 漸 増 負 荷 法 を 用 い た 歩 ・走 行 テ ス ト

を行 っ た 。 斜 度0%に 設 定 し た ト レ ッ ド ミル 上

を 、70〜270m・min‑1の5〜7種 類 の 速 度 で3

分 間 歩 行 あ る い は走 行 させ 、 酸 素 摂 取 量 を測 定

女性への運動処方の 目安

し た 。 そ の 後 、 ト レ ッ ド ミ ル の 斜 度 を3%と し 、 速 度 を 漸 増 さ せ 疲 労 困 億 ま で 継 続 し 、 測 定 さ れ

た 最 大 値 をVO2maxと し た 。 次 に 、 斜 度0%の ト レ ッ ド ミ ル 上 を 、 先 に 行 っ た テ ス トか ら 求 め

た30%VO2max、50%VO2max、70%VO2maxの

各 運 動 強 度 に 対 応 し た 被 験 者 ご と の 規 定 速 度 で

120分 間 持 続 運 動 さ せ た 。30%VO2maxは 歩 行 、

50%VO2maxお よ び70%VO2maxは 走 行 で 実 施 し、 実 施 す る 運 動 強 度 は ラ ン ダ ム に 選 択 し た 。 被 験 者 に は 、 実 験 前 日 は 激 し い 運 動 を 控 え 、 夕 食 は 20時 ま で に 済 ま せ て 十 分 な 睡 眠 を と る よ う 指 示 し た 。 運 動 前 の 栄 養 摂 取 状 態 は 長 時 間 運 動 中 の 基 質 利 用 に 影 響 を 与 え る こ と か ら(Bergmanand Brooks,1999)、 実 験 前 の 食 事 の 合 計 熱 量 お よ び 栄 養 素 の 比 率 を 規 定 し、 実 験7時 間 前 に410kcal の 朝 食(炭 水 化 物:42%、 脂 肪:41%、 タ ン パ ク 質:17%)、3時 間 前 に550kca1の 昼 食(炭 水 化 物:63%、 脂 肪:19%、 タ ン パ ク 質:18%)を 摂 らせ て 休 息 さ せ た 後 、 運 動 を 開 始 させ た 。 な お 、 各 運 動 強 度 の 実 験 は 、 疲 労 の 影 響 が 及 ば な い よ う 十 分 な 間 隔 を あ け て 行 っ た 。

3.測 定 方 法

運 動 開始30分 前 に 、 身長 を 自動 身長 計(YKH‑

230P、 ヤ ガ ミ社 製)、 体 重 お よ び体 脂 肪 率 を体 組 成 計(BC‑118E、 タ ニ タ社 製)を 用 い て 測 定 した 後 、 椅 座 位 安 静 時 の酸 素 摂 取 量 お よ び二 酸 化 炭 素 排 出量 を10分 間測 定 し た。 呼 吸 代 謝 モ ニ タ シ ス テ ム(エ ア ロ モ ニ タAE‑280お よびMG‑360、 ミ ナ ト医 科 学 社 製)を 用 い て 、 安 静 時 と運 動 中 の 酸 素 摂 取 量 お よび 二 酸 化 炭 素 排 出量 をbreathby breath法 で測 定 し、1分 間 の平 均 値 を毎 分 の 酸 素 摂 取 量 お よ び 二 酸 化 炭 素 排 出 量 と した 。 各 実 験 前 に は、 シス テ ム の フ ロ ー セ ンサ を2Lの シ リ ン ジ、 ガス メ ー タ を既 知 濃 度 の標 準 ガ ス で較 正 して 測 定 に用 い た。

4.デ ー タ処 理

本 研 究 で 対 象 と し た運 動 強 度 で 運 動 した 場 合 、 運 動 開始 直 後 に は、 体 内 の酸 素 貯 留 量 の変 化 や 肺 と活 動 筋 にお け る血 流 動 態 の違 い、 過 渡 的 な無 酸

素 性 解 糖 代 謝 の 関与 に よ る肺 レベ ル で の酸 素 摂 取 量 の応 答 の遅 れ や 、有 酸 素 性 代 謝 に よ り活 動 筋 で 増 加 した二 酸 化 炭 素 の一 部 が 血 中 に拡 散 さ れず 活 動 筋 へ 貯 蔵 され 、 二 酸 化 炭 素 排 出 量 の 一 過 性 の 低 下 が生 じる(宮 村 ほ か,1998)こ とが 懸 念 さ れ た。 本 研 究 で は 、 こ の よ うな状 況 が 収 束 し、定 常 状 態 に な っ た と想 定 さ れ る15分 以 降 か ら運 動 終 末 まで を分 析 対 象 と し、 測 定 した デ ー タか ら15 分 毎 の各 変 数 を以 下 の方 法 で算 出 した。

測 定 した1分 間 の平 均 酸 素 摂 取 量 お よび二 酸 化 炭 素 排 出量 を、Frayn(1983)が 示 した 化 学 量 論 式 (式(1)お よ び(2))に 代 入 す る こ とで 、1分 間 あ た りの 基 質 酸 化 量 を算 出 した 。 な お 、 本 研 究 で は 、 AchtenandJeukendrup(2003)お よびStisenet al.(2006)の 報 告 に倣 い、 窒 素 酸 化 量 は 無 視 で き る と仮 定 して基 質 酸 化 量 を算 出 した。

6=4.55× レζCO2‑3.21× コレ石02‑2.87× π(1)

∫=1.67× レ石02‑1.67× レ石CO2‑1.92× η(2)

こ こ で は 、c:1分 間 あ た り の 炭 水 化 物 酸 化 量(g・min‑1)、 ∫:1分 間 あ た り の 脂 肪 酸 化

量(g・min‑1)、UO2:1分 間 の 平 均 酸 素 摂 取 量

(L・min‑1)、 γCO2:1分 間 の 平 均 二 酸 化 炭 素 排 出 量(L・min‑1)、 π:1分 間 の 窒 素 排 出 量(g・min‑1) を 示 す 。

算 出 さ れ た1分 間 あ た り の 炭 水 化 物 酸 化 量 お よ び 脂 肪 酸 化 量 をAtwater係 数(炭 水 化 物:4.1 kcal・g‑1、 脂 肪:9.4kcal・g‑1)を 用 い て 熱 量 換 算

し た 後 、 加 算 し て1分 間 あ た り の エ ネ ル ギ ー 消 費 量 を 求 め た 。 ま た 、 消 費 エ ネ ル ギ ー に 占 め る 炭 水 化 物 お よ び 脂 肪 由 来 の エ ネ ル ギ ー の 割 合 を 算 出 し、 そ れ ぞ れ の 対 消 費 エ ネ ル ギ ー 比 率 と し た 。 累 積 炭 水 化 物 エ ネ ル ギ ー 量 、 累 積 脂 肪 エ ネ ル ギ ー 量 お よ び 総 エ ネ ル ギ ー 消 費 量 は 、1分 間 あ た りの 炭 水 化 物 、 脂 肪 由 来 の エ ネ ル ギ ー 量 お よ び エ ネ ル ギ ー 消 費 量 を15分 間 分 累 積 して 求 め た 。

5.統 計 処 理

測 定 に よ り得 ら れ た 酸 素 摂 取 量 お よ び 二 酸 化 炭 素 排 出 量 は 、 全 被 験 者 を 一 群 と してShapir(}Wilk 検 定 を行 い 、 デ ー タ の 正 規 性 を確 認 し た 。 デ ー タ 処 理 に よ っ て 得 ら れ た 各 変 数 と 運 動 時 間 お よ び 運 動 強 度 に つ い て 二 要 因 分 散 分 析 を 行 い 、 主 効 果 が 認 め ら れ た 場 合 に は 、Bonferroniの 方 法 に よ る 多 重 比 較 を 行 っ た 。 交 互 作 用 が 認 め ら れ た 場 合 は 、 各 要 因 の 単 純 主 効 果 お よ び 各 水 準 問 の 差 を 検 討

し た 。 球 面 性 が 仮 定 さ れ な い 場 合 は 、Greenhouse‑

Geisserの 方 法 を 用 い て 自 由 度 を 修 正 し、 検 定 し た 。 ま た 、 運 動 強 度 ご と に 運 動 時 間 経 過 に伴 う 各 変 数 の 変 動 に つ い て 、 多 項 式 対 比 に よ り最 適 な モ デ ル を 選 択 し 、 最 小 二 乗 法 に よ っ て 回 帰 式 を 得 た 。 全 て の 統 計 処 理 は 、 統 計 解 析 ソ フ ト(SPSS 15.OJforWindows、SPSSInc.製)を 使 用 し て 行 い 、 統 計 的 有 意 水 準 は5%未 満 に 設 定 し た 。

皿.結 果

1。 運 動 時 間 お よ び 運 動 強 度 と 酸 素 摂 取 量 、 二 酸 化 炭 素 排 出 量 の 関 係

Shapiro‑Wilk検 定 の 結 果 、 測 定 さ れ た 酸 素 摂 取 量 お よ び 二 酸 化 炭 素 排 出 量 は 正 規 分 布 に 従 う

こ と が 確 認 さ れ た 。 運 動 時 間 経 過 に 伴 う 酸 素 摂 取 量 お よ び 二 酸 化 炭 素 排 出 量 の 変 動 を 図1に 示

し た 。 分 散 分 析 の 結 果 、 酸 素 摂 取 量(図1a)に は 、 運 動 時 間 と 運 動 強 度 の 両 要 因 に 有 意 な 主 効 果 が 認 め ら れ た[F(3.31,29.77)=12.68,ρ<0.Ol;F

(1.46,13.ll)=565.38,ヵ<0.Ol]。 多 重 比 較 の 結 果 、15分 の 値 に 対 し て90分 以 降 の 値 が 有 意 に 高 値 を示 し(ρ<0.01)、 全 て の 運 動 時 間 に お い て 、

30%VO2maxよ り も50%VO2max、50%VO2max

よ り も70%VO2maxの 値 が 有 意 に 高 か っ た(ρ 〈 0.Ol)。 二 酸 化 炭 素 排 出 量(図lb)に つ い て も 、 運 動 時 間 と 運 動 強 度 に 有 意 な 主 効 果 が 認 め ら れ

[F(3.52,31.71)=41.45,1)<0.01;F(L57,14.14)=

390.03,ρ<0。Ol]、15分 に 対 し て30分 の 値 、30分 に 対 し て45分 の 値 が 有 意 に 低 く(ρ<0.05)、60 分 以 降 の 値 は15分 の 値 と 比 べ て 有 意 に 低 か っ た

(ヵ 〈0.01)。 全 運 動 時 間 で 、30%VO2maxよ り も

(a)

図1

運 動 時 間 経 過 に伴 う酸 素 摂 取 量(a)お よ び 二 酸化 炭 素 排 出 量(b)の変 動

プ ロ ッ トは 平 均値 、 エ ラー バ ー は標 準偏 差 を 示 す 。

50%VO2max、50%VO2maxよ り も70%VO2maxの 値 が 有 意 に 高 か っ た(ヵ<0.Ol)。

2.運 動 時 間 お よ び 運 動 強 度 と 炭 水 化 物 酸 化 量 、 脂 肪 酸 化 量 の 関 係

運 動 時 間 経 過 に 伴 う 炭 水 化 物 酸 化 量 お よ び 脂 肪 酸 化 量 の 変 動 を 図2に 示 し た 。 分 散 分 析 の 結 果 、 炭 水 化 物 酸 化 量 と 脂 肪 酸 化 量 に は 、 運 動 時 間 と 運 動 強 度 の 両 要 因 に 有 意 な 交 互 作 用 が 認 め ら れ た た め[F(4.49,40.38)=9.67,ρ<0.01;‑F(3。91,

35.23)=9.40,ヵ<0.Ol]、 各 要 因 の 単 純 主 効 果 を 検 討 し た 。 炭 水 化 物 酸 化 量(図2a)で は 、 各 運 動 強 度 に お い て 運 動 時 間 の 有 意 な 単 純 主 効 果 が

女性への運動処方の 目安

認 め られ(ρ<0.01)、15分 の値 と比 較 して45分 以 降 の 値 が 有 意 に低 か っ た(ヵ 〈 α05)。 各 運 動 時 間 で 運 動 強 度 の 有 意 な 単 純 主 効 果 が 認 め ら れ

(ρ 〈0.01)、 全 運 動 時 間 で30%VO2maxよ り も

50%VO2max、50%VO2maxよ り も70%VO2maxの 値 が 有 意 に 高 か っ た(ヵ<α05)。 脂 肪 酸 化 量(図 2b)で は 、 各 運 動 強 度 に お い て 運 動 時 間 の 有 意 な 単 純 主 効 果 が 認 め ら れ(ヵ 〈0.Ol)、15分 の 値 に

対 し て 、30%VO2maxと70%VO2maxで は45分

以 降 の 値 、50%VO2maxで は30分 以 降 の 値 が 有 意 に 高 か っ た(そ れ ぞ れ ρ<0.01,ρ<0.01,ρ 〈 0.05)。45分 以 降 の 運 動 時 間 に お い て 運 動 強 度 の 有 意 な 単 純 主 効 果 が 認 め ら れ(ρ<0.05)、45分

以 降 で30%VO2maxよ  り も70%VO2maxの 値 、 105分 以 降 で30%VO2maxよ り も50%VO2maxの 値 が 有 意 に 高 値 を 示 し た(ρ<α01)。 全 運 動 時

間 に お い て 、50%VO2maxと70%VO2maxの 間 に 差 は 認 め ら れ な か っ た 。 ま た 、 多 項 式 対 比 の 結

果 、30%VO2maxの 炭 水 化 物 酸 化 量 は 線 形(7=

0.632,ρ 〈0.01)、50%VO2maxと70%VO2maxの

炭 水 化 物 酸 化 量 は 対 数 関 数(ノ ニ0.273,ヵ 〈0.01;

72=0.684,ヵ<0.Ol)、30%VO2maxの

70%VO2maxの 脂 肪 酸 化 量 は 対 数 関 数 で 回 帰 さ れ た(ノ ニ0.261,ρ<0.01;ノ ニ0.717,ρ<0.01)。

(a)

(b)

図2運 動 時 間 経 過 に伴 う炭 水 化 物 酸 化 量(a) お よ び脂 肪 酸化 量(b)の変 動

3.運 動 時 間 お よ び 運 動 強 度 と1分 間 あ た り の エ ネ ル ギ ー 消 費 量 、 炭 水 化 物 お よ び 脂 肪 の 対 消 費 エ ネ ル ギ ー 比 率 の 関 係

運 動 時 間 経 過 に 伴 う1分 間 あ た り の エ ネ ル ギ ー 消 費 量 、 炭 水 化 物 お よ び 脂 肪 の 対 消 費 エ ネ ル ギ ー 比 率 の 変 動 を 図3に 示 した 。 分 散 分 析 の 結 果 、1分 間 あ た りの エ ネ ル ギ ー 消 費 量(図3a)に は 、 運 動 時 間 と 運 動 強 度 の 両 要 因 に 有 意 な 主 効 果 が 認 め ら れ た[F(32Z2939)=4.23,ρ<OD5;.F(1.56,1407)

ニ50820 ,ρ<0.01]。 多 重 比 較 の 結 果 、15分 の 値 に 対 し て 、60分 と90分 の 値 の み が 有 意 に 低 く(ヵ<

0.01,ρ<α05)、 全 運 動 時 間 で30%VO2maxよ り も

50%VO2max、50%VO2maxよ り も70%VO2maxの 値 が 有 意 に 高 い 値 を 示 し た(ρ<α01)。 炭 水 化 物 お よ び 脂 肪 の 対 消 費 エ ネ ル ギ ー 比 率(図3b)に

も 、 運 動 時 間 と運 動 強 度 に 有 意 な 主 効 果 が 認 め ら れ[F(32q2878)=973qヵ 〈0.Ol;.F(1.7Zl588)

=5 .32,ρ<0。05]、 脂 肪 の 対 消 費 エ ネ ル ギ ー 比 率 は 、15分 に 比 べ て30分 の 値 、30分 に 比 べ て45分 の 値 が そ れ ぞ れ 有 意 に 高 く(ρ<0.Ol,ヵ<0.05)、

60分 以 降 も15分 の 値 よ り有 意 に 高 か っ た(ヵ<

0.01)。 全 運 動 時 間 に お い て 、30%VO2maxの 値 は

70%VO2maxよ り も有 意 に 高 か っ た が(ρ<α01)、

50%VO2maxと70%VO2maxと の 間 に 差 は 認 め ら れ な か っ た 。 多 項 式 対 比 の 結 果 、 脂 肪 の 対 消 費 エ ネ ル ギ ー 比 率 は 、 各 運 動 強 度 と も対 数 関 数 で 回 帰 さ れ た(ノ=0.444ρ<0.01;ノ ニ α292ρ<α01;ノ

=0 .775、か〈(>Ol)o

(a) 宅

目 碧 ぎ

皿1嘲 細1 浬

1 '忌ミ

H

(b)

図3運 動 時 間 経 過 に伴 う1分 間 あ た りの エ ネ ル ギ ー 消 費 量(a)と 炭 水 化 物 お よ び 脂 肪 の 対 消 費 エ ネル ギ ー比 率(b)の変 動

4.運 動 時 問 お よ び 運 動 強 度 と 累 積 炭 水 化 物 エ ネ ル ギ ー 量 、 累 積 脂 肪 エ ネ ル ギ ー 量 お よ び 総 エ ネ ル ギ ー 消 費 量 の 関 係

運 動 時 間 経 過 に 伴 う 累 積 炭 水 化 物 エ ネ ル ギ ー 量 、 累 積 脂 肪 エ ネ ル ギ ー 量 お よ び 総 エ ネ ル ギ ー 消 費 量 の 変 動 を 図4に 示 し た 。 分 散 分 析 の 結 果 、 累 積 炭 水 化 物 エ ネ ル ギ ー 量 、 累 積 脂 肪 エ ネ ル ギ ー 量 、 総 エ ネ ル ギ ー 消 費 量 の 全 て に 、 運 動 時 間 と 運 動 強 度 に 有 意 な 交 互 作 用 が 認 め ら れ[F(140, 1262)=534q、 ≠)<0.01;.F(1.79,16.09)=8.31,ヵ 〈 0.01;F(1.61,1447)=46820,ρ<0.01]、 各 運 動 強 度 に お い て 運 動 時 間 の 有 意 な 単 純 主 効 果 が 認 め ら れ た(そ れ ぞ れ ヵ 〈OD5,ヵ<0.Ol,ヵ<0,01)。 累 積 炭 水 化 物 エ ネ ル ギ ー 量 お よ び 総 エ ネ ル ギ ー 消 費 量 に は 、 各 運 動 時 間 で 運 動 強 度 の 有 意 な 単 純 主 効 果 が 認 め ら れ た が(ρ<0.01)、 累 積 脂 肪 エ ネ ル ギ ー 量 で は60分 以 降 の 各 運 動 時 間 で の み 運 動 強 度 の 有 意 な 単 純 主 効 果 が 認 め ら れ た(ρ<α05)。 累 積 炭 水 化 物 エ ネ ル ギ ー 量(図4a)は 、 全 て の 運 動 強 度 に お い て 、15分 以 降 運 動 終 末 ま で 有 意 に 増 加

し(ヵ 〈0.01)、 全 運 動 時 間 で30%VO2maxよ り も

50%VO2max、50%VO2maxよ り も70%VO2maxの 値 が 有 意 に 高 か っ た(ヵ 〈0.01)。 累 積 脂 肪 エ ネ ル

ギ ー 量(図4b)は 、30%VO2maxと70%VO2max

で は15分 以 降 運 動 終 末 まで 、50%VO2maxで は30 分 以 降 運 動 終 末 まで 有 意 に増 加 した(そ れ ぞ れ ヵ

<0.01,ρ<0.01,ρ 〈 α05)。60分 以 降 、70%VO2max

の 値 は30%VO2maxよ り も 有 意 に 高 か っ た が(ρ

<0.05)、50%VO2maxと の 問 に 差 異 は 認 め ら れ な か っ た 。 総 エ ネ ル ギ ー 消 費 量(図4c)は 、15分 以 降 運 動 終 末 ま で 有 意 に 増 加 し(ρ<001)、 全

運 動 時 間 で30%VO2maxよ り も50%VO2max、

50%VO2maxよ り も70%VO2maxの 値 が 有 意 に 高 か っ た(ρ<0.01)。 多 項 式 対 比 の 結 果 、 各 運 動 強 度 と も 累 積 炭 水 化 物 エ ネ ル ギ ー 量 は 対 数 関 数(ノ ニ0675

,ρ<001;ノ ニ0.627,1)<0.01;ノ2ニ0921,、 ρ

<0.01)、 累 積 脂 肪 エ ネ ル ギ ー 量 は 指 数 関 数(ノ=

0.855,1)<0.01;72ニ0.689,1)<0。01;ノ=0938,ρ 〈 0.Ol)、 総 エ ネ ル ギ ー 消 費 量 は 線 形(7=0.98α ヵ 〈 0.01;7=0.989,ρ<0。01;7=0.983,ρ 〈0.01)で 回 帰 さ れ た 。

女性への運動処方の 目安

a(一邸⇔図)咽‑讐ムへ鴫︺弓§コ}ゾN遅

(b) 急8 皿1囲

1 ミ 婚 H 盗 聖

(c) 急 ぎ 皿田 無 浬 1 良 '忌 肖

図4 運 動 時 間 経 過 に伴 う累 積 炭 水 化 物 エ ネル ギ ー量(a)、 累 積 脂 肪 エ ネ ル ギ ー 量(b)お よ び総 エ ネ ル ギ ー 消 費 量(c)の変 動

】v.考 察

1.運 動 時 間 の経 過 に伴 う酸 素 摂 取 量 お よ び二 酸 化 炭 素 排 出量 の変 動

酸 素 摂 取 量(図1a)は 、 運 動 強 度 が 高 く な る ほ ど増 加 し、 運 動 強 度 の上 昇 に伴 う換 気 量 や 心 拍

数 の増 大 が 直 接 反 映 さ れ た形 とな っ た。 運 動 時 間

の経 過 に伴 う酸 素 摂 取 量 の変 動 は 、30%VO2max で は 運 動 開始 後15分 か ら120分 ま で ほ ぼ 一 定 で

あ っ た が 、50%VO2maxと70%VO2maxで は 、15 分 の 値 と比 べ て90分 以 降 の 値 が そ れ ぞ れ4.9〜

7.1%、3.4〜4.8%増 加 した 。 こ の 増 加 は、 呼 吸 筋 の疲 労 に よる換 気 量 の 漸 増(MacDougalletal., 1974)あ る い は速 筋 線 維 が 動 員 され て活 動 筋 で の 酸 素 消 費 が 増 加 した こ と に よ るslowcomponent (緩 成 分)が 原 因 と考 え ら れ る(Pooleetal., 1994)。

二 酸 化 炭 素 排 出量(図1b)も ま た 、 運 動 強 度 が 高 い ほ ど 高 値 を 示 した 。 運 動 強 度 が 上 昇 す る と、有 酸 素 性 代 謝 由来 の二 酸 化 炭 素 に解 糖 系 代 謝 の緩 衝 に よ っ て 産 生 さ れ る 二 酸 化 炭 素 が 加 わ り、

全 体 と して二 酸 化 炭 素 の排 出量 が 増 加 した の で あ ろ う。 ま た、 運 動 強 度 に か か わ らず 同様 の変 動 傾 向 を示 し、運 動 開始 後15分 か ら45分 ま で は他 の 時 間 区分 よ りも減 少 率 が 大 き く、60分 以 降120分 ま で は ほ ぼ 同 程 度 の 値 で あ っ た 。15分 か ら45分 ま で の漸 減 期 は 、運 動 開始 直 後 の血 流 量 増 加 に よ る二 酸 化 炭 素 の排 出量 の増 加 とそ の後 に遅 れ て起 こ る分 圧 上 昇 に よ る排 出量 の増 加 が 収 束 す る段 階 で あ り、60分 以 降 の 定 常 期 は 、有 酸 素 性 代 謝 お よ び解 糖 系 代 謝 の緩 衝 に よ る二 酸 化 炭 素 の産 生 量 と 排 出量 が 平 衡 状 態 に あ っ た と考 え られ る(宮 村 ほ カ、,1998)○

2.運 動 時 間 の経 過 に伴 う炭 水 化 物 酸 化 量 お よび 脂 肪 酸 化 量 の変 動

炭 水 化 物 酸 化 量(図2a)は 、 運 動 強 度 が 高 い ほ ど高 い 値 を示 し、 運 動 時 間 の 経 過 に 伴 い 減 少

し た 。30%VO2maxで は15分 か ら 運 動 終 末 ま で 一 定 の 割 合 で 減 少 し た の に 対 し、50%VO2maxと

70%VO2maxで は60分 の 時 点 で 運 動 終 末 まで の 総 減 少 量 の そ れ ぞ れ63.7%、77.4%ま で減 少 し、 そ の後 は一 転 して緩 や か に減 少 した。 一 方 、脂 肪 酸 化 量(図2b)は 運 動 時 間 の 経 過 に 伴 っ て 運 動 終 末 ま で増 加 し続 け たが 、運 動 強度 に よっ て異 な る

増 加 傾 向 を 示 し た 。30%VO2maxで は 、 炭 水 化 物 酸 化 量 と 同 様 に15分 か ら120分 ま で 一 定 の 割 合

で 増 加 し た が 、50%VO2maxと70%VO2maxで は 、 15分 か ら60分 の 間 に 運 動 終 末 ま で の 総 増 加 量 の そ れ ぞ れ62.1%、71.6%ま で 大 き く増 加 し た 後 、120

  分 ま で は 増 加 率 が 低 下 し た 。 ま た 、50%VO2max

と70%VO2maxで は 、15分 か ら運 動 終 末 ま で 脂 肪 酸 化 量 に 差 は 見 ら れ な か っ た 。

Horowitzetal.(1999)は 、 男 性 が25%VO2max

と68%VO2maxの 運 動 強 度 で120分 間 の 自転 車 こ ぎ運 動 を行 っ た 際 の 基 質 酸 化 量 に つ い て 、 運 動 強 度 が 高 い ほ ど炭 水 化 物 お よ び脂 肪 の 酸 化 量 が 高 く、 炭水 化 物 酸 化 量 は 運動 開 始 か ら終 末 まで 漸 減 す る の に対 して脂 肪 酸化 量 は 漸増 し、 運 動 強 度 が 高 い ほ ど そ の 変 化 率 が 大 きい と報 告 して い る 。 本 研 究 とHorowitzetal.の 報 告 で は 、被 験 者 の性 別 や 運動 様 式 、基 質酸 化 量 の算 出 方 法 が 異 な るが 、基 質 酸 化 量 の 変 動 傾 向 は 概 ね 一 致 した 。 Stisenetal.(2006)は 、 女 性 鍛 錬 者 と非鍛 錬 者 が

自転 車 こ ぎ運動 した 際 の脂 肪 酸化 量 につ い て 、 運 動 強 度 の 高低 に か か わ らず鍛 錬 者 の脂 肪 酸化 量 が 非鍛 錬 者 よ りも高 か った こ とか ら、 十分 な有 酸 素 性 トレー ニ ン グ を積 ん だ鍛 錬 者 は 非鍛 錬 者 よ りも 高 い 脂 肪 酸 化 利 用 能 力 を有 して い る と述 べ て い

る 。 こ の こ とか ら、 本 研 究 の50%VO2maxで の 炭水 化 物 酸 化 量 お よび脂 肪 酸 化 量 の標 準 偏 差 が他 の 運動 強 度 と比 較 して 著 し く大 きな値 で あ った こ

と(図2b参 照)は 、 トレー ニ ング状 態 の 違 い に よる被 験 者 の脂 肪 酸化 利 用 能 力 の 差 異 が 反 映 され た か らで あ る と考 え られ る。

以上 の こ とか ら、 運動 強 度 にか か わ らず 、 運 動 時 間 の延 長 に よ って脂 肪 の代 謝 は 高 進 し続 け 、 運 動 の持 続 に 必 要 な エ ネ ル ギ ー供 給 にお け る炭水 化 物 へ の依 存 度 は 減少 す る。 また 、 運 動 強 度 が低 け れ ば 脂 肪 の代 謝 は一 定 の 割 合 で 高 進 し続 け るが 、 中 程 度 以 上 の 運 動 強 度 で は60分 を越 え る と高 進 が緩 や か に な る こ と、 高 進 の 度合 い は そ れ ぞ れ が 有 す る脂 肪 酸 化 利 用 能 力 に依 存 す る こ とが示 唆 さ

れ る。 さ らに 、50%VO2maxと70%VO2maxの 脂 肪 酸 化 量 に 運 動 開 始 か ら終 末 まで 差 が 見 ら れ な か っ た こ とか ら、 長 時 間 の持 続 的 運動 で は 運 動 開 始 直後 は脂 肪 代 謝 の 遅 れ が生 じ、 無 酸 素性 解 糖 代 謝 が エ ネ ル ギ ー供 給 が 過 渡 的 に関与 す るが 、 そ れ

が 収 束 した 後 は脂肪 の 酸 化 にエ ネル ギ ー 供 給 源 が 移 行 し、 運 動 に必 要 なエ ネル ギ ー 量 が 脂肪 の 酸 化 に よ って賄 う こ とが で き ない 場 合 、 そ の 不足 分 が 炭水 化 物 の 酸 化 で 充 当 され て 運 動 が 維 持 され て い

る と考 え る こ とが で き よ う。

3.運 動 時 間 経 過 に伴 う1分 間 あ た りの エ ネ ル ギ ー 消 費 量 と炭水 化 物 お よび 脂肪 の 対 消 費 エ ネ ル ギ ー 比 率 の 変 動

炭水 化 物 お よび脂 肪 酸 化 量 か ら熱 量 換 算 した1 分 間 あ た りの エ ネ ル ギ ー消 費 量(図3a)は 、 運 動 強 度 が 高 い ほ ど多 く、 運 動 時 間 の 経 過 にか か わ らず ほ ぼ 一 定 で あ った 。 この こ と は、 長 時 間 にわ た って 等 速 度 で 歩 行 あ るい は走 行 す る場 合 、 単 位 時 間 当 た りの 消 費 エ ネル ギ ー の 高低 は運 動 強 度 に 依 存 し、 同 じ運 動 強 度 を保 て ば ほぼ 一 定 の 消 費 エ ネル ギ ー で 運 動 が 継 続 され る こ と を示 して い る。

炭 水 化 物 と脂 肪 の 対 消 費 エ ネ ル ギ ー 比 率(図 3b)は 相 補 関 係 に あ る の で 、 運 動 時 間 の 経 過

に伴 い 増 加 す る 脂 肪 の 対 消 費 エ ネ ル ギ ー 比 率 の 観 点 か ら考 察 した い 。 脂 肪 の対 消 費 エ ネ ル ギ ー 比 率 は 運 動 強 度 が 高 く な る ほ ど低 下 す る が 、

50%VO2maxと70%VO2maxと の 問 に 差 は 見 ら れ な か っ た 。 全 て の 運 動 強 度 に お い て 、 運 動 開 始 後15分 か ら45分 の 間 に 大 き く増 加 し 、 そ れ 以 降 は120分 ま で 緩 や か に 増 加 し た 。 運 動 開 始 後60分 の 時 点 で 、 最 大 値 で あ る120分    の 値 に 対 し て 、30%VO2maxで は46.7%、50%VO2maxで

は63.1%、70%VO2maxで は72.8%ま で 増 加 し て お り、 運 動 強 度 が 高 く な る に つ れ て60分 以 降 の 増 加 率 が 低 く な る こ と が 明 ら か と な っ た 。 ま た 、

30%VO2maxで は60分 以 降 、50%VO2maxで は90 分 以 降 、 脂 肪 の 対 消 費 エ ネ ル ギ ー 比 率 が 炭 水 化 物

を上 回 る が 、70%VO2maxで は120分 まで 運 動 を 継 続 した と して も、 脂肪 が 炭水 化 物 の 対 消 費 エ ネ ル ギ ー 比 率 を上 回 る こ と は なか った 。

本 研 究 で の 脂 肪 の 対 消 費 エ ネ ル ギ ー 比 率 の 最

大 値 は 、30%VO2maxで は69.4%、50%VO2max

で は61.2%、70%VO2maxで は48.4%で あ っ た 。 Tarnopolskyetal。(1990)に よ る と 、65%VO2max で90分 間 ト レ ッ ド ミ ル 走 行 し た 場 合 、 消 費 エ ネ

ル ギ ー に 対 す る脂 肪 の 割 合 は 、 男 性 で は約20%、

女 性 で は約44%と され て い る。 自転 車 こ ぎ運 動

時 に つ い て は 、40%VO2maxで120分 間 持 続 し た 場 合 、 男 性 で は43.7%、 女 性 で は509%(Horton

etal.,1998)、58%VO2maxで90分 間 持 続 し た 場 合 、 男 性 で は35.2%、 女 性 で は40.6%と 報 告 さ れ て い る(Hortonetal.,2006)。 こ れ ら の 先 行 研 究 と 本 研 究 と を 考 え 合 わ せ る と、 運 動 形 態 や 運 動 強 度 、 脂 肪 酸 化 量 の 算 出 方 法 に 多 少 の 相 違 が 見 ら れ る が 、 運 動 強 度 が 高 く な る ほ ど脂 肪 の 対 消 費 エ ネ ル ギ ー 比 率 は 低 下 す る こ と 、 運 動 開 始 後60分 程 度 は 脂 肪 代 謝 が 著 し く高 進 す る が 、 そ れ 以 降 は 高 進 が 緩 や か に な る こ と、 さ ら に 男 女 で は 脂 肪 の 酸 化 利 用 能 力 に 差 が あ り、 男 性 よ り も女 性 の 方 が 高 い 脂 肪 酸 化 利 用 能 力 を 有 す る こ とが 示 唆 さ れ る 。

と相 補 関係 に あ る 累積 炭 水 化 物 エ ネ ル ギ ー量(図 4a)は 、 運 動 時 間 の経 過 に よ り増 加 率 が 漸 減 す る 対 数 関 数 的 な増 加 を示 した 。 こ れ らの こ とか ら、

運 動 時 間 に伴 う累積 脂 肪 エ ネ ル ギ ー量 の増 加 率 の 漸 増 が 認 め られ た本 研 究 の被 験 者 は 、十 分 な有 酸 素 性 トレー ニ ング を経 て脂 肪 酸 化 利 用 能力 が 高 進 さ れ た状 態 に あ る と言 え よ う。 ま た 、一 定 の運 動 強 度 で長 時 間運 動 を継 続 した場 合 、必 要 と され る エ ネ ル ギ ー量 は一 定 で あ るが 、運 動 時 間が 長 くな る につ れ て脂 肪 由来 のエ ネ ル ギ ーが 多 く供 給 され る よ うに な り、炭 水 化 物 の供 給 は低 減 す る。 しか し、 運 動 強 度 が 中程 度 以 上 に な る と、脂 肪 由 来 の エ ネ ル ギ ー の供 給 量 が 上 限 に達 し、不 足 分 の エ ネ ル ギ ー供 給 を炭 水 化 物 の酸 化 に頼 らざ る を得 な い 状 況 に な る と考 え られ る。

4.運 動 時 間 経 過 に 伴 う 累 積 炭 水 化 物 エ ネ ル ギ ー 量 、 累 積 脂 肪 エ ネ ル ギ ー 量 お よ び 総 エ ネ ル ギ ー 消 費 量 の 変 動

累 積 炭 水 化 物 エ ネ ル ギ ー 量 、 累 積 脂 肪 エ ネ ル ギ ー 量 お よ び 総 エ ネ ル ギ ー 消 費 量(図4)は 、 運 動 時 間 の 経 過 に 伴 い 増 加 し た 。Hurleyetal.(1986)

は 、 男 性 を被 験 者 と して64%VO2maxで の120 分 間 の 自転 車 こ ぎ運 動 を有 酸 素 性 トレー ニ ング の 前 後 に実 施 し、 炭 水 化 物 由来 と脂 肪 由来 のエ ネ ル ギ ー を加 え た 総 エ ネ ル ギ ー は 運 動 時 間 の 経 過 に 伴 っ て 一 定 の 割 合 で 増 加 す る と述 べ て お り、 本 研 究 の 総 エ ネ ル ギ ー 消 費 量(図4c)の 変 動 と 同 様 の増 加 傾 向 を示 した。 さ らに、Hurleyetal.は 、

トレー ニ ン グ前 の脂 肪 由来 のエ ネ ル ギ ー は運 動 の 継 続 に伴 っ て一 定 の割 合 で増 加 す る の に対 し、 ト

レー ニ ン グ後 は増 加 率 が 漸 増 す る こ と を報 告 し て お り、 指 数 関 数 的 な増 加 を 示 した 本 研 究 の 累 積 脂 肪 エ ネ ル ギ ー量(図4b)と 近 似 した 変 動 を 示 した 。 ま た 、 先 に 述 べ た脂 肪 酸 化 量(図2b)、

脂 肪 の 対 消 費 エ ネ ル ギ ー 比 率(図3b)と 同 様 、

50%VO2maxと70%VO2maxの 累 積 脂 肪 エ ネ ル ギ ー量 の 問 に差 は見 られ な か っ た。 運 動 時 間 の経 過 に よ り、 総 エ ネ ル ギ ー消 費 量 が 一 定 の割 合 で増 加 した の に対 し、 累 積 脂 肪 エ ネ ル ギ ー量 は指 数 関 数 的 に増 加 した こ とか ら、 累 積 脂 肪 エ ネ ル ギ ー量

5.運 動 処 方 へ の示 唆

ACSMに よ っ て 示 され て い る心 肺 系 の 運 動 処

で は な く、VO2maxと 安 静 時VO2の 差 分(酸 素

摂 取 予 備 量 、VO2R)に 対 す る 運 動 時 のVO2の

割 合(%VO2R)で 示 し て い る 。 本 研 究 の 運 動

強 度 を%VO2Rに 換 算 す る と 、30%VO2maxは

約33%VO2R、50%VO2maxは 約55%VO2R、

70%VO2maxは 約77%VO2Rに 相 当 す る 。ACSM が 推 奨 す る1回 の 運 動 あ た りの エ ネ ル ギ ー 消 費

目標 は150〜400kcalに 設 定 さ れ て い る が 、 本

研 究 の 結 果 か ら30%VO2maxで は30〜85分 、

50%VO2maxで は20〜50分 、70%VO2maxで は20

〜40分 の 運動 時 間 で 目標 に 達 す る と考 え られ る 。

先 に述 べ た とお り、男 女 で は形 態 的 お よび生 理

的特 徴 が 異 な る の に加 え て 、長 時 問運 動 時 の脂 肪

代 謝 に も差 が あ る に もか か わ らず 、 同様 の運 動 処

方 が な さ れ て い る。 男 性 に比 べ て高 い脂 肪 酸 化 利

用 能 力 を有 す る女 性 は 、 よ り長 時 間 の運 動 を継 続

す る こ とが 可 能 で あ る と考 え られ 、運 動 強度 を高

くす る よ り も運 動 時 間 を延 長 し、 エ ネ ル ギ ー消 費

量 を増 加 させ る よ う な 処 方 が 有 効 で あ ろ う。 本

研 究 の 被 験 者 よ り も低 い 脂 肪 酸 化 利 用 能 力 を有

す る と考 え られ る 一 般 健 常 女 性 に 対 して 、 本 研

究 の 結 果 か ら心 肺 系 の運 動 処 方 を行 う とす れ ば 、

の 一 定 の 高 進 に よ り安 定 的 にエ ネ ル ギ ー 供給 が な され 、 長 時 間 に わ た って 運 動 を継 続 で き る こ とか ら、 で きる 限 り長 い 時 間 運動 を継 続 す る こ とが 有 効 と考 え られ る 。総 エ ネ ル ギ ー 消 費量 を よ り増加 させ る に は 、 高 い 運動 強 度 で な るべ く長 時 間 運 動 す る こ とが 最 も有 効 で あ るが 、ACSMが 上 限 と し

て い る85%VO2Rの よ う な高 運 動 強 度 で は 、 エ ネ ル ギ ー消 費 目標 を達 成 す るの に必 要 な 時 間 運 動 を 継 続 で きな い で あ ろ う。 中程 度 以 上 の 運 動 強 度 で は 、 運動 強 度 を高 く設 定 して も脂 肪 代 謝 の 高 進 は 同程 度 で あ る の で 、 運動 強 度 を高 くす る よ りもそ れ ぞ れ が最 も長 い 時 間 運動 を継 続 で き る運 動 強 度 に 設 定 す る処 方 が 適切 で あ る と考 え られ る。 そ し て 、 脂 肪 代 謝 の 高 進 が 緩 や か な 変 動 に転 じ る60 分 を 目安 と し、 で きれ ば そ れ 以 上 運 動 を継 続 す る

こ とが望 ま しい と思 わ れ る。

6.本 研 究 の 限界

本研 究 で は 、 運動 中 連続 採 取 した 呼気 ガ ス か ら 化 学 量 論 式 を用 い て 基 質 酸化 量 を算 出 した 。 そ の 際 、先 行 研 究 に倣 い 、 タ ンパ ク質 につ い て は 無視 で きる と仮 定 し、 炭水 化 物 と脂 肪 の み に着 目 して 検 討 を 行 っ た 。 運 動 中 の 血 液 採 取 は 行 っ て お ら ず 、血 液 性状 、 ホ ル モ ンの 変 動 につ い て は 考慮 し て い な い 。 また 、本 研 究 の被 験 者 は 女性 鍛 錬 者 で あ り、 そ の結 果 を直接 一 般 女性 に適用 す る こ とは 困 難 で あ っ た た め 、 トレー ニ ン グ状 態 の 違 い に よ る脂 肪 酸 化 利 用 能力 の差 を加 味 し、 一 般 女性 へ の 運動 処 方 を論 じた 。 これ らの こ とが 本研 究 の 限 界

とな ろ う。

V.ま と め

本 研 究 で は 、 女性 が種 々 の 運動 強 度 で 長 時 間 の 持 続 的 運動 を実 施 した 際 の基 質代 謝 の 経 時 的 な 変 化 を調 べ 、女 性 に対 す る心 肺 系 の 運動 処 方 と して 適 切 な 運 動 強 度 お よ び 運 動 時 間 に つ い て 検 討 し た 。 一 定 の 運動 強 度 で 長 時 間 運動 す る際 には 必 要 と され る エ ネ ル ギ ー消 費量 は 一 定 で あ るが 、 運 動 時 間 が 長 くな る につ れ て 運動 強 度 にか か わ らず脂

供 給 され る よ う に な り、 炭 水 化 物 由 来 の エ ネ ル ギ ー へ の依 存 度 は減 少 す る。 また 、低 い 運 動 強 度 で は 脂 肪 の 代 謝 は一 定 の 割 合 で 高 進 す る の に 対 し、 中程 度 以 上 の運 動 強 度 で は60分 を越 え る と 高 進 が 緩 や か に な り、 運 動 強 度 が 高 くな る ほ ど消 費 エ ネ ル ギ ー に対 す る脂肪 由 来 の エ ネ ル ギ ー の 割 合 は低 下 し、 長 時 間 の 運 動 継 続 が 困 難 と な る。 こ れ らの こ とか ら、 エ ネ ル ギ ー 消 費 量 を増 加 させ る 目的 で 女性 に心肺 系 の 運 動 処 方 をす る際 に は、低 い 運 動 強 度 で はで き る限 り長 い 時 間 運 動 を継 続 す る こ と、 中程 度 以 上 の 運 動 強 度 で は、 運 動 強 度 を 高 くす る よ りもそ れ ぞ れ が 最 も長 い 時 間 運 動 を継 続 で き る運 動 強 度 を選 択 し、60分 以 上 の運 動 の 継 続 を 目指 す こ とが 有 効 で あ る と考 え られ た 。

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