毎分換気量から算出する全身持久性 最大下負荷テストの妥当性に … ·...
Transcript of 毎分換気量から算出する全身持久性 最大下負荷テストの妥当性に … ·...
![Page 1: 毎分換気量から算出する全身持久性 最大下負荷テストの妥当性に … · が比較的少ないという考え方に大きな間違いはなく,PWC17・はSV_を反映するものと考えら](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022071219/60542726b2c0710f462d2e51/html5/thumbnails/1.jpg)
Meiji University
Title毎分換気量から算出する全身持久性最大下負荷テスト
の妥当性について
Author(s) 桑森,真介, 佐藤,隆
Citation 明治大学人文科学研究所紀要, 31: 75-88
URL http://hdl.handle.net/10291/11878
Rights
Issue Date 1991-03-30
Text version publisher
Type Departmental Bulletin Paper
DOI
https://m-repo.lib.meiji.ac.jp/
![Page 2: 毎分換気量から算出する全身持久性 最大下負荷テストの妥当性に … · が比較的少ないという考え方に大きな間違いはなく,PWC17・はSV_を反映するものと考えら](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022071219/60542726b2c0710f462d2e51/html5/thumbnails/2.jpg)
毎分換気量から算出する全身持久性
最大下負荷テストの妥当性について
桑 森 真 介 佐 藤 隆
Validity of Whole-Body Endurance Submaximum
Test estimated from Ventilatory Volume(VE)
Masasuke KUWAMORl Takashi SATOU
![Page 3: 毎分換気量から算出する全身持久性 最大下負荷テストの妥当性に … · が比較的少ないという考え方に大きな間違いはなく,PWC17・はSV_を反映するものと考えら](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022071219/60542726b2c0710f462d2e51/html5/thumbnails/3.jpg)
1.はじめに・……
ll .方 法……・
皿。結果および考察・
N.まとめ……・
目 次
・1
・4
・6
・・ P0
![Page 4: 毎分換気量から算出する全身持久性 最大下負荷テストの妥当性に … · が比較的少ないという考え方に大きな間違いはなく,PWC17・はSV_を反映するものと考えら](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022071219/60542726b2c0710f462d2e51/html5/thumbnails/4.jpg)
77
《共同研究》
毎分換気量から算出する全身持久性
最大下負荷テストの妥当性について
桑 森 真 介 佐 藤 隆
1.はじめに
一般に,体力は行動体力と防衛体力により構成されると考えられている。前者の行動体力の要素
の一つである全身持久性は,行動体力の中でも特に健康と強く関連するといわれている14)29)34)。こ
の考え方の背景には,全身持久性が動脈硬化を中心とした各種成人病と密接に関連するということ
がある。全身持久性と各種成人病との関係を直接的あるいは間接的に示す研究は,これまで多くの
研究者によって報告されてきた。これらの研究の代表的なものに,進藤らの研究34》をあげることが
できる。進藤ら34)は,全身持久性の指標として認められている体重1kgあたりの最大酸素摂取量
(VO2m。。/Wt)が低下すると虚血性心疾患の危険因子が増大するということを報告している。ま
た,Blairら3)によると, VO2m・。/Wtが低値を示す者は死亡確率が高いということであるが,筆
者らは,このような結果は全身持久性が動脈硬化を中心とした各種成人病と密接に関わることによ
るものではないかと考えている。
このように,全身持久性は健康の度合いと密接に関連しているということから,いくつかの体力
因子の中でも特に重要視されている14)3の。また,持久的な能力を必要とするスポーツ種目において
は,選手の全身持久性は極めて重要となり,従来より多くのスポーツ選手の全身持久性に関する研
究が報告されてきた1)12)24}31)32)。
現在,全身持久性を示す生理学的指標としては,前述のVO2m。。/WtのほかにAT(無酸素性
作業閾値)6)9)19》38)39)4°),各種ステップテストの得点4)5),各種PWC27)28)35)s7),などをあげることが
できる。この内VO2m。。の直接的測定では被験者をオールアウトにまで追い込む必要があり,ま
た,ATについても最大下負荷テストによりもとめることの可能性が示唆されてはいる1°)ものの,
今のところオールアウトテストによらざるを得ないというのが現状である。
オールァウトテストは,中高齢者を対象として測定を実施する場合や多くの被験者を対象として
体力測定を実施する場合,危険性が高いことあるいは簡便でないことなどから適切な方法とはいえ
ない。一般にはこのような場合,各種のステップテストやPWCなどの最大下負荷テストにより全
身持久性を評価している。
各種ステップテストの中では,Brouha4)5)によって考案されたハーバードステップテストがよく
1
![Page 5: 毎分換気量から算出する全身持久性 最大下負荷テストの妥当性に … · が比較的少ないという考え方に大きな間違いはなく,PWC17・はSV_を反映するものと考えら](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022071219/60542726b2c0710f462d2e51/html5/thumbnails/5.jpg)
78
知られている。我が国では,青・少年の全身持久性のテスト方法としてこのハーパードステップテ
ストの変法の踏み台昇降運動が広く採用されている。
踏み台昇降運動テストの得点が持久走の記録あるいはVO2m。。/Wtのそれぞれとどの程度相関す
るかに関しては,これまでいくつか報告がみられるが,それらの間に統計的に有意な相関が認めら
れたというもの16)17)2°)からほとんど相関が認められなかったというもの13)25)までさまざまである。
これまでのいくつかの報告から総合的にみて,踏み台昇降運動の全身持久性テストとしての妥当性
はそれほど高くないように思われるが,このテストは我が国において現在最も普及したテストとい
えよう。
また,PWCに関しては, Sj6strand35)とWahlund37)により開発されたPWC、7。が広く知られ
ている。ただし,対象が中高齢者である場合には,心拍数(HR)170 beats/minが相当な強度にな
るためPWCI5・あるいはPWCI3・が採用されている。宮下ら27)は上述のようなPWC・,・, PWC・5・,
およびPWC、3・,について,加齢に伴う変化がみられないこと,すべての人に同一の相対負荷
を与えていないということ,などの問題点を指摘し新たにPWC75%HRm・。を考案した。この
PWC75%HR皿。。は,その後彼らのグループの研究28)により高い妥当性を有することが確認された。
一方,上述のような運動中あるいは運動後のHRの変動からの全身持久性を評価する方法につ
いて,Nakanishiと筆者ら3°),筆者ら21)22)7tおよび野坂ら33’はその妥当性の問題点を指摘してい
る。
Nakanishiと筆者ら3°)や筆者ら21)
(εε\■ε》話∈“O>
4500
4000
3500
3000
2500
2000
!!’
ロ /!6
ノ ノ P.・° /
1!ヒ1 ,1”
轟もク鷺獣眺、 rrロ SEE=372.917 ,”ノ’
・1500 300 400 500 6bo 700
70%Value⊂sec.⊃
図’1VEからもとめる指標(70%Value)と実測の VO2maxの相関(Nakanishiと筆者らの論文30)よ り引用)
は,上記のようなことからHRから全
身持久性を評価する従来からの方法に
代わる新たな方法を考案する必要性を
論じ,漸増運動負荷中の毎分換気量
(VE)の変化から全身持久性の指標を
算出した。彼らは,その指標とVO2m。。
との間にある程度の相関が得られた
(図1)ことから,その指標が従来の
HRから算出する指標に変わり使用し
得る可能性があるのではないかと述べ
ている。しかしながら,彼らの研究で
は,VEからもとめる指標と従来の
HRから算出する指標の妥当性を比較検討するには至らなかった。
そこで,本研究では,Nakanishiと筆者ら3°)や筆者ら21)が試作したVEからもとめる指標をさ
らに検討するとともに,その指標とこれまでのHRからもとめる指標の妥当性を比較することを試
みた。
前述のように,HRから全身持久性を算出する方法についてはこれまで何人かの研究者によって
一2一
![Page 6: 毎分換気量から算出する全身持久性 最大下負荷テストの妥当性に … · が比較的少ないという考え方に大きな間違いはなく,PWC17・はSV_を反映するものと考えら](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022071219/60542726b2c0710f462d2e51/html5/thumbnails/6.jpg)
毎分換気量から算出する全身持久性最大下負荷テストの妥当性について
その妥当性の問題が指摘されているが,
る。
79
ここでその問題点をPWC…を例にあげ検討することとす
〈HRから全身持久性の指標を算出する方法の問題点〉
今ここで,
外部に発揮された単位時間あたりのエネルギー:PO
運動に要した単位時間あたりの消費エネルギー:PI
運動中の単位時間あたりの消費エネルギー:PE
安静時の単位時間あたりの消費エネルギー:PR
エネルギー効率:E
とおくと
PO=E×PI
E× (PE-PR)
となる。
そこで,
HR 170 beats/min時に外部に発揮された単位時間あたりのエネルギー(kcal/min):POHR、,。
酸素11によって発生するエネルギー(kcal):EO2
HR 170 beats/min時の酸素摂取量(1/min):VO2HR17。
安静時の酸素摂取量(1/min):VO2,e、t
HR 170 beats/min時の心拍出量(1/min):QHR…
HR 170 beats/min時の一回拍出量(1):SVHRI7・
HR 170 beats/m{n時の動静脈酸素較差(レ02/1・Q):a・vO2diff.HR17。
とおくと,
POHRI70=E×(VO2HR170-VO2rest)×EO2
:=E×(QHR1,・×a・vO2 diff. HR、7。-VO,,。、t)×EO2
=E×(170×SVHR170×a・vO2 diff. HR17e-VO2,est)×EO2
=SVHR170×E×170×a・vO2 diff. HR1?o×EO2-E×VO2,est×EO2
と表すことができる。
Astrandら2)や池上15)によれぽ,漸増負荷運動中の一回拍出量(SV)は中等度(40~50%VO2m。。)
以上の強度になってもあまり増加しないということである。このことは,上記式中のSVH痕、7。は最
大一回拍出量(SVm。。)とほぼ同程度の値であることを示している。
上記最下段の式の左辺のPOHRi7。は, PWC1?・そのものを示すが,今仮に右辺のSVHR、7。以外
(上記最下段の式の下線部)のそれぞれがPOHRエ・・に及ぼす影響が比較的少ないとするならば,
PWC…はSVHR17・(あるいはSV_)を反映するということになる。実際には, Reindelら14)は
SV…は心臓容積と高い相関を有することを認めており,また何人かの研究者によりPWC、7。と心
一3
![Page 7: 毎分換気量から算出する全身持久性 最大下負荷テストの妥当性に … · が比較的少ないという考え方に大きな間違いはなく,PWC17・はSV_を反映するものと考えら](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022071219/60542726b2c0710f462d2e51/html5/thumbnails/7.jpg)
80
臓容積との間の高い相関関係が確認されている41)。これらの報告から,PWCI,・はSVm。。と相関
関係にあることが示唆される。このようなことから,前記した式の下線部がPOHR17。に及ぼす影響
が比較的少ないという考え方に大きな間違いはなく,PWC17・はSV_を反映するものと考えら
れる。この点については,山路41)も同様のことをすでに論じている。
一方,VO,m。xはSVm,。, HRm。。,およびa・vO2 diff.m。。の三者の積で表され,そのVO2m。x
とQm・。(SVm。x×HRm。。)は高い相関関係にあることが知られている1D。ここで,仮にHRm。。
がQm。xあるいはVO・m・。に及ぼす影響がそれほど大きくない(相関しない)とすれば, Qm・。ある
いはVO2m。。はSVm。。によりほぼ決定づけられることになる。もし,この仮説が正しいならば,
SVm。。を反映すると考えられるPWC・,・はVO2m。。と相関することになるであろう。一般に,
HRm。xはQm。。やVO・_と関連しないと考えられているようであるが, Davies8)によれば45歳
以上では,VO2m、xとHR_は正の相関を示すということである。また, Cooper7)は中高齢者で
はトレーニングによりHRm。。が上昇する可能性があることを示唆しており,このことは池上15)に
よっても支持されている。これらの報告は,HR_がQm,。やVO2_と関連しないという考え
方が必ずしも正しくないことを示していると同時に,中高齢者を対象とした場合,PWC,,。が
VOm。。を反映しない可能性を示唆するものである。実際に,石河ら18)は,中高齢者ではPWCi,・と
VO2m。。が有意に相関しないことを認めている。これらのことから,少なくとも中高齢者の場合に
はPWC・7・の全身持久性の指標としての妥当性は低いのではないかと考えられる。
また,PWC、7。とVO2m。。の相関を低下させる要因の一つにHR皿。xの個人差をあげることがで
きる。HRm。。の個人差の幅は約20 beats/minといわれている14)36)が,筆者らは経験的にそれ以
上の個人差があるのではないかと考えている。また,筆者らは,VO2m・。とPWC・,。の相関係数が
Qm。。を反映すると考えられる最大酸素脈(VO2m・x/HRm。。)とPWC1,。の相関係数に比ぺかなり
低値であることを認めている23)が,この結果は,HR_の個人差がPWC1?①とVO2Ma。の相関係
数をかなり低くしていることを示唆するものと考えられる。
これまで述べてきたように,PWC・7。の全身持久性の指標としての妥当性はかなり疑問視され,
他のHRからもとめる指標についても同様のことがいえる。
II.方 法
〈被 験 者〉
年齢19歳から23歳までの特に運動習慣を持たない健康な男子大学生26名を対象として測定を実施
した。
〈ステップテスト〉
文部省の体力診断テストの方法に従い運動を負荷した。なお,指数は,運動後に心電図を測定し
そのR波を数えることによりもとめた心拍数から算出した。
<PWC75%HRm3x>
4
![Page 8: 毎分換気量から算出する全身持久性 最大下負荷テストの妥当性に … · が比較的少ないという考え方に大きな間違いはなく,PWC17・はSV_を反映するものと考えら](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022071219/60542726b2c0710f462d2e51/html5/thumbnails/8.jpg)
毎分換気量から算出する全身持久性最大下負荷テストの妥当性について 81
負荷装置にはモナーク社製自転車エルゴメーターを用い,被験者にメトロノームに合わせ60rpm
でエルゴメーターをこがせた。負荷は1,0kp(360 kpm/min)から4分毎に2. O kp(720 kpm/
min),2.5kp(900 kpm/min),または1.5kp(540 kpm/min),2. O kp(720 kpm/min)と上昇
させた。また,心拍数は,各段階の後半1分間の心電図を記録し,そのR波を数えることによりも
とめた。なお,指標を算出する際に使用するHR_の推定には,210-0.8×年齢14)を用いた。
〈VO2maxおよびVEからもとめる指標〉
測定には,モナーク社製自転車エルゴメーターを用い,被験者に60rpmのリズムでエルゴメー
ターをこがせた。3分間の0.5kpでのウォーミングアップの後に2分間の休息をとらせ,その後
Okpから毎分0.5kpずつ負荷を上昇させた。この測定では, VEからもとめる指標と同時に
VO2m。も測定するために,被験者をそのままオー一ルアウトにまで追い込んだ。
呼気ガスの分析にはミナト医科学社製RM-300システムを使用し,そのデジタルデータを日本
電気社(NEC)製パーソナルコンピューターPC-9801・VXにオンライン入力し解析した。 VO2,
二酸化炭素排泄量(VCO2), VE,呼吸変換率(RER),その他の呼気ガスパラメーターを,パー
ソナルコンピューターにより30秒のサンプリソグタイムでプリソトアウトさせた。また,三栄測器
社製心電図監視記録装置カルディオスーパー(2E31A)により心電図を無線あるいは有線にて導
出し,そのTTL信号(5Vの矩形波)をパーソナルコンピ=一ターにカウントさせることにより
HRをもとめ,呼気ガスパラメーターと同時にその値をプリントアウトさせた。
VO・m。xの判定には,オールアウト直前のHR(170 beats/min以上), RER(1.1以上), VO2
およびHRのレベリングオフ,自覚・他覚症状,などを参考とした。
図2にVEからもとめる指標の測定方法について示した。都立大の「日本人の体力標準値第四
110
100
90
80
70
盆605509 40
30
20
10
0
舵雁朕pro己3-0.9145×Age +1258
一…塑聖野鮎一一一一一一イ
●●
● ●
● ● ● ○
o
o
o
丁晦 \
(旦)で偲2
【」4り0りムー0
0 60 120 180 240 300 360 420 480 540 600
Tirne(sec)
図2VEからもとめる指標(T6。%ラEmax)の測定方法
5
![Page 9: 毎分換気量から算出する全身持久性 最大下負荷テストの妥当性に … · が比較的少ないという考え方に大きな間違いはなく,PWC17・はSV_を反映するものと考えら](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022071219/60542726b2c0710f462d2e51/html5/thumbnails/9.jpg)
82
版」36’の年齢別VE_の値から最小二乗法により年齢からVEm。、を推定する式を算出し(VEma、
推定値=-0.9145X年齢+125.8),図に示すように運動負荷中のVEがその式からもとめたVE_
推定値の60%に達するまでに要した時間をT・・%VEma。とした。
〈無酸素性作業閾値(AT)〉
一般にATは,それ以下の運動強度では運動に使用したアデノシソ3リン酸(ATP)が主とし
て有酸素的機構により供給され,それ以上の強度になると無酸素的解糖によるATP産生機構(乳
酸性ATP産生機構)がより強く働きだす閾値として知られている。
ATの測定方法には,漸増運動負荷
中の血中乳酸濃度の経時的変化から判
定する方法(乳酸性作業閾値:LT)
と漸増運動負荷中のいくつかの呼気ガ
スパラメーターの経時的変化から判定
する方法(換気性作業閾値:VT)と
がある6)26)38)39)4°)。今回は,これらの内
後者の方法を採用し,図3に示すよう
に,最大運動負荷試験中のVEおよび
VCO2の上昇が直線的傾向から外れる
時点を最小二乗法によりもとめ,この
二つの時点を平均し,その時のVO・の
値をAT-VO2(図中ではVT-VO2)
とした6)19)38)4°)。この際には,前半の
1,2分のデータとオールアウト前の ト . VEあるいはVCO2が急激に上昇する
ところのデータは除いた。なお,AT
O IOO 200 300 400 500 600 (VT)と判定されたの時点でVE/
Time(sec) VO・は上昇し始めるがVE/VCO・は
図3無酸素性作業閾値(AT:図中ではVT)の測定 ヒ昇しないこと(isocapnic buffer一 方法 ing)を確認した9)38)40)。
100 十
十
380十
ミ
ご60.聖
40
20十 十
4000寺
で3000冒一
ミ一ε2000N8
’>1000
十 十
30000
2500
(葦20・・宕1500
.u丁一VO2
)N91000
500
@0
「
E・
111.結果および考察
被験者の年齢,身長,体重,およびBMIのそれぞれの平均値および標準偏差を表1に示し
た。身長,体重,BMIとも同年齢の標準値36)と大きな差は認められなかった。
また,VO2m・x/Wt,ステップテスト得点, PWC75%HRm。、,およびAT-%VO2m。。については,
表2に示した。VO2_/Wtの平均値は45‘8m1/kg/minであり,この値は日本人の標準値36)と
6
![Page 10: 毎分換気量から算出する全身持久性 最大下負荷テストの妥当性に … · が比較的少ないという考え方に大きな間違いはなく,PWC17・はSV_を反映するものと考えら](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022071219/60542726b2c0710f462d2e51/html5/thumbnails/10.jpg)
毎分換気量から算出する全身持久性最大下負荷テストの妥当性について
表1被験老の特徴
年齢(歳)
身 長
(cm)
体 重
(kg)
BMI(kg/m2)
83
平均値標準偏差
20.7
1.1
172.2
5.1
64.3
5.8
21.7
1. 6
表2被験者の全身持久性指標の測定結果
VO2max/Wt ステップテスト PWC75・/。HRmax AT-%VO2max
(ml/kg/min) 得 点 (Watt) (%)
平均値標準偏差
45.8
4.9
60.5
9.6
129.7
22. 0
53.2
9.0
ほぼ同程度のものであった。また,ステップテスト得点についても,60.5というように標準値36’と
の差は少なかった。PWC75%HRm、xの平均値は129.7ワットであり,一般成人男性の平均値27’28’と
大きな差は認められなかった。AT-%VO2皿。xは,一般に50~70%といわれている14)s8)が,今回の
被験者の平均値は53.2%であり,これについてもその範囲内であった。
VO2m。。とT、。・/。VEm。。の相関について図4に示した。これらの問の相関係数は,0.687であり
0.1%水準で統計的に有意であった。
図5は,VO・m。xとPWC,5%HR皿。。の関係について示したものである。両者の間の相関係数は
0.609というように,T,。e/、“Em。xの場合よりもその値はいくらか低い値ではあるが,この値にも
0.1%水準での統計的有意性が認められた。
ステップテスト得点とVO2m。x/Wtについては,相関係数は0.313と低い値を示し,統計的にも
有意性は認められなかった。
上記のように,T6。%弛m。。, PWC75%HRm。x,およびステップテスト得点の中v(i’はT6。%ウEm。、が
4000
23500ミE)3000ゑ.9
2500
r=0.687(n=26)
Pく0.OOI
Y=8.837X一了8&978
S日E=31了.122 ノ!
●!’●
ノ ●1
r=O.609(n=26)
P〈O. OOI
Y=1.897X-1436.140
4000 S日E=346.319
宕3500
ミ
E)3000菖92100
350 400 450 500
\ Tffmamax(sec)
図4T60%VEm。xとVO2m、xの相関
600 了00 800 900 1000 1100 1200
PWρ融日x(kp・m/min)
図5PWC75・/。HR,,a。とVO2m・xの相関
一7一
![Page 11: 毎分換気量から算出する全身持久性 最大下負荷テストの妥当性に … · が比較的少ないという考え方に大きな間違いはなく,PWC17・はSV_を反映するものと考えら](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022071219/60542726b2c0710f462d2e51/html5/thumbnails/11.jpg)
84
VO2m。xと最も高い相関を示し,このテストが全身持久性の最大下負荷テストとして使い得る可能
性が示唆された。しかしながら,T6。%号Em。。とVO2m。。の相関係数0.687という値も, T,。%帖m。。
により全身持久性を評価したりあるいはその値からVO2m・。を推定したりするには,必ずしも充分
なものとはいえない(筆者らは,最大下負荷テストの結果から全身持久性を評価するためには,そ
の指標と全身持久性のCriterionとの相関係数が0.8以上の値を示す必要があるのではないかと考
えている)。また,その相関係数0.687という値もPWC75%HRm。。とVO2m。。の相関係数0.609をそ
れほど大きく上回るものでもない。
そこで,筆者らは,さらに検討する
ためT6①%サEm。rとPWC75%HRm。。の相
関について調ぺたところ,相関係数は
0.206と低い値を示しその値は統計的
にも有意ではなかった。
これらの結果から,T60%ラEmaxと
PWC,5%HRm。。の両者とVO2m。。の重回
帰方程式を用いることによりVO2m。x
をかなりの精度で推定することができ
る可能性が示唆された。しかしなが
ら,VO2m。xを推定するために2回の
異なるテストを実施しなくてはならな
いというのでは実際に使用することは
困難である。そこで,T6。%帖m。。の測
定の時に,同時にHRあるいは脈拍数
70(A)
60
(50.⊆
ミ40ビ.1蟹30
20
10{B}
150露ミ紹88100
60%臨ax predo
◇
◇
o◇ o
◇ o ◇◇
◇
o T〔倫
\
了5頬隠pre己
◇
十 十
丁胸十
十 十
十
\0 100 200 300 400
Time (sec)
図6 T75%HRm。xの測定方法
500
(PR)を測定し, PWC75%HRm。。と類似した値を得ることができないものかと考えた。
図6㈹はT60%“Emaxの測定についての図 Tapaft。,c
!
!
!
卜gDO.〒」
!!
!ノ
@
イ
、
、
、
、 、
!!!
@ to2mx,《諺
、
’駕、
、
、
r=0.780PWC7ca}m。
図7T6。蜘Em。., PWC75%HRm。。, T75%HRm。。,
およびVO2maxのそれぞれの間の相関係数
\恥\’T・
一8一
であるが,その下の図6(B)に示すように
T、・%帖m。。の測定時にHRも同時に測定す
る。図に示すように,最初のHRのデータ
が不安定となるところを除いて,時間と
HRの回帰直線を求め,その回帰直線と最
高心拍数推定値(210-0.8×年齢14))の75
%が交差したところの時間をHR からも
とにめる指標とした。このようして求めた
指標をT,5%HRm。。とした。
図7は,T60%VEms., PWC7s%HRmax, T75%
HRm。。,およびVO2m。xのそれぞれの間の
![Page 12: 毎分換気量から算出する全身持久性 最大下負荷テストの妥当性に … · が比較的少ないという考え方に大きな間違いはなく,PWC17・はSV_を反映するものと考えら](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022071219/60542726b2c0710f462d2e51/html5/thumbnails/12.jpg)
毎分換気量から算出する全身持久性最大下負荷テストの妥当性について 85
相関について示したものである。
T75%HRmt。とPWC・5%HRm・。の相関係数は0,780とかなり高い値を示し,この値は0.1%水準で有
意であった。また,T,s・1。HRm。.は, VO2m。xと0.1%水準で有意に相関し(r=O.・691), T6。蜘Em。。
とは有意な相関が認められなかった(r=0.374)。このようなT75%HRm。xに関する結果は, PWC
75%HRm。xの場合とほぼ一致したもので VOhex pred.=6.408×Ta)aE,nx+3.982×丁Tswhax
-1141.95了 あり,T・s%HRmaxがPWC75%HRm・xと
4000 類似した指数であることを示すもので
0053
0003
0052
(三≦∈)℃Φ≡ω8∈墓9
r=0.832(n=26)
P<O. OOI
SEE=247.601
!●!
●!
2000 2000 2500 3000 3500 4000
VO lx pred.(ml/min)
図8T6・el。VE。、。xとT75%HRm。xから推定した
VO2m。xと実測のVOm。xの相関
を推定し得るのではないかと考えられる。
これまで,全身持久性のCriterion
をVO2maxとした場合について述べて
きた。ところで,第1章で述べたよう
に,現在ATはVO2m。。とともに全
身持久性を強く反映する指標といわれ
ている。そこで次にAT-VO2とT60%
帖m。。の関係について検討することと
する。
図9に示すように,AT-VO,と
T6。%ウEmaxの相関係数は0.743であり,
この値は0.1%水準で統計的に有意で
あった。
以上の結果から,全身持久性を評価
2500
0002
0051
(三日〉§)N9直く
1000
ある。
そこで,T6。e1。“Em。xとT75%HRm。。の
両者からVO2_を推定するため,こ
れらの重回帰方程式を算出したとこ
ろ,次の式が得られた。
VOZmax=6.408×T60’/,ウEmax
十3.982×T75%HRmax
-1141.957
図8は,この式から推定したVO2m。x
と実測のVO2m。xの関係について示し
たものである。両者の間の相関係数は
0.832とかなり高い値を示し,このよう
な方法によりかなりの精度でVO2m。。
r=O.743(n=26)
P<0.OOI
Y=7.822X-1741.558
S日E=239.233
●
1
!●
350 400 450 500
Tavvarmc(s㏄)
図9T60%“EmaxとAT-VO2の相関
するための指標としてT,。蜘Em。xの使用し得る可能性が高いことが示唆された。ただし,前述した
一 9一
![Page 13: 毎分換気量から算出する全身持久性 最大下負荷テストの妥当性に … · が比較的少ないという考え方に大きな間違いはなく,PWC17・はSV_を反映するものと考えら](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022071219/60542726b2c0710f462d2e51/html5/thumbnails/13.jpg)
86
ようなT・・蜘Em・xとT75%HRm・。の両者からVO・_を推定するという方法は,簡便性や経済性の
面で問題があるといわざるを得ない。今後このような点が解決されれば,健康のための運動処方あ
るいはスポーツ選手のトレーニング処方作成のために使用し得るのではないかと考えられる。
IV. ま と め
本研究の目的は,漸増運動負荷中の毎分換気量から算出する全身持久性最大下負荷テスト(T6。%
帖m。。)の妥当性を検討することである。
全身持久性のCriterionをVO2m。。あるいはAT-VO2として, T6。%ウEm。x,ステップテスト
得点,およびPWC7s%HRma。のそれぞれとの相関を比較検討した。
主な結果を以下に示す。
(1)T、。%VEmaxとVO・m。。の間の相関係数は0.687であり,この値は統計的に有意(Pく0.001)
であった。
(2)PWC75%HRm。xとVO2m。。に関しては,0.609という統計的に有意(P〈0.001)な相関係数
が認められた。
(3)ステップテスト得点とVO2m。。/Wtの間には統計的に有意な相関が認められなかった。
(4〕漸増運動負荷中のHRからもとめた指標(T,5%HRm。x)とPWC75%HRm。.については,相関
係数0.780(P<0.001)というように強い関連性が認められ,これらのそれぞれとT6・蜘Em・、
の相関はいずれも統計的に有意ではなかった。
(5)T・・蜘Em。xとT,5%HRm。xの両者から推定したVO・m。。と実測のVO2m。xの相関係数は,
0.832(P<0.001)という高い値を示した。
(6)T,。卿Em。。とAT-VO2の間の相関係数は0.743であり,その値は統計的に有意(P〈0.001)
であった。
以上の結果から,全身持久性の最大下負荷テストとしてT、。%弛m。.が使用し得る可能性が示唆さ
れた。
付 記
稿を終えるにあたり,御指導いただきました東京都立大学中西光雄先生と御助言をいただきまし
た明治大学農学部多賀恒雄先生に対し心よりお礼申し上げます。
<引用・参考文献>
1) 雨宮輝也,黒田善雄,塚越克己,伊藤静夫,金子敬二,松井美智子(1982):陸上中,長距離選手の心機
能ならびに有酸素的作業能に関する縦断的研究一第1報一,日本体育協会スポーツ科学研究報告,1-15.
2)Astrand, P.-0., Rodahl, K.(1977):オストランド運動生理学(浅野勝己訳),再版, VI章,大修館書
店,東京,119-121.
3)Blair, S. NりKohl III, H. W., Paffenbarger, R. S., Clark, D. G., Cooper, K. H. and Gibbons,
L.W.(1989):Physical Fitness and All・Cause Mortality. A Prospective Study of Healthy Men
一10一
![Page 14: 毎分換気量から算出する全身持久性 最大下負荷テストの妥当性に … · が比較的少ないという考え方に大きな間違いはなく,PWC17・はSV_を反映するものと考えら](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022071219/60542726b2c0710f462d2e51/html5/thumbnails/14.jpg)
毎分換気量から算出する全身持久性最大下負荷テストの妥当性について 87
and Women, JAMA,262,2395-2401.
4)Brouha, L., Graybiel A. and Heath C. W.(1943):The Step Test. A Simple Method of
Measuring Physical Fitness for Hard Muscular Work in Adult Man, Rev. Can. Bio1.,2,86-9L
5) Brouha, L.(1943):The Step Test, A Simple Method of Measuring Physical Fitness for
Muscular Work in Young Men, Es. Quart,14,3-36.
6) Caiozzo, V. J., Davis, J. A., Ellis, J. E, Azus, J. L., Vandagriff, R., Priette, C. A. and
McMaster, W. C.(1982):AComparison of Gas Exchange Indices Used to Detect the Anaerobic
Threshold, J. Appl. Physiol.,53,1184-1189.
7)Cooper, K. H。(1979):エアロビクス・トレーニング(原礼之助訳),初版,読売新聞社,東京,37.
8)Davies, C. T. M.(1968):Limitations to the Prediction of Maximum Oxygen Intake from
Cardiac Frequency Measurements, J. Appl. Physio1.,24,706.
9) Davis, J. A.(1985):Anaerobic Threshold:Review of the Concept and Directions for Future
Research, Med. Sci. Sports Exerc.,14,339-343.
10)Fukuba, Y., Usui, S., Munaka, M., Iwanaga, K., Koba, T, and Koga, S.(1990):Computerized
Determination Technique of Ventilatory Threshold, Fitness for the Aged, Disabled, and Industrial
Worker(Edited by Kaneko, M.), Int。 Series on Sports Sci.,20, Human Kinetics Pub. Inc.,
111inois,36-42.
11)猪飼道夫,宮村実晴(1967):心拍出量からみた全身持久性,体育の科学,17,344.
12)猪飼道夫,芳賀修光,金子公宥(1972):呼吸循環機能からみた柔道選手の体力の特徴,講道館柔道科
学研究会紀要,4,45-5L
13) 猪飼道夫,福永哲夫,山本高志,手塚政孝,北川薫(1973):脈拍反応及び最大酸素摂取量からみたス
テップテストの検討,体育科学,1,204-208.
14) 池上晴夫(1990):新版運動処方一理論と実際,初版,朝倉書店,東京.
15) 池上晴夫(1988):運動生理学,第2刷,朝倉書店,東京.
16) 石河利寛(1973):小学校低学年におけるステップテストの検討,体育科学,1,209-212.
17)Ishiko, T.(1967):Aerobic Capacity and External Criteria of Performance, Can. Med. Ass. J,,
96, 746-749.
18) 石河利寛,松井秀治編(1986):スポーツ医学,改訂第6版第4刷,1第3章,杏林書院,東京,65-66。
19) Jones, N. L and Ehrsam, R. E.(1982):The Anaerobic Threshold, Exerc, Sports Sci. Rev.,
10, 49-83.
20) 加賀谷熈彦,加賀谷淳子(1983):運動処方一その生理学的基礎一,初版,第3章,杏林書院,東京,
136-138.
21) 桑森真介,中西光雄,岩崎義正,磯川正教(1988);最大下負荷法による全身持久性テストの試作と検
討,日本体育学会第39会大会号B,520.
22) 桑森真介,佐藤 隆,多賀恒雄(1990):換気量を手掛かりとした全身持久性最大下テストの妥当性に
ついて,日本体育学会第41会大会号B,499.
23) 桑森真介,中西光雄:未発表資料.
24) 桑森真介,佐藤 隆(1988):学生相撲選手の体力科学的研究一主に全身持久性について一)明治大学
人文科学研究所紀要,別冊9,139-157.
25)飯塚鉄雄,中西光雄,岩崎義正(1968):中高年者の全身持久性テストに関する研究(1)…ステップテスb
の検討,東京都立大学体育学研究,43-58.
26) 宮下充正,山本義春,田村真一,篠原 稔,武藤芳照(1988):換気性作業閾値が無酸素性作業閾値を与
える,体育の科学,39,397-404.
27)宮下充正,武藤芳照,吉岡伸彦,定本朋子(1983):全身持久力評価尺度としてのPWC75%HRma・, Jap.
一11一
![Page 15: 毎分換気量から算出する全身持久性 最大下負荷テストの妥当性に … · が比較的少ないという考え方に大きな間違いはなく,PWC17・はSV_を反映するものと考えら](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022071219/60542726b2c0710f462d2e51/html5/thumbnails/15.jpg)
88
J.Sports Sci.,2(11), 912-916.
28)宮下充正,武井義明,福田裕之(1984):PWC7s%HR。、。xの全身持久性の評価尺度としての妥当性の検
討,Jap. J. Sports Sci.,3(37),559-562.
29) 中西光雄(1986):体力づくりの栄養学(桜井真一郎著),初版,第2章,栄養改善推進会,東京,23-
42.
30)Nakanishi, M., Kuwamori, M., Iwasaki, Y., Isokawa, M. and Kita, L(1990):Study on Whole-
Body Endurance Test Using Submaximum Exercise Loading, Fitness for the Aged, Disabled
and Industrial Worker(Edited by Kaneko, M,), Int. Series on Sports Sci. VQl,20, Human
Kinetics Pub. Inc., Illinois,43-49.
31) 根本 勇,金久博昭,吉岡伸彦,山本正嘉(1983):競技種目および競技レベルの相違からみたスピー
ド・スケート選手の体力,日本体育協会スポーツ医・科学研究報告No. H競技種目別競技力向上に関す
る研究一第7報一,95-101.
32) 日本体育協会スポーツ科学研究会(1978):日本人一流競技選手の最大酸素摂取量並びに最大酸素負債
量一第3報一,昭和52年度日本体育協会スポーツ科学研究報告,1-20.
33) 野坂和則,田山美智子,木島 晃(1988):踏み台昇降運動は全身持久性のテストとなりうるか?,日
本体育学会第39会大会号B,521.
34)進藤宗洋,小笠原正志,田中宏暁,著(1991):有酸素運動の健康科学(村山正博,太田壽城,小田清
一,編),初版,第3章,朝倉書店,東京,49-51.
35)Sj6strand, T.(1947):Change in Respiratory Organs of Workmen at an Ore Smelting Works,
Acta Med. Scand., Suppl.196,687-699.
36) 東京都立大学体育学研究室編(1989):日本人の体力標準値,第四版,不味堂出版,東京.
37)Wahlund, H.(1948):Determination of the Physical Working Capacity. A Physiological and
Clinical Study with Special Reference to Standardization of Cardiopulmonary Functional Tests,
Acta Med. Scand, Suppl.215,1-78.
38)Wasserman, K,, Hansen,」. E., Sue, D. Y. and Whipp, B. J.(1989):運動負荷テストとその評価法
(谷口興一,吉田敬義訳),初版,第6章,南江堂,東京.
39)Wasserman, K., Whipp, B. J., Koya1, S. N. and Beaver, W. L(1973):Anaerobic Threshold
and Respiratory Gas Exchange during Exercise, J, Appl. PhysioL,35,236-243,
40)Wasserman, K.(1978):Breathing during Exercise, N. Enf1. J, Med.,298,780-785.
41) 山地啓司(1981):運動処方のための心拍数の科学,再版,第5章,大修館書店,東京,81.
42) 山本恵三,松尾彰文,小野 晃,福永哲夫(1983):漕艇選手の体力と技術特性(トレーニングすべき
ポイント),日本体育協会スポーツ医・科学研究報告No, H競技種目別競技力向上に関する研究一第7
報一,218-233.
(くわもり まさすけ)
(さとうたかし)
一12一