日本人の健康関連体力指標最大酸素摂取量の基準値

東 京 慈 恵 会医　 科　 大　 学

（共同研究者） 筑 波大 学大 学院

ソニー健康保険組合

：収京ガス株式会社

東 京 医 科 大 学

鈴　木

田　中

須　藤

澤　田

皎　登

喜代次

美智子

亨

ノ」ヽ田切　 優 子

Reference　Interval　of　Maχimal　Oxygen　Uptake 　（Vo2ma χ）as　One　of　the

Determinants　of　Health －Related　Physical　Fitness　in　Japanese

by

Masato　Suzuki

Department 　of£αみθΓαΓθび 肘にぷd 刀ら

The 　Jikeiびniversity　School　of　Medicine

Kiyoji　Tanaka

Graduate　Sd θθI　of　Com戸ehensive　Huma 刀Sd 四ぐ6 ，

£）八心丿on　of　Health　and　Spりrt　Medicine・びniversity　of　Tsukuba

Michiko　Sutoh

Sony 　Health　InsuΓα刀ugSθd ど印

Susumu　Sawada

Health 　PΓθmotion 　Center，　TokyθGa ぶCo ．，　Ltd．

Yuko　Odagiri

Depa Γtment　of　Preventive　Meぷcine 　and　Public　Iモiealth，

7‘りkyo　Medical びajyぞ？aj印

デサントスポーツ科学Vol ．　30

－ 3

4

ABSTRACT

Maximal　oxygen　uptake　 （V02max ）is　art　important　determinant　of　health －related

physical　fitness ．　h1　2006，　the　Japan　Ministry　of　Hea！th　officially　announced　a　reference

value　and　reference　interval 　of　Vo2max －　However ，　the　values　were　established　on　the　basis

of　a　systematic　review　of　reports　published　in　the　Western　countries　and　was　not　based　on

the　V02ma ；χ　data　of　the　Japanese　population

．　Therefore，　we　conducted　a　study　entitled

“The　study　on　a　minimum　zone　of　 ＾02maχ　as　one　of　the　detei！minants　of　health －related

physical　fitness　in　Japan ”　from　2004　t0　2006　as　a　project　of　the　Japanese　Society　of

Physical　Fitness　and　Sports　Medicine　 （JSPFSM ）．　ln　addition，　we　collected　the　already

published 　Vo2max　data　of　the　Japanese　population　from　the　JSPFSM　website ．　In　the

present　study ，　we　attemでpted　to　determine　the　reference　interval　of　V02maχ　with　regard　to

age ，　gender，　and　different　methods　of　exercise．　Further，　we　established　a　cutoff　value　of

V02maxfor　determining　metabolic　syndrome　 （MS ）．

1．　Reference　interval　of　maximal　oxygen　uptake　（V02maχ）　　　　　　　　　　　 ＼

For 　treadmill　eχercise，　325　and　364　values　and　R）r　cycle　ergometer　exercise，　1175皿d　2178

values　were　collected　for　men　and　women ，　respectively．　There　was　balanced　distribution

of 々02max　with　regard　to　age　among　the　labo ねtones　which　provided　data　to　the　present

project ．　The　collected　data　that　satisfied　the　^ 02max　criterion 　were 　adopted　for　the

analysis ．　These　data　were　regressed　to　age　on　gender　and　methods　of　exercise ．　The

percentage　of　々02m齟was　calculated　using　the　following　equation

：　％ 々Ojmaχ＝　measured

V02max 　x　100／age－estimated　＾02max’　Iterative　truncation　method　was　used　to　calculate

the　reference　interval 　of　V02max 　（70 ％～130 ％V02maχ）from　the　crude　data　of

％ 々02ma χ・　and　converted　to　V02max”　Thus・　the　reference　interval　of　

＾02max　 貴）r　healthy

Japanese　was　determined　with　regard　to　age ，　gender，　and　different　methods　of　exercise・

2 ．　Cutoff　value　of　＾02max　for　determining　metabolic　syndrome　 （MS ）

Using　the　＾02max　data　of　subjects　with　body　mass　index　 （BMI ）　of ≧25　and　with ≧2

MS　risk　factors　and　that　of　subjects　with　normal　BMI　and　no　risk　factors，　we　calculated　the

sensitivity　and　specificity．　Hie　cutoff　value　was　determined　using　the　receiver　operating

characteristic 　curve　（ROC ）・This　cutoff　value　was　defined　as　the　critical　value　of　V02max

R ）r　avoiding　MS　and　maintaining　healthy　conditions ．

要　旨

最大酸素摂取量（福 。，）は健康に関連する体

力要素の1 つとして重視されている。平成18 年，

厚労省から福2maxの基準値お よび範囲が提示され

た．しかし，それは外国論文を系統的に検索して

設定された値であり，日本人の値による基準値で

はない．そこで，我々は平成16 ～18 年度に日本

デサントスポーツ科学Vol ．　30

体力医 学 会プロ ジェ クト研 究 “日本 人 のため の健

康 関 連体力 指標iO2 － の標 準化 お よびMinimum

zone 設定 に関す る研究 ”を行っ た． さらに，体力

医 学会 ホー ムペ ージ等 を 介して，既 に公 表さ れた

日本人 の 福2max 値 を公 募 し，そ の基準 域お よび メ

タ ボリ ッ ク シ ンド ロ ー ム （MS ） 判 別 のた め の

福2－

のカット オフ値 を設定し た・

1． 福2－ の基準 域

トレ ッド ミ ルに よる 福2max デ ー タ数は男 性325

例 ，女 性364 例 ， 自転車エ ル ゴメ ー タに よる デー

タ数 は男 性1 ，175例，女 性2 ，178例 であっ た．提供

デ ータに施 設 間の偏 りがないこ と を確 認 した 次

いで・ 福2 － 採用 基準 を満 たし てい る デ ータを男

女別 に年 齢 回帰 させ ，％ 福2max　（二実測 福211．×

100 ／年 齢予 涓収O2 － ） を算出 し度 数分 布 図 を描 い

た こ れに反 復切 断法 を適用 し・ ％ 梟）2回

値 の基

－　　　　　　 一準 域 （X 　－　1．96SD ～X 　＋　1．96SD ） 算出 後 ，実 測

福2max 値 に変 換 し ， 健康 日本人 の性別 ・年 齢別 お

よび自転 車‘ トレ ッドミ ル別 鳥2 － 基準 域を算 出

し た．

2．　MS 判別 の ためのVO2回

の カフト オフ値

BMI25 以 上でMS 危険 因子2 個以 上保 持 してい

る者 のV02 － 値 と非 保持 者 の値 を用い て感度 ，特

異 度 を 求 め ，　ROC 曲 線 （receiver　operating

characteristic　curve） を描 き，カ ット オフ値 を求 め，

そ れを健 康 のため に維持す4 きV02回

値 とした．

緒　言

最大酸素摂取量 （叭）2回

）は最 も重要な健康体

力指標とされてい る．平成元年，厚生省“健康づ

くりのための運動所要量策定委員会”はアクティ

ブ80 ヘルスプラン事業の一環として，“健康のた

めに維持す4 き年代別福 ．，目標値” を提示した．

さらに，平成18 年度には厚労省 “運動所要量・

運動指針の策定委員会”は福2max基準値お よびそ

の分布 範囲1）を公表した．しかし，我 々が行っ

た平成16 ～18 年度日本体力医学会プロジェクト

デサントスポーツ科学Vol ．30

－5 一

研究“健康関連体力指標 福2nlaxのMinimum　zone

設定に関する研究”結果とは乖離していた．当該

策定検討会によって設定された 福2max基準値やそ

の範囲は，肥満の判定基準などが異な る（BMI 　＞

30）欧米諸国の人々を対象とした論文 をレビュー

した結果に基づいたものである．一方 ，当プロジ

ェ クト研究班による成果はすべて日本 人 を対象に

測定された々02－ 値であり，当該策定 検討会が提

示した数値をそのまま日本人に適用し 得るか否か

が懸念される．

そこで，平成16 ～18 年度日本体力 医学会プロ

ジェクト研究成果を基盤とし，さらに日本人を対

象に実測され，しかも既 に論文や学会 等で公表さ

れた最大酸素摂取量（福2－ 囗 挧定値 を体力医学

会機関誌“体力科学”や体力医学会ホ ームページ

（HP ）を介して公募し，性別・年齢別 ％2maxの基

準域（reference　interval）の設定を試 みた．また，

メタボリックシンドロ ーム（MS ）判 定基準 に基

づいて，MS 罹患者・非罹患者を判別 し，　ROC 曲

線を用いて福2maxのカットオフ（cutoff　value）を

算出し，健康のために維持す⌒゙ きV02回

値（臨界

値）を求めた．

1 ．研究方法

本研究は，平成16 ～18 年度に行わ れた日本体

力医学会プロジェクト研究成果2^‘8）を基盤として

お り，“体力 科学”や 体力 医 学会HP を介し て

VO2回

デ ータを公募し， それに加え た．さら に，

新たに健康男女を対象にトレッドミルと自転車工

ルゴメータを用いて福2maxおよび換気 性作業閾値

（VT ）を測定し，それらの測定値間の 互換性を調

べた．

1 。1　 最大酸素摂取量（V02－ ）データ公募

方法

1）公募期間：平成19年11月1 日～20年7 月31 日

2）公募条件：①明らかな病気に罹患していな

一 6 －

い，健康人から得ら れたデータを対象とする，

②被検者を匿名化し個人を特定できないようにす

る，③運動負荷装置（自転車エルゴメータ，トレ

ッドミル），④運動負荷方法（漸増負荷，固定負

荷，ramP 負荷，その他），⑤呼気ガス分析方法

（ダグラスバック法，全自動ガス分析装置（ミキ

シングチャンパー方式，　breath－by－breath方式））

の申告を条件とした．

3）々O2自

の採用基準：①呼吸交換比（RR ）

1．10～，②年齢予測最高心拍数（220　一年齢）の

95％八 ③福2 のleveling　off，　④血中乳酸濃度

7mM ～，⑤その他，のうち2 つ以上満たした場

合に福2回

として採用した

1 ．　2　最大酸素摂取量 （灸）2－ ）の基準値設

定法

提供データお よび当教室で実測した福2maxデー

タについて，呶）2max採用基準を適用し，採択され

たデータを男女別，トレッドミルおよび自転車エ

ルゴメータ別に年齢回帰させ，その回帰式から年

齢予測福2－ 値を求めたレ 年齢の影響を除くため，

次式 より％ 福 。。値を算出し，％福2max値の度数

分布図を描いた。度数分布図において，±2 ．6SD

％V（j2－ 算出式：％福2－ （％）

二（実測福2－ ×100 ／予測VO2 － ）

から外れる値 を除去し，はずれ値が無 くなるま

でこの操作を繰り返す （2 ～6 回）反復切断法9）

一　　　　　 －を適用し，％福2maxの基準域（X 　－　1．96SD～X ＋

1．り6SD ）を設定した 基準域内の％福2－ 値を回

帰式 に代入し再び各被検者の実測 福2max値 に変換

し，性別，年齢別，運動負荷様式別梟）2maxの基準

値 （reference　value） および基準域 （reference

interval）を算出した。

1 。3　 最高心拍数（HR 。）の年齢予測式

算出法

年齢予測最高心拍数（220　一年齢）　10）の95％

～ を 満 た す こ と をVO戸

．採 用 基 準 の1 つ と し て

福2max デ ータ を採 択 し， そ の基 準 値 や基 準域 を設

定 した ．こ こで採 択 さ れたVO2max 値 に付 随 した最

高 心拍 数 （HR － ）を 性別 ， 運動負 荷様 式 別 に年

－齢 回帰させ ，　X －2 ．6SD 以下 の デー タを除去 し再

び 回帰 分析 し ，年 齢予 測HR ＿ の1 次 回帰式 お よ

一　　　　　　 一び 基準 域 （X －1 ．96SD ～X ＋　1．96SD ）を 設定 し

た．

1 ．4　 メタボリ ックシン ド囗－ ム（MS ）判 別

の ための ％2ma・のカ ット オフ値の設 定

MS 診断 基準 として，BM ！≧25 で あ るこ とを前

提 に，① 収 縮期 血圧 ≧130mmHg　and ／or拡 張期 血

圧 ≧85mmHg ，② 血 清TG ≧150mg ／J／　and／or

HDL －コ レス テロ ー ル＜　40mgIdl ， ③ 空腹 時 血糖

値≧llQmgidl を用い ，こ のう ち2 つ 以上 を満 たし

た 者 をMS 罹患 者，MS 危 険因 子 を保 持 し ない も

のを正常 者 とした ．MS 罹患 者お よび正 常 者 の自

転 車JI ル ゴメ ータ によっ て得 られ たVO2 － 値 を用

い て感 度 ， 特 異度 を 求 め，　ROC 曲 線 を描 き， カ

ット オフ値 （cutoff　value） を算 出11 ）し， そ れを

健康 の ため に維持 すべ き梟 ）2max僖 （臨界 値 ） とし

た．

1 ．5　 トレ ッドミル と自転 車エ ルゴ メータに

よる％2max の互換性 およ びも2ma

・と換

気性作業 閾値 （VT ）と の関連

運動 負 荷装 置 の違い に よる 福2max の互 換性 ，や

病態 を有 する 者お よび老齢 者，虚弱 者の有酸 素性

作業 能指標 として汎用 さ れてい る換 気性 作業 閾値

（VT ） との関連 が不 明瞭 である ．そ こで ，健 康男

性39 名 （21 ～59 歳 ），女 性40 名 （20 ～52 歳 ） を

対 象 にし て，ト レ ッドミ ル（Aeroxn ⅢSTM －1500，

日本 光電 ） お よび自 転車エ ル ゴメ ー タ （Aerobic

Exercise　Ergometer ， 日本光 電） を 用い て負 荷 漸

増 法お よ びramp 負 荷 法 によ り最大 運動 を負 荷 し ，

同 一被検 者の 福2max お よびVT を測 定 し た ．呼 気

デサントスポーツ科学Vol ．　30

ガス分析にはbreath－by－breath方式（AE　300S，ミ

ナト医科学）を用い，運動負荷 中連続測定した．

また，安静時・運動時および回復期に心電図双極

誘導法（Life　Scope　B，日本光電）により心電図

を連続モニ ターし，最高心拍数（HR ＿）を記録

した．さらに，運動負荷前後に指尖採血し，乳酸

濃度（Lactate　Pro，　アマクレイ）を測定した．尚，

本研 究は東京慈恵会医科大学倫理委員会の審査

（17－0314451）を経て行われた．

1 ．6　 統計処理

性別・年齢別・運動負荷様式別鳥2maxの基準域

の設定には反復切断法9）を適用した．同一被検

者による自転車エルゴメータとトレッドミルによ

る福2回

値の互換性およびVT 値 との関連解析に

は1 次回帰式を適用 し，　Pearson の相関係数検定

法を用い た・　また，MS 判別のためのVO2 － のヵ

フト オフ値の設定に際し，福2回

の感度，特異度

およびROC 曲線の作成には帝京大学エビデンス

医療センターで開発されだEBM のための統計

解析パッケージ「SPBS 」ll）を用いた．

【男性】30

20　　　　10

（よ）

側騷

0

30

20

10

呂

頴

0

20－　40－　60－　80－　100－　120－　140－　160－　180－　200－

％ty02ma ≫《

30

20

10

0

－7 －

2 ．研究結果

2 ．1　　最大酸素摂取量（免）2－ ）の 基準値

（reference　value）および基 準域

（reference　interval）

平成16 ～18 年度日本体力 医学会プ ロジェクト

研究成果2づ および新たに提供された実測福2－

データ12 ～26）数は，トレッドミルデ ータ男 女合

計689 例，自転車エルゴメータデータ4212 例であ

り，総合計数は4901 例であった．病 気治療中の

者や福2max採用基準を満たさない者の データは除

去したが，　BMI ≧25 で，MS 危険因子 保持者でも

福2max採用基準 を満たしている場合 に は採択した．

こ れらのデータを用いて，性別，年齢 別，運動負

荷様式搬o2max 基準値お よび基準域を設 定し邨

基準域設定対象として採択 されたVo2max データ

を 運 動負 荷様 式 別 ，男 女 別 に年 齢 回帰 さ せ ，

％福2max値に変換し度数分布図を描い た．図1 は

自転車エルゴメータによる％福2max9 分布図であ

る．反復切断を5 ～6 回行い，すべて のデータが

X ±2 ．6　SD の範囲に収 まった後 に改 めて平均値

【女性】　　　　　　　　　　　　　（11・

20－　40－　60・80 －　100－　120－　140－　160－　180－　200－”／o^C^ max

図1　 反復切断前後の％V02max 度数分布（自転車ニルゴメ‾夕）

デサントスポーツ科学Vol ．　30

8 －

80

0　　　0

卜匹）　　4

（

⊂一E

、？

ヽ）E

）

卵一

XSE

｀○

φ

トレッドミル

自転車エルゴメータ80

60　　　40　　　20

（uiuj／6＞i／｜iu）　xeE

｀○

冫

010　　20　　30　　40　50　　60　　70　　80　　90

Age 　（years）

80

60

40

20

トレッドミル

0　1　　j　　I　　I　　l　　l　　l　　110　　20　　30　　40　　50　　60　　70　　80　　9 【】

自 転 車 エ ル ゴ メ ー タ

80

60

40

20

0

10 20　　30　　40　　50　　60　　70　　80　　90

Age 　（years）

図2　 最大酸 素摂取量 汐02max ）の加齢変化

（X ）， 標 準 偏 差 （SD ） を 計 算 し ， 基 準 値 （

－　　　　　　　　 －　　　　　　　　　　 －X ）お よび 基準 域 （X －　1．96SD 　（下限値 ）～X ＋

1．96SD 　（上 限 値 ）） を 決 め た ． 反 復 切 断 後 の

％ 呶 〕2－ デ ー タ （図1 の 下段 の 分布 図 ） を元 の

福2max

値 に戻 し，男 女別 に年 齢 回帰 させ た ものが

．　　　　　　　　　　　　　㎜図2 で あ る．図2 の回 帰線上 の 値 （X ） が年 齢予

●　　　　　　　　　　　　　　 －　　　　　　 一測VO2max 値 （基準 値）で あ り，　X 　―　1．96SD　，　X＋

1．96SD が そ れぞ れ基 準域 上 限厂 下限 値 に相 当す

る． 妬2nlax値 の基 準 値， 基準 域 を5 歳刻 みで ，男

女 別， 運動 負 荷様式 別 に表1 ，表2 に 示 した． 自

転 車エ ル ゴメ ー タに よる 福2“131

の加齢 減少 は，男

性 の場合3 ．7m／／10年 ，女性 で は2 ．5m／／10年 であ っ

た．一 方， トレ ッ ドミ ルに よる 兔）2maxの加齢 減少

は著し く，男 性の場合5 ．8・II10 年 ，女性 では

4．6加／10年であった．自転車エルゴメータとトレ

ッドミルの鳥2maxデータの提供施設 も被検者も異

なるが，敢えて比較した結果，男性の場合トレ ヅ

ドミル値が15 ～24 ％高く，女性では11 ～26 ％高

値であ9 た．トレッドミルによる福2－ の加齢減

少が顕著なため高齢になる程自転車エルゴメータ

による値との差 は僅少化し，65 ～70 歳代では男，

女それぞれ15 ，　11％の差であった．

2 ．　2　最高心拍数（HRmax）予測式

最大酸素摂取量の採用基準を満たした値に付随

している心拍数を最高心拍数（HR ＿）として，

表1　 最大酸素摂取量 汐O2－）の基準域 炙

基準域上限値　又＋1．96SD

基準値

76 ．3　　72．4　　68．6

57 ．9　　55．0　　52．1

64 ．8　　61．0

49 ．2　　46．3

33 ．5　　31．5

57．2

43．4

29．5

53．3　　49．5

韶．5　　37．6

27．5　　25．6

45．7　　41．9

34．7　　31．8

23．6　　21．6

38．0

28．9

基準域上限値

基準値

63 ．2　　60．1

46 ．3　　44．0

29 ．4　　28．0

57．0

41．7

26．5

53．8　50．7　47．639．4　37．1　34．925亅　23 ．6　22．2

32．6

20．7

41．3

30．3

19．3

38．2

28．0

17．8

35．1　　32．0

25．7　23 ．4

16．3　　15．0

デサントムスポーツ科学Vol ．　30

基準域上限値　又－卜1．96SD

基準値

58．5

43．8

29．8

表2　 最大酸素摂取量 汐O2－）の基準域

56 ．0　　53．5

42 ．0　　40．1

28 ．5　　27．3

51．0

38．2

26．0

48．5　46 ．1

36．4　　34．5

麥

43．6　　41．1　　38．6　　36．1

32．6　　30．8　　28．9　　27．1

9 －

33 石

25 ．2

17 ．1

基準域上限値　X ＋1．96SD基準値

基準域下限値　X－　1．96SD

220

200　180　160　140

（Uidq）　xbE臣

120

20　　00　　80

n／』　

りム　　1

（E

忿

）

16

）SEr

工

140

120

ト レ ッ ドミ ル

44．8　　43．2　　41．5　　39．8　　38．2　　36．5　　34．8　　33．2　　31．5　　29．8　　28．2

34．3　　33．0　　31．8　　30．5　　29．2　　27．9　　26．6　　25．4　　24．1　　22．8　　21．5

24．1　　23．2　　22．3　　21．4　　20．5　　19．6　　18．7　　17．8　　16．9　　16．0　　15．0一一

トレッドミル0　　0　　0　　0　　0

り｀　　0　　8　

（hり　　4

2　　2　　1　　1　　1

（E

忿

）XQE∝エ

120

10　20　30　40　50　60　70　80　90十　　　Age（years）

自転車エルゴメータ

10　20　30　40　50　60　70　80　90Age　（years）

220

200

80

1

（E

忿

）

1 6

X吻E

″』工

140

120

10　 ・　20　　30　　40　50　　60　　70

Age （yeafs ）

自 転 車 エ ル ゴ メ ー タ

80 90

10　20　30　40　50　　60　　70　80　　90Age　（years）

図3　 最高心拍数の加齢変化

性別，運動負荷様式別に年齢回帰させ，図3 に示

－した．　X－2．6SD以下のデータを除去し再び回帰

分析し，年齢予測HR － の1 次回帰式および基準

域（又－　1．96SD～乂“＋　1．96SD）を設定した．わ

が国においては，年齢予測最高心拍数（HR － ）

の算出にぱ220　 一年齢”の式lO）が長く使われ

てきたが，日本人を対象とした本研究結果とは明

らかに異なった．さらに，運動負荷様式によって

も異なった．20 ～60 歳の年齢範囲において，従

来式10）を用いた場合と本研究結果との差異は男

性トレッドミルでは1．5～3．4拍／分，自転車エル

ゴメータでは5．4～6 ．9拍／分の差があった．一方，

デサントスポーツ科学Vol．　30

女性トレッドミルでは6．2～6．7拍／分，自転車エ

ルゴメータでは3．8～9財 白／分の差が認められた．

2 ．3　 メタボリックシンドローム（MS ）判別

のための妬2maxのカットオフ値

自転車エルゴメータによるVO2＿値 を有する者

にMS 診断基準を適用した結果，MS 罹患者は男

性75 例，女性84 例が該当し，MS 危険因子非保

持者は男性136 例，女性608 例であった．これら

の者の福2max値を％Vo2一 値に変換し・ 感度，特

異度算出後，　ROC 曲線を描き，図4 に示した，

男性の％々O2－ カフトオフ値（cutoff　value）　I］’’

27 ．1

18 ．4

25．2

17．1

－

10

鶚

1．0

0 ．8

0 ，6

0 ．4

0 ．2

0

30

20

10

（茫

佃扉

0

0

【 男 性 】

0．2 0 ．4 0．6

（n＝211）

0．8 1 ．0

詣

1．0

0．8

0．6

0 ．4

0 ．2

0

【女 性 】

0．2 0．4 0．6

（n＝692）

0．8 1．0

0

1－特異度　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　1－特異度

図4　 メ タ ボ リ ッ ク症 候 群 判 別 の た め の 福2 ．a カ ッ ト オ フ値 の 設 定

＊ ％ 々o2－ は，実惻々o2－ （ml／k齡njn）を年齢で1 次回 帰し， その回帰式 から年齢推定値 に対す る％ 値 とした

＊ メタポリック症候群罹患者 （BMI ≧25 ＋ 危険因子2 個以上保 持；男 性75 名，女性84 名）

＊ 危険因子非保持者（男性136 名，女性608 名）

【 男 性 】　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 【 女 性 】

20－　40－　60－　80－　100－　120－　140－　160－　180－　200－／　　　　　％902max

（ざ

）

剌詼

30

20

10

0

20－　40－　60 －　80－　100－　120－　140－　160－　180－　200－

％VC＞2「nax

図5　 メタボリック症候群判別のためのカットオフ値（％VO泙。。，自転車エルゴメータ）

は96 ．9％，女性の値は91 ．8　％であったご 図5 には，

男女別に％VOj回

の度数分布図を描 き，それぞれ

のカットオフ値を図示 した．さらに・ ％福2・ムを

元の 福2max値 に変換後年齢回帰させ，5 歳刻みで

基準値，基準域下限値，カット オフ値を男女別に

表3 に示した．

基準値

基準域下限値

2 ．4　 トレッドミルと自転車エルゴメータに

＼　　　 よる妬2maxの互換性およびも2max と換

気性作業闔値（VT ）との関連

1）測定施設，被検者お よび例数が異なる場合

のVO2 一 鉤の比較

表1 ，表2 に示されたトレッドミルお よび自転

車エルゴメータで測定された福2max値を20 －25～

表3　 メタボリック症候群判別のための最大酸素摂取量 汐O2－）のカットオフ値（自転車エルゴメータ）

43．8

29．8

39．2

42．0　　40．1　　38．2

28．5　　27．3　　26．0

37．9　　36．6　　35．2

36 ．4

24 ．7

33 ．9

34 ．5

23 ．5

32 ．6

32 ．6

22 ．2

31 ．2

30．8

20．9

28．9

19．7

基準値

基準域下限値

カットオフ値

34．3

24．1

31．6

33．0

23．2

30．5

31．8

22．3

29．3

30．5

21．4

28．2

29．2　　27．9　　26．6

20．5　　19．6　　18．7

27．1　　25．9　　24．8

25．4　　24．1　　22．8

17．8　　16．9　　16．0

23．7　　22．5　　21．4

21．5

15．0

20．3

デサントスポーツ科学Vol ．　30

0　　0

Q

｝　8

0　　0　　0　　0　　0

7　　Q

）　rQ　　4　

｛j

政

岬亠

りχ‘ヱ

2020

V02maX 　（ml／kg／min）

30　40　50　60　70　80

自転車エルゴメータ

図6

90

命

ヴヱ

い丶】ふ

70

60

50

40

0　　0

ｑ

）　n

／』

噸け7

V02max 　（m 　l／kg／mi　n）

30　　40　　50

自転車エルゴメータ

ガス分析装置：Mix　＝　AIC　System　5

同一施設による同一被験者，同一ガス分析装置（ミキシングチャンパー方式）

によるトレッドミルと自転車エルゴメータによる最大酸素摂取量の比較

70－の範囲で男女別に比較すると，男性の場合

1．32～1．15，女性の場合1．35～1．09倍トレッドミ

ルによる値が高値であった．

2）同一施設，同一被検者，同例数による場合

の福2max値の比較

図6 に示したように，男女共トレッドミルによ

る102 一 値が高く，男性では14．6％，女性では

21．6％の高値であった．施設，被検者等が異なっ

た1）の場合の全被検者間（20－25～70－）の平均

値の比較では男女共24％の高値であったが，そ

れよりも僅少化した．

3）最大酸素摂取量（秡）．．）と換気性作業閾

値（VT ）との関連

①男女共同一被検者によるミキシングチャンパー

方式ガス分析装置を用いたトレッドミルおよび

自転車Jiルゴメータによる福2回

値と，　breath－

by－breath方式（ramp 負荷法）によるVT 値との

関連を調べた結果，トレッドミルにおける男女

其々の相関係数はn＝0．641，　0．716　（p＜0．01），自

転車エ ルゴメ ータの場合はr＝0．639，　0．533

（p＜0．01）であった．

②男女共同一被検者によるbreath－by－breath方式

ガス分析装置を用いた自転車エルゴメータによ

る福2一 値とVT 値との関連を調べた結果，男

デサントスポーツ科学V01．30

60　　70

11

女其々の相関係数はr＝0．738，　0．801　（p＜0．01）で

やや高かった．

3 ．考　察

蒐集されたトレッドミルおよび自転 車エ ルゴメ

一夕による実測最大酸素摂取量（谿2 － ）データ

数 は男 女合計4901 例であった．こ れ らのデー タ

の付帯 測定項目 （HR　 夕　

呼吸 交換 比 ，他） に

福2max採用基準を適用し，採択 された 心02回

値を

男女別，運動負荷装置別 に年齢回帰 させた結果，

データ提供施設間の偏りが殆どなかっ た．其々の

施設で用いた呼気ガス分析装置の精度 ・正確度が

高かったことや 福2回

採用基準を満た したデータ

のみを解析対象にしたことが大 きな要 因と思 われ

る．

図2 ，表1 ，表2 に男女別，運動負 荷装置別に

福2maxの加齢変化お よび基準値や基準 域を示した．

トレッドミルに比較し自転車エ ルゴメ ータによる

福2珀ax

の加齢減少はやや緩徐であ り，20 ～80 歳

の年齢範囲ではトレッドミルによる福2皿

値が10

～30 ％高値であり，高齢になる程そ の差は僅少

化した．スポーツ選手を対象 にした 比較4）では

自転車エルゴメータとトレッドミル による福2max

間に殆ど差異がない．平 素激しい運動 をすること

－　12　－

の少ない対象者では高強度運動時心肺機能よりも

脚筋機能が運動継続の制限要因になっており，若

年者程自転車エ ルゴメータとトレッドミルによる

福2max値の差が大 きいめかも知れない．一方，高

齢になる程脚筋力が低下するため自転車，トレッ

ドミルの区別なく高強度運動の遂行が困難になり，

両者間の差が僅少化するのかも知れない．その結

果，トレッド ミルに比較し，自転車エルゴメー＝夕

による福2max値の加齢減少が緩徐になったものと

思われる．本研究結果ど 運動所 要量・運動指針

の策 定委員 会” による結果1 ）との乖離原 因は，

日本人を対象とした実測データであるか否かや基

準値算出法の相違に帰する．また，同策定委員会

の基準値 には運動負荷装置の区別は記されていな

いが，本研究結果と照合すれば自転車エルゴメー

タによる値にやや近似している．

最高心拍数 （HR ＿）の予測 にはBlackburn の

式 （220　一年齢）　10）が繁用されているが，本研究

によって算出された予測式とは異なってい た．と

くに，女性の値の乖離が大 きかった．ある種の生

理機能の最大値は検出手段を問わず同一であるべ

きであろう．しかし，ヒト健康指標としての驍）2－

やHR － のような場合 には実用性を重視した対応

が望 ましいと思 われる．現在，簡易運動強度指標

としで220　 一年齢”の式による予測HR ＿ が自

転車エルゴメータ，トレッドミルの区別なく汎用

されているが，本研究によって算出された男女別，

運動負荷様式別最高心拍数 （HR ＿）予測式を用

いるのが望 ましい と思 われる．

最大酸素摂取量（梟）2回

）は種々の生理機能が

相乗的に関与した結果発揮 される機能の包括的指

標と考えられる．一方，健康状態も多 くの要因に

影響され， ‰2max値 ど 健康状態”とは1 対1 の

対 応関係 にはなく，“健康の ために維持すべ き

福 ．．の臨界値”設定は論理的に困難と思われる．

しかし，敢 えて臨床検査領域 で汎用されてい る

“カットオフ値”算出法をこ れに適用したのは須

藤たち27）であった．カットオフ値 は病気に罹患

しているか否かを判別する判別値11）であり，そ

れを本研究に適用した．この場合のVO2max カット

オフ値は健康であるか否 かの境界値であり，健康

維持 のため の臨 界値 とし た，実 惻 々02－ 値 を

％Vo ，回

に変換 し， その感度，特 異度を算出し，

ROC 曲線を描い た結果，カットオフ値 が明瞭に

示 された（図4 ）レ それに基づいで 健康 のため

に維持 すべ き々o2回

の臨界値” を算出し，性別，

年齢別に表3 に示 した．本研究で示 された 福2max

のカットオフ値が他の臨床検査値のそれと大きく

異なった点は，図5 に示 したように，平均値より

やや低値ではあるが，概ねその近傍 に存在したと

いうことである．例えば，空腹時血糖の基準域を

60 ～110mgldl とした場合，それより多 少高値で

も異常 とい うわけで はなく，　126　mg／dl　（カット

オフ値）以上になった場合に糖尿病 と診断される．

つまり，基準域 とカットオフ値の間に幅が存在す

るのが一般的である．しかし，本研究で算出され

所o2max のカットオフ値は基準域下 限値よりも遥

かに高値の平均 値近傍に位置した．V02 － は多く

の生理機能の包括的指標であることは上述したが，

個々の生理機能が低下若しくは障害 され，異常の

顕在化 （発病）寸前の機能が集積した状態が“半

病人”であ り，MS 危険因子保持の有無 と紙一重

に陥っている状態が 福2maxのカットオフ値レベル

喩と理解される・“MS 判別のためのVo2 － のカット

オフ値”を“健康 のために維持すべ き福j－ の臨

界値” と定義したことを鑑みれば，他の臨床検査

のカットオフ値 とは異なり， 福2max平均値近傍に

位置したこ とは強ち考 えられない こ とではない．

こ れらのこ とを 考慮す れば ，カ ット オフ値 を

福2max

の基準域下限値に設定するのが妥当であっ

たかも知れない．

次いで，自転車エ ルゴメータとトレッドミルに

よる福2－ 値の互換性に9 いて調べ・ その差は若

齢者程大きいことが示された．も2max やnR － 値

デサントスポーツ科学Vol ．　30

の評価に際しては，運動負荷様式別基準値の適用

が必要と思われる．また，病態を有する者や老齢

者および虚弱者の有酸素哇作業能指標として汎用

されているVT と福2－ との関連性を吟味したが・

例数が少なく十分な知見は得られなかった さら

に，糖尿病26）や高血圧症など運動療法の適用と

される生活習慣病のVT カットオフ値の算出も求

められる．　　　　　　　　　　　上

4 ．まとめ　　　　　　　，　　　I．

健康日本人を対象に実測された最大酸素摂取量

（iyO2－ ）お よび最高心拍数 （HR － ）を用い て，

性別，年齢別，運動負 荷様式別 （トレッドミル，

自転車j二ヽルゴメータ） 兮O2回

お よびH 廴 ．の基準

値お よび基準域を算出した．さらに，メタボリッ

クシンドロ ーム（MS ）判定基準を適用し，　MS

罹患者・非罹患者を判別するための放）2maxのカッ

トオフ値 を設定し，性別，年齢別 “健康のために

維持すべ きVO2maxの臨界値”を提示した．

謝　 辞

本研究の遂行にあたり，研究助成を賜りました

財団法人石本記念デサントスポーツ科学振興財団

に厚くお礼申し上げます．本研究報告書は平成

16 ～18 年度［］本体力医学会プロジェクト研究成

果2″8）を基盤とし，次に挙げる方々から新たに提

供された実測最大酸素摂取量データに基づいて作

成されました 名前を記して深謝申し上げます．

最大酸素摂取量データ提供者および所属施設

（敬称略，右肩数値は既に公表された論文または

発表学会名であり，本報告書参考文献番号に一致

する．）

1）田中喜代次（筑波大学大学院人間総合科学

研究科）12～18），2）小田切優子（東京医科大学公

衆衛生学講座）7），3）田中宏暁（福岡大学スポー

ツ科学部）1卜21），4）西尾信也（パシフィック ホ

スピタル，パシフィックメディカルフィットネス

デサントスポーツ科学Vol ．　30

－13

クラブ）22～25），5）藤沼宏彰（太田西ノ内病院運

動指導室）　26）

最後に，本研究成果報告書作成にあ たり，デー

タ整理から図・表作成に到るまでの作業は國學院

栃木短期大學石山育朗教授の労に依存する処甚大

であった，記して感謝申し上げます．

文　献

1） 宮地元彦．生活習慣病予防のための体力．体育の

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2） 鈴木政登，石山育朗，形本静夫，深田 享，須藤美智

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葱性．体力科学，57，74－76　（2008）　　　　　 ご

4） 形本静夫，志村祥．自転車エルゴメ ータ運動お よ

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の比較．体力科学，57，77　（2008）

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