〔スポーツ医科学研究班〕

短期間のハイパワー・トレーニングが女子

運動選手の間欠的パワー発揮に及ぼす影響

石部安浩

小山亜希子�

Abstract

Training method and physiological responses of intermittent high power output

were investigated using Bicycle-Ergometer.

8 students of Girls-Lacrosse club members participated for the subjects in 8 weeks

high-intensity power training. Training protocol was 5 sets of 7s. -maximal pedaling

with the rest-period for 40seconds. They were instructed to complete this training 4-

5 times per week. The training loads are made to be 8 % in the fir計� 4weeks，and in

the latter half are 9% of the body weight.

Before and after the Training session，Intermittent high power output (IMT-test) ，

blood Lactate (La) and Ammonia (Am) concentrations were measured.

The main results were as follows:

1) After training，performances in IMT-test and 30m-Sprint time were signi品cant-

ly improved

2) As a result of an aerobic Glycolysis and AMP deamination，La and Am concen-

trations in blood increased after IMT-test.

3) Clear effect of the training-sessions on the change for La and Am values were

not observed in this study. However，the control of these metabolites is sug-

gested under identical exercise intensity，because there was the improvement of

the power output in the IMT-test.

4) The short period of high-intensity power training per se may cause凸rstthe im-

provement of the nervous system. Itis also necessary to consider muscle凸ber

type of the subjects to examine the results.

緒国

筆者等は，前報8)において大学女子運動選手を対象に，自転車エルゴメータを用いた間欠的

運動中のパワーの測定を行い(インターミッテント・テスト)22) ，テスト結果を競技種目特性

里

足

潤

樹

雅

納

橋

見

加

高

里

80 中央大学保種手本青研究所紀要 第20号

等の複立から考察し，その妥当性iごついて報告した.今回は，前報をもとに，高強農の間欠的

運動龍力に対する短期間のハイパワ…トレーニングの効果を，同様のインターミッテント・テ

ストを用いて検討した.あわせて，臨転車によるトレーニングが，競技場面に対応、したスプリ

ントの走能力と，運動後の血中乳酸催・邸中アンモニア憶に及ぼす影響を検討した.運動後の

車中アンモニア値については，疲労の蓄織との関連18)，19)や乳酸値との関連17)，20) 運動中の

エネルギー・バランスの指標としての可能性を指摘した先行研究等が存在する 13)，16) 特に高

強度の間欠的運動後の動態について報告したものは僅少であり， トレーニングの効果とあわせ

てその測定の意義は高いと考えられる.

【測定方法]

電磁式の自転車エルゴメータ(パワーマックス vn，コンピ社袈)を患いて，遺 4冨以上 8

週間のハイパワートレーニング (7秒黙の全力ベダリング十40秒、体患を 5毘反復〉を実施し，

トレーニング効果を検討した.トレーニング期開中の負蕎 (Kp)は，前学 4週間を体重の 8ヲ丸

投半 4選興を捧重の号売とした， トレーニング期間前設に間欠的な高強度運動能力の測定法

として，議報で使罵したインターミッテント・テスト (Fig.1 :被験者の体重の7.5%負荷 (Kp)

にて， 5秒間の全力ベダリングを20秒間の抹息をはさんで10セット茂復する運動)を行なった.

また，壁外競技場にて，ニシ式電子計待機を患いた30mスプリント・タイムの測定を実施した.

インターミッテント・テストの結果分析には，パワーの最大値 (P.パワ…)，体重当たりで換

した相対値 (P.パワー/体重)，最高回転数 (P.回転数)，及び体抵当たりの 8セット日か

ら10セット目までの平均発揮パワー (Pst)，パワーの最大値に対する Pstの備の比(前報では

低下率 2と表記)，総仕事量を用いた.また，テストの前後に耳来より採血し，

社製 LactatePro並びに AMICHECKMeterを使用して，血中乳酸備と邸中アンモニア備を

測定した.

• •

2002 短期間のハイパワー・トレーニングが女子運動選手の間欠的パワー発揮に及ぼす影響(加納石部，高橋小山旦見� 81

Intermittent Test (5sec .+20sec.recovery) X10Rep.

Standardized War祖国up

(4min.)

4・酔圃圃圃圃圃圃・~

Rest 5min~

2 3 4 5 6 7 8 9 10

Blood Blood Sample Sample

Fig.l Schematic Illustration of Exericise Protocol

表� 1 被験者のプロフイール�

【対象]�

被験者は，定期的に週4回� 1回2時間程度のトレーニングを行なっている関東学生リーグ�

2部所属の女子ラクロス部員� 8名であった.被験者の平均年齢は18.9歳，身長161cm，体重55kg

であった(表� 1).

測定に先立ち，被験者には測定の主旨と内容を充分説明した上で承諾を得(添付資料参照)，

8週間のトレーニング期間中，毎回のトレーニング・データを出力して記録するように指示し

82 中央大学保健体育研究所紀要 第20号

た.また，テスト当日はトレーニングを中止し， 自転車走行ができるだけスム…ズに

行えるように，充分なウォーミングアップ。を行った.

結果と

トレーニングの前後でインターミッテント・テストによち得られた各瀦定俸を� (Fig.2・表�

2， 3) に，また，邸中乳酸値と血中アンモニア僚の変化を� (Fig.3) に恭した.

トレーニングにより，間欠的な高強度運動時のパワー発揮の平均倍は，� P.パワー拭536土76

W(トレーニング前傭505士63W)，P.パワー/体震は9.9士0.6W(前傭93士0.4W)，P.回転

数試134土� 9rpm (前信127土� 6rpm) ，Pst は7.2土O.4W (前錨6.2士0.4W)，低下率は0.73土�

.4::1::66(前鐘4.3W士75.3，訟仕事量は0.05)こた0.66(前鑑0.05 2.8W)

-20先程度の有意な改善が認められた� (P<O.o1).

30mのスプリント・タイムは，� 5.64土0.19sec.から.5.36::1::0.19sec. した� (Pく0.001).

インターミッテント・テストにより，各血中パラメータは存意に高舗を訴したが， トレーニン

グ期間前後の比較では，運動終了後の血中乳酸傭11.2土1.3mM(トレ…ニング前葎11.4土

1.4mM)，邸中アンモニア値202土40pg/dl(前傾232土50pg/dl)共に，有意な変化は見られなかっ

た.�

ExerCIse Rest 設epetition ( 5" +20")X 10SETs

Power 2* 士申� (W Ikg) * * :::ホ帯* *士*傘ま*

_~.l .1 8.0

*傘キ象T

工品.I.工÷ ニヒ=子~τ宍 工� y~町べ?--.-工 4 二� τ T T -

6.0

4.0 一盤-after *p<0.05

= p<0.01 2.0 -0-before 3p<0∞1

と，すべての指標で� 5

O。網� 1 2 345 678 9 10

Nunlber of Bout Fig.2 Changes in power output during intermittent四� exercisetest

2002 銀期間のハイパワー・トレーニングが女子運動選手の関矢的パワ…発揮に茨認す器響(指紋石誌高話小丸呈晃� 83

表� 2 インターミッテント・テストの結果{トレ ニング語種〉� (2000年2丹j制定)

~出量輸防長;繍I(kp) II体重子パワーIP題転数11 '2 3 5 6 7 8 9' 10 1 (P8-ω(!体重);(110)

417 122 5.8:5.7 5.7 62.3 0.63

J寝� D 488 124 :6.5:6.6 6.2 67.5 0.67

Y.M 502 135 5.9 66.9 0.59

出� .0 9.5 572 130 6.3 67.9 0.66

S.S 9.1 473 124 7.3 :6.8:7.1 :6.4 :5.0:6.5:6.4 :6.0 :6.1 :5.4 5.8 62.9 0.64

K.S 163: 55 4.1 9.3 511 127 7.5: 6. 9: 6.5: 6.1: 6. 2 :6. 7 :6.5:6.3 '6. 6.2 65.2 0.67

S.A 158: 53 4.0 8.6 457 117 7.1，6.9，6.6，7.1，6.9，6.7

A.M 163: 63 4蘭� 7 9.8 616 134

平均� 161，54 4様� 1 9.3 505 127 7.3，7.3，7.

SD 4舎� 6:5.4 0.4 63.5

表� 3 {トレーニング後鰻) (2000年� 5月澗定)

1O(持10) (!体重)I(p九ω�

438 6.8:7.1:7.0:132 16.8; 7 .1; 7.0; 7.1 ; 7 . 2; 7 . 0 6.6 68.8 0.68

494 126 7.5:7.6:7.4:7.4:7.1:7.0 6.7 71.3 0.72

534 143 7.4:6.7 7.2 76.3 0.67

4.5 10.2 612 139 8.8: 8.8 :8.3 :8.1 :8.3 :8.4 :6.9: 7.1: 7.2 :8.1 7.5 79.9 0.74

3.9 10.1 524 137 8.2: 8. 2: 8.1: 7.9: 7.7: 7.8: 7.6: 7.6: 7.4:7.4 7.5 78.0 0.74

4.2 9.4 525 128 7.2:7.5:7.4:7.4:7.3:7.4:6.5:7.4:7.1:7.3 7.3 72.4 0.78

4.0 9.1 483 123 7.8: 7.8:6.0:7.7:7.6:7.2:7.6:7.2

4.7 10.8 679 147 8.7:9.0:8.7:7.9:

4.1 9.9 536 134 7.9'8雀� 0' 7.9' 7.7' 7.4' 7.6' 7.2' 7.2' 7.3'7.2

0.6 76.2 9 0.7:0.7:0.6 :0.4 :0. 7:0.5:0.5:0.4 :0.3:0.6

パフォーマンスの変化について:

楚題関のハイパワートレーニングにより，関大的な高強度運動時のピークパワ…は106%，

運動の持久性� (Pst)も 116髭向上した.自転車工ルゴメータでのトレーニングにより，

たりのパワー発議能力が向上し，それにより競技場面に対応したスプリント走能力も有意に向

上したと考えられる.また，事前のトレーニングレベルを考慮すると，神経筋レベルでのトレー

ニング効果も介在したものと推察される.ハイパワーのトレーニングがインターミッテント・

テスト後半部のパワー発揮にまで効果をもたらしたことの生理学的な摂拠は不明であるが，言言

84 中央大学課鍵体普請究所紀要 第20号

報の他競技選手と辻較しでも トレーニング後の持久的項目である低下率は良鮮な数値を示し

ており，今回の被験者では，実験用以外のトレーニングによる有重量素性の能力の向上が影響し

た可能性も除外できない.�

(scc) I一山一「� 6

5

4

3

2

。� ***p<O加� l

before after

(A) 30m SPRINT TIM主�

(mmol/l) (μgldI)n.8. 1"n.8. 14 300

12 250

10 200

s 150

6

1004

2

。50

O before after 詰efore after

(B) Blood Lactate (C) Blood Ammonia

ドig.3 Comparsion of (A) Sprint time，(日)Blood Lactate，(C)Blood Ammonia

between before and after 8-weeks training

血中パラメ…タの変化について:

謎来より短時間・高強度の運動時の� ATP供給にブオスブアゲン機構が稼働することが知ら

れているが，� 10秒以内の全力運動の場合，クレアチンリン酸� (PCけと解糠による� ATP棋給

2002 援期間のハイパワー・トレーニングが女子運動選手の関矢鈴パワ…発揮におます饗響(額約石器高義小弘星晃� 85

がほほ等量を訴すとする知見が示されている21)クレアチンリン酸の分解速度は，議運動時

には� 2秒以内に最大と去り，逆に解糖の速度は，フル掠欝に歪るのに� 5秒以上を要すると報告

されている.従って，これらの知見からは，一般的に高強度選動の初期においては，クレアチ

ンリン畿の懇漉な分解により産出されたエネルギーが� ATPの持合成に利用され，さらに運動

が間欠的に行われ，林忠擦が30秒以上になれば，この間に� ATト� CP系のエネルギーを補てん

しながら運動を継続するという供給形態が想定される5)，12)

ヒト活動筋における即時的な� ATP供給として，さらにアヂニレートキナーゼにより

触媒される合成系が存在することが知られている.この反応で生成されたアデノシンー;韓酸�

(AMP) は，解糖系の� PFK活性を高める働きをもっ…方で，イノシンー;擁護費(IMP) に説

アミノ化される際にアンモニアを生じる.車中アンモニア舗は，安静龍のお ~40μmolll から，

よと較的高強度の嫌々な運動後に高{遣を示すことが示されておち，本実験のインターミッテン

ト・テスト られたアンモニア{遣の上昇も，この� AMPの説アミノに由来するものが主と

考えられる1)，12)，14)，2 .参熊)4(菌 1)

トレーニングの影響については� Graham6). Warren19)等がトレーニングによるポジテイブ

な適蕗長応として， トレ…ニング後の車中アンモニア値の低下を報告しており，荻野13) 牧

田等10)，� 11)も，心疾患患者において病態の改善や運動療法の実施により代謝が改善し，アンモ

ニア生成の抑制jが示唆されたと報告している.本研究におけるインターミッテント・テスト後

の血中アンモニア傭は， トレーニングによる有意な変化を示さなかったが， トレーニング後に

出力パワーが向上していることを考慮すると，間欠的な運動形態であっても，関一運動強愛下

では低下傾向を京すとも考えられる.この解釈は， トレーニングはアンモニア生成能を変化さ

せるのではなく，アンぞニアが出現するパワーレベルを向上させるとする� Terjun客等の見解17)

とも一致する.一方，アンモニアの審議そのもの辻，人体にとって省審?あり，そのクリアラ

ンスに対するトレーニング効果誌興味ある開題であるが，いまだ不暁な点が多い18)，20)

血中アンモニア{穫と期中乳酸億との関採については，高強度短時間運動時に無気的解糖と�

AMPの説アミノが共に光逃することから，互いに高い相関を示すと もあるが，血中

乳酸笹が筋グリこゴーゲン最の影響を受けるのに対し，アンモニアでは影響が見られないことか

ら17)，20) 両者の関係は単に現象的性質のものであり，運動後のアンモニア備の上昇は，乳酸

値とは異なる要因を反映したものととらえるべきであろう.この点に関しては，� AMP競アミ

ノ酵素の活性が，タイブI筋線維よりタイプ訂筋線維で高い事実や，運動負締設に短範離走

者は中距離走者より顕著に高いアンモニア鎮を示すことから 第議雑組成の楚を長換するとの

実験結果などが報告されている� 15).20) また筋組或を長映することから，

86 中央大学保健体育訴究所紀要 第20号�

f ヘATPase

ATP ADPゅ� Pi+E

向。

a・12F

hレ

¥

即

日

141ム・・ ‘

即日

4

自d

(

M

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戸� 島宮丸

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目前ロh cコ

hiwp''

AK ¥ADPJ 2ADP 吾二二世� ATP+AMP

AMP 別� ザ

i

多�

間同門

-wv

持� 令官民

UWザ

ヂニ

AMP+註+ 当事立金� IMP+挺H4+

NH31P ト�

、ンノJ1v

酸ン

lvグルタミン酸�

lnOSlnev グルタミン�

hipoxanthine xanthine

↓ uric acid

~4 筋肉のプリンヌクレオチドサイクルとアンモニア(文献12，21を参考に，筆者作成)

めに，様々な形で活用しうるとの欝究結果も示されておち，興味深いお，7)

本研究の被験者の場合，事蓄のトレーニングレベルが必ずしも高くはないこと， トレーニン

グにより自転車ベダリング時の最高回転数の増加がみられたことなどから，チスト結果と血中

パラメータの解釈に捺しでは，神経系の改替の可能性とともに，上述の毒事在的な筋綿維タイプ

の関与や註差討について，さらなる検討を加えみ豆、要があろう.

2002 援態期のハイパワー・トレ…ニングが女子運動選手の誇矢的パワ…発搬に及ぼす彰警告E鵠石部，高橋小丸呈晃� 87

キ排 と め

-白紙車による短期間のハイパワ…トレーニングは，間欠的な高強度運動時のパワ…発揮全般

と，スブワント走能力の改善に有効であった.

.間欠的な高強度連動後;こ，無気的解轄と AMPの蓄讃によ号 車中アンモニア鑑と畠中乳酸

穫が共に有意に上昇した.

.トレーニングにより，運動後の血中アンモニア{践と忠中乳酸値に有意令変化はみられなかっ

たが，開じブ設トコール・テストにおける出力パワ…の向上がみられたことから，同一負荷

レベルで試代謝産物の抑制が生じたと推察される.

.トレーニング効果と車中代謝産物の評髄に捺しては，被験者の務線維タイプ特性と，神経系

の改善が関与した可能性も考癒する必要がある.

(謝辞 〉

実験に際しては，昭和大学教養部・堀)11浩之先生，並びに埼玉医科大学・牧民茨先生のご野意により，パ

ワーマックス� V2並びに� AMICHECKMeterを長期間借沼させて頂きました.

トレーニングに参加・協力下さった中央大学女子ラクロス部員の皆さん共々，ここに記して深謝致します.

なお，本研究結果は，第55期日本体力医学会大会にて報告した.

88 中央大学保健体育研究所紀按 第 20~

(還付資料:被験者への説明文)

測定の議明�

O 運動の形態

固定式の自転車(エルゴメーター)を用いた，前問問機の灘定です.�

( 5秒間の全力でのペダリングを，� 20秒間の休みを挟んで10屈託復)

運動初期のパワ…から瞬発的な能力(無酸素・非乳麟性).運動後期のパワーの低下率から，間欠的

な運動の持久性を評価します.�

O 今までにわかっている点，わからない点

話題の灘定結果から，女子選手でも高い競技震を有する濡手は，初期の発揮パワーが高く，娘時間で

最高のパワ…鑑をよおしうることが明らかになりました.�

→ 資料のラクロス部のデータを参黒して下さい.�

O 潤定に伴う危険以?

日頃トレ…ニングを謹んでいる運動選手が充分な準議運動をして諜定iこ臨めl.i'，特7J1Jな匙検が伴うこ

とは，殆ど考えれません.但し，短時間の全力連動に壊れていない運動経験の浅い女子選手では，正確

な値が得られなかったり，最悪の場合気分が態くなることが考えられます.このような場合は，即時，

測定を中止します.�

O 前回との相違点

今毘は， トレ…ニングの効果を確かめるという窓味で� 2カ月のトレーニング期間を棟んで，前後で

上記の制定を実施します.また，客観的なヂータとして，胤中の乳酸値とアンモニアの備を測定したい

と患います.これにより，メンタルな能力(部にいうガンバリ)以外に，生体の負担度や，エネルギ-

j壊についての靖報が幾らか存られれます.

このため，採鹿へのご語力をお穎いします(来粒大の採鼠:各々� 5μ1と20μ1=0.02cc)実施にあたっ

ては，禽主主・安全に万全を顛し，採i起には議鰭が立会います.

トレーニングの内容は関紙の通りです.決して楽ではないかもしれませんが，後をきiくような内容ではな

く，当然のことながら，皆さんの体力向上に設献するもので，競技力という視点でも，絶対にマイナス

になることはありません.�

O 測定協力受諾について

上記の測定内容を理解し，測定にご協力瑚ける場合には，下記の受諾脅に署名をお願い致します.前

問問機，測定結果の返却と説明を随時行います.

なお，灘定に先立ち，珪我等がある人は，必ず申し出て下さい.

綾などを癌めている時の灘定ートレ…ニングiま，逆効果のこともあり，特別の配躍を要します.

トレ…エングの説明�

. 下閣のような� 1Set約� 4分の全力躍動弘測定に用いたのと同様の寝転車で計います.

トレ…ニングの頻度は，週� 5-6間とし，出来るだけ日をずらし，体がフレッシュな状態で{譲れて

いない)実施して下さい.

トレ…ニングの時間帯は，自由です.� 2台用意します.

2002 餐襲爵のハイパワー・トレーニングが女子連動選手の輯矢島パワ一発揮に及ぼす影響(語読石蔀，高橋小山佳克� 89

. 数締iま個別に異なります.

始めの� 1カ月間は，体重の7.5-8話� 2カ月目からは10認を自安に設定しますが，途中のトレ

ング進行状洗等仁より，個別に多少の鯵正をします.

.トレーニングはこんな感じ…

負� iトレーニンタの構成蕎� i

全力ベダリング

(KP)I ・棄砂適負前

(間詰，コンピ社パワーマックス V用マニュアルより引用)

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