運動リズムに呼吸リズムを同調させた時の呼吸困難感の軽減とそのメカニズム

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一定のリズムで四肢の運動をする時は、そのリズムに呼吸リズムを同調させる方が呼吸困難感が少ないといわれている。しかし、ヒトにおける運動ー呼吸リズムの同調性は四足動物の様な生来的なものではなく、体験的、学習的に獲得される。本研究は、被験者にcycling運動を行わせ、(1)同調方法の修得による酸素摂取量、呼吸困難感の変化、(2)同調時と非同調における胸式呼吸と腹式呼吸の活動状態と呼吸困難感との関連を調べ、得られた結果から、運動時の呼吸困難感発生の機序について考察する事を目的としている。cycling時の呼吸同調未経験の女性被験者6名について、中等度の運動強度、50rpmのペダル回転数で、25分間自転車エルゴメータ運動を、1日1回、約1週間の間隔で5回行わせた。1回目の運動では自発呼吸を行わせた。2回目以降は、意識的に回転数/呼吸数比(同調比)が2:1、2.5:1、3:1のそれぞれの方法で同調呼吸を試行させた。3種の同調比の中から、最も同調しやすいものを選択させ、以降その同調比で呼吸を維持させた。途中で同調が困難になった場合は、自発呼吸または別の同調比で同調呼吸を試行させた。3回目以降の運動時の同調呼吸は2回目と同じ方法で行うように指示した。この様な呼吸同調の練習によって、6名中3名の被験者は練習1回目後半から同調比2:1の同調呼吸法を修得したが(以下、同調群とする)、残り3名では4回の練習では修得不充分であった(非同調群とする)。自発呼吸時と比べて、運動中の酸素摂取量は、同調群では約5%低下し、非同調群では12%増加した。呼吸困難感、下肢疲労感も、同調群では軽減し、非同調群では逆に増強する傾向にあった。腹式呼吸の状態を間接的に示す呼気終末肺気量位は自発呼吸、同調、非同調に関係なくほぼ同じであった。これは腹部と下肢の空間的、時間的活動のずれが呼吸困難感の要因ではないことを示唆するかもしれない。