Effect of acute intermittent hypoxia and hypercapnia on lower limb motor function

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申請者は、先行研究と自身のこれまでの検討から、動脈血の酸素（O2）濃度の低下や二酸化炭素（CO2）濃度の上昇が体肢筋を支配する脊髄運動ニューロンの興奮性を増加させる可能性を見出している。本研究では、吸気のO2濃度とCO2濃度を変化させる呼吸介入が、神経性の要因を介して随意的な筋力発揮に及ぼす影響を明らかとすることを目的としている。本研究は神経性の障害の無い者を対象としている。本研究で用いる呼吸介入は、短時間の低O2曝露の繰り返しと短時間の高CO2曝露の繰り返しの二条件とする。それぞれの呼吸介入は、先行研究の検討に基づき、低O2ガス吸入と外部死腔付加によるCO2再呼吸法によって行う。呼吸介入の前後で測定される検討項目は、１）随意的な最大足関節底屈力、２）随意的な最大下の足関節底屈力の安定性、３）電気刺激によるヒラメ筋の反応である。１）および２）の筋力は随意的な運動出力の指標として測定する。３）では、ヒラメ筋のH波およびF波を脊髄運動ニューロンの興奮性を反映する神経筋活動の指標として測定する。本研究は、呼吸介入が脊髄の神経活動への影響を介して、運動機能を改善する可能性を探るものである。本研究で運動機能に対する呼吸介入の影響が明らかとなれば、リハビリテーションやスポーツトレーニングの場における応用へ繋がることが期待される。今年度は、実験実施のための所属機関内の手続き、実験で用いる機材および消耗品の調達、予備実験の実施を進めた。しかしながら、新型コロナウイルス感染症の度重なる拡大のため、計画していた低O2曝露の影響を検討する本実験の実施には進めなかった。