水素吸入が筋損傷・運動パフォーマンスに及ぼす影響

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結論

運動後の回復期における水素ガス吸入は、酸化ストレスによる身体へのダメージを軽減し、その後の運動パフォーマンスの低下を抑える可能性がある。

研究の背景と目的

激しい運動は活性酸素の過剰産生を引き起こし、身体の酸化ストレスを高める。これにより疲労や組織損傷、パフォーマンス低下などが生じる。一方、水素分子には選択的に活性酸素を除去する抗酸化作用があることが知られている。そこで本研究は、運動後の回復期に水素ガス吸入を行うことで、運動誘発性の酸化ストレスとその悪影響を軽減できるかを検証した。

研究方法

健常男性8名を対象とし、二重盲検クロスオーバー試験を実施。被験者は全員、30分の75%VO2max強度のトレッドミル走と50回のスクワットジャンプからなる酸化ストレス誘導運動を行った。運動終了後1時間の回復期に、水素ガス(水素濃度4.08%、酸素濃度21.57%)または通常の空気を経鼻カニューレにより吸入（水素ガスの流量は30 mL/s「水素68%、酸素32%」で、吸入時間は運動後1時間）。運動前後で採血と尿検査を行い、酸化ストレスと筋損傷の指標を測定。また垂直跳び、膝伸展筋力、10秒および30秒の全力ペダリングでパフォーマンスを評価した。

研究結果

• 運動後、尿中の酸化ストレスマーカー8-OHdGの上昇率は、水素吸入群で有意に低かった(p<0.05)。
• 垂直跳びのパフォーマンス低下率も、水素吸入群で有意に小さかった(p<0.05)。
• 筋損傷マーカー(CK、LDH)や他の運動パフォーマンスに群間差はなかった。
• 尿中8-OHdGの上昇率と垂直跳びの低下率には有意な負の相関があった(r=-0.78, p<0.01)。

Appendix（用語解説）

• VO2max: 最大酸素摂取量。全身持久力の指標。
• 8-OHdG: 8-ヒドロキシデオキシグアノシン。酸化ストレスによるDNA損傷の指標。
• CK: クレアチンキナーゼ。筋損傷の指標。
• LDH: 乳酸脱水素酵素。筋損傷の指標。

論文情報

タイトル

Impact of hydrogen-rich gas mixture inhalation through nasal cannula during post-exercise recovery period on subsequent oxidative stress, muscle damage, and exercise performances in men（男性における運動後回復期の経鼻カニューレによる水素ガス混合物吸入が、その後の酸化ストレス、筋損傷、運動パフォーマンスに及ぼす影響）

引用元

Shibayama, Y., Dobashi, S., Arisawa, T., Fukuoka, T., & Koyama, K. (2020). Impact of hydrogen-rich gas mixture inhalation through nasal cannula during post-exercise recovery period on subsequent oxidative stress, muscle damage, and exercise performances in men. Medical gas research, 10(4), 155–162. https://doi.org/10.4103/2045-9912.304222

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