換気/拡散/運搬/利用の4段階
📋 前提 基礎呼吸
- 1. 換気(Ventilation)
- 2. 拡散(Diffusion)
- 3. 運搬(Transport)
- 4. 末梢利用
- 5. 呼吸交換比 RER
- 6. 主要指標まとめ
- 7. 易しい比喩
- 8. 章末問題
- 参考文献
呼吸は「肺だけ」ではない。Wasserman『Principles of Exercise Testing and Interpretation 6e』に準拠して、4段階(換気/拡散/運搬/末梢利用)を整理する。
1. 換気(Ventilation)
分時換気量 VE = TV × RR。安静時 6L/min、最大運動時 120-180L/min。AT(無酸素閾値)以降、CO2過剰のためVEがリニアからカーブを描く。
2. 拡散(Diffusion)
肺胞-毛細血管膜厚 0.5μm。Fickの法則:拡散速度 ∝ 表面積×濃度差/膜厚。運動時は肺血流分布の改善で拡散容量増大。
3. 運搬(Transport)
O₂は98%がHb結合(1g Hb→1.34mLO₂)、2%が血漿溶解。CO₂は60%が重炭酸、30%がHb-カルバミノ、10%が溶解。
4. 末梢利用
ミトコンドリアでO₂消費。VO₂ = (Q × a-vO₂diff) (Fick原理)。トレーニングでミトコンドリア密度50-100%増加可能[1]。
5. 呼吸交換比 RER
RER = VCO₂/VO₂。糖質燃焼で1.0、脂質で0.7。代謝基質推定の指標。
6. 主要指標まとめ
| 指標 | 意味 |
|---|---|
| VO₂max | 最大酸素摂取量 |
| AT/LT | 無酸素/乳酸閾値 |
| RER | 基質指標 |
| OUES | VO₂とlogVEの傾き |
7. 易しい比喩
呼吸は「物流リレー」。空気→肺→血液→筋。どこか1区間が詰まれば全体が遅れる。
8. 章末問題
- VO₂のFick原理を述べよ
- RER 0.7の燃焼基質
- O₂運搬の主形態
- AT以降のVE変化
- ミトコンドリア密度のトレ可塑性
参考文献
- Holloszy JO. J Biol Chem. 1967;242:2278-82
- Wasserman K. Principles of Exercise Testing and Interpretation 6e. Wolters Kluwer; 2020
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📚 参考文献・推奨エビデンス
- McArdle WD et al.. (2023). Exercise Physiology: Nutrition, Energy, and Human Performance, 9th Edition. Lippincott.
- ACSM. (2021). ACSM’s Guidelines for Exercise Testing and Prescription, 11th Edition. Wolters Kluwer.
- Kenney WL et al.. (2022). Physiology of Sport and Exercise, 7th Edition. Human Kinetics.
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現場でよく見られる誤解を整理することで、クライアントへの正確な指導が実現します。
エビデンスに基づいた正しい知識で、誤った情報の修正も行えるようになりましょう。
誤解されやすい典型例
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まとめ:現場で活かすためのチェックポイント
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自身の知識を常に最新の状態に保つことがプロフェッショナルとして不可欠です。
📚 参考文献・推奨エビデンス
- McArdle WD et al.. (2023). Exercise Physiology: Nutrition, Energy, and Human Performance, 9th Edition. Lippincott.
- Bassett DR & Howley ET. (2000). Limiting factors for maximum oxygen uptake and determinants of endurance performance. Med Sci Sports Exerc. DOI
- Kenney WL et al.. (2022). Physiology of Sport and Exercise, 7th Edition. Human Kinetics.