コラム

BFRトレーニングは心肺機能を改善するか


  • BFRトレーニング
  • 筆者:山本 義徳
筋肥大や筋力強化、そして体脂肪減少やアンチエイジングなどに役立つBFRトレーニングは高齢者のフレイル対策としても非常に有効です。ただし高齢になると心肺機能が衰えてくるため、そちらの強化もできれば行いたいところ。

加齢によって筋力が減少する一因として、神経筋接合部におけるアセチルコリンの凝集が悪くなることが挙げられます。これを受け持っている遺伝子がMuSKです。加齢によってMuSK遺伝子の発現が低下し、アセチルコリンが凝集しにくくなるのです。

しかし10週間の軽いBFRトレーニングによってMuSKがコントロール群と比較して増加していました。そして筋肥大やニコチン様アセチルコリンレセプターの増加、PGC-1αの増加も起こっていたのです。(※1, ※2, ※3)
PGC-1αの増加はミトコンドリアの増加を示しています。加齢によってミトコンドリアが減少し、質も悪くなるのですが、BFRはその解決策となりそうです。

ミトコンドリアが増えるということは、心肺機能も向上しそうです。29名の健康な男性を対象に、高強度トレーニング群と低強度トレーニング群、低強度+BFRトレーニング群、コントロール群とに分けて6週間のトレッドミル走を行わせた研究があります。(※4)

その結果、低強度+BFRトレーニング群はVo2maxの有意な増加が認められました。このときに心拍数や血圧、脈波伝播速度などに大きな違いはなかったようです。

またBFRトレーニングはNO(一酸化窒素)の発生を促します。(※5)NOが増加するということは血管の拡張が起こり、酸素利用能の増加も起こっていると考えられます。

BFRトレーニングと有酸素運動を組み合わせた研究では、20%程度の運動強度で酸素消費量が高まったり(※6)、3分間のBFRウォーキングを5セット、インターバル1分で行ったところEPOC(運動後の酸素消費量増加)の明らかな増加がみられました。(※7)

さらに40%Vo2MAXでBFRによる自転車こぎ運動を15分行わせたところ、非BFR群に比べて大腿四頭筋の筋肉量と筋力の増加、Vo2MAXの増加がみられています。これは心臓に問題を抱えている被験者でも同様でした。(※8, ※9)

これらの研究からBFRトレーニングは有酸素能力も安全に改善することができると思われます。

※1:
The receptor tyrosine kinase MuSK is required for neuromuscular junction formation and is a functional receptor for agrin.
Cold Spring Harb Symp Quant Biol. 1996;61:435-44.

※2:
Mild aerobic training with blood flow restriction increases the hypertrophy index and MuSK in both slow and fast muscles of old rats: Role of PGC-1α.
Life Sci. 2018 Mar 28. pii: S0024-3205(18)30165-6. doi: 10.1016/j.lfs.2018.03.051

※3:
Long-term Low-Intensity Endurance Exercise along with Blood-Flow Restriction Improves Muscle Mass and Neuromuscular Junction Compartments in Old Rats.
Iran J Med Sci. 2017 Nov;42(6):569-576.

※4:
The impact of low-intensity blood flow restriction endurance training on aerobic capacity, hemodynamics, and arterial stiffness
J Sports Med Phys Fitness. 2020 Dec 14. doi: 10.23736/S0022-4707.20.11526-3.

※5:
Blood flow restriction enhances post-resistance exercise angiogenic gene expression.
Med Sci Sports Exerc. 2012 Nov;44(11):2077-83. doi: 10.1249/MSS.0b013e3182625928.

※6:
Metabolic and cardiovascular responses to upright cycle exercise with leg blood flow reduction.
J Sports Sci Med. 2010; 9(2):224-30.

※7:
Effects of Walking with Blood Flow Restriction on Excess Post-exercise Oxygen Consumption.
Int J Sports Med. 2015 Mar; 36(3):e11-e18.

※8:
Effects of Low-Intensity Cycle Training with Restricted Leg Blood Flow on Thigh Muscle Volume and VO2MAX in Young Men.
J Sports Sci Med. 2010 Sep 1;9(3):452-8. eCollection 2010.

※9:
The impact of aerobic exercise training with vascular occlusion in patients with chronic heart failure
ESC Heart Fail. 2018 Aug; 5(4): 586–591.

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