JP2017537079A - 身体的ストレスへの適応を強化するためのｄ−リボースの使用 - Google Patents

Abstract

Ｄ−リボースを投与することによる身体的ストレスへの適応を改善する方法、及び身体運動への適応を改善するためにＤ−リボースを投与する方法。

Description

重労働又は新しい運動計画などの身体的ストレスは、組織にひずみ又は損傷を引き起こす。これらのひずみ又は損傷は、組織内で起こる変化を引き起こし、身体的適応と呼ばれるプロセスである。生理学的適応は、新しい運動プログラムを開始するとほぼ即座に始まる。それは、成功したトレーニングと最終的な身体的パフォーマンスのために非常に重要である。特に、初心者のために、又は不適格であるか規則的な運動に従事していない人々のためには、身体的適応は、長い間の痛みを伴い、高い脱落率につながる可能性がありある。したがって、運動への身体的適応は、不適切な個人にとってよりチャレンジであり。したがって、新しい運動計画の開始及び身体的ストレスへの適応の強化に関連付けられる痛みを緩和する方法を見出すことが望ましい。

実験を通じて、Ｄ−リボースは身体運動への適用を強化することが見出された。

図１は、運動後の自覚的運動強度のバー表現を示す。

Ｄ−リボース適用の身体的ストレスへの影響を評価するために、二重盲検クロスオーバー試験として高強度運動プロトコールを設計した。具体的には、Ｄ−リボース及び対照（デキストロース）を別個の対象に１日あたり１０ｇ（１０ｇ／日）の投薬量で投与した。 Ｄ−リボース（ＤＲ）補充を投与された対象（すなわち、ＤＲ対象）とデキストロース（ＤＥＸ）補充を投与された対象（すなわち、ＤＥＸ対象）において、対象の種々の生理学的パラメーターを測定した。

研究方法
対象は、健康な個体２６人（女性１０人、男性１６人）であった。各対象は、補充投与のためにＤＲ対象又はＤＥＸ対象としてランダムに分類された。さらに、各対象は、研究プロトコールの一部ではない追加の別個の運動セッションを何ら行わずに、通常の日常活動を行うだけでなく、研究中に彼又は彼女の通常の食事を維持することが求められた。

適応に関してＤ−リボースを試験するために、２６人の成人対象をフィットネスレベル（すなわち、ピーク酸素摂取量（Ｖ０２ｍａｘ））の結果に基づいてさらに２つのサブグループに分けた。第１のサブグループは、より高いＶ０２ｍａｘ結果を有する対象（すなわち、「Ｆｉｔサブグループ」）を含み、第２のサブグループは、より低いＶ０２ｍａｘ結果を有する対象（すなわち、「Ｕｎｆｉｔサブグループ」）を含んでいた。Ｕｎｆｉｔサブグループは、６人の女性と７人の男性で構成されていた。
Ｕｎｆｉｔサブグループの平均年齢は２７．７±３Ａ年であり、Ｕｎｆｉｔサブグループの平均ピークＶ０２は３９．９＋４．１ｍＬ／ｋｇ／分であった。フィットサブグループは、４人の女性と９人の男性で構成されていた。フィットサブグループの平均年齢は２７．６±３．５歳であり、フィットサブグループの平均ピークＶ０２は５２．２＋４．３ｍＬ／ｋｇ／分であった。

負荷日（すなわち、運動セッションの２日前）に、ＤＲ対象は、食事又はランチの自己選択した飲料のいずれかと混合して５グラム（５ｇ）のＤＲを消費し、夕食（すなわち、３〜８時間あける）とともにさらに５グラム（５ｇ）を消費した。一方、ＤＥＸ対象は、食事又はランチの自己選択した飲料のいずれかと混合して５グラム（５ｇ）のＤＥＸを消費し、夕食（すなわち、３〜８時間あける）とともにさらに５グラム（５ｇ）を消費した。

運動セッション日（すなわち、負荷日から３日後）に、ＤＲ対象は、運動セッションの２時間前に５グラム（５ｇ）のＤＲを含有する標準化された運動前スナックを摂取し、運動セッション後であるが、実験室を出る前に（すなわち、運動セッションの１時間以内に）５グラム（５ｇ）のＤＲを摂取した。一方、ＤＥＸ対象は、運動セッションの２時間前に５グラム（５ｇ）のＤＥＸを含有する標準化された運動前スナックを摂取し、運動セッション後であるが、実験室を出る前に（すなわち、運動セッションの１時間以内に）５グラム（５ｇ）のＤＥＸを摂取した。ＤＲ対象とＤＥＸ対象の両方について、標準化されたスナックは自己選択されたが、対象の通常の食習慣に基づいていた。スナックは毎日一貫しており、１７０グラム（１７０ｇ）のヨーグルトと２本のグラノーラバーと指定されたサプリメントで構成された。対象は、試験期間を通して一貫性があるように、食事を記録するように求められた。運動セッション後、各対象は、実験室を出る前に５グラム（５ｇ）の最終の毎日の用量を摂取した。対象はまた、高強度運動の期間中に起こり得る脱水の影響を最小限にするために、運動の２０分及び４０分に２００ミリリットル（２００ｍＬ）の水を摂取した。

二重盲検クロスオーバー試験のプロトコールには、最初のベースライン評価、続いてＤＲ又はＤＥＸ補足のいずれかを摂取した後の２回の別々の日査定が含まれた。各運動セッションでは、クレアチンキナーゼ（ＣＫ）、血液尿素窒素（ＢＵＮ）、グルコース、心拍数（ＨＲ）、自覚的運動強度（ＲＰＥ）、及び出力（ＰＯ）の測定が行われた。

実験設計
試験前（ベースライン）の評価
各対象が研究室に最初に訪れた際、対象は、最大の酸素摂取量及び血液乳酸塩評価を受け、サイクルエルゴメータを用いて２分間の出力テスト評価を実施した。最初にサイクルエルゴメータを使用して、各対象は、１キログラム（１ｋｇ）の抵抗で自己選択されたケイデンスで５分間のウォームアップ運動を完了した。サイクリング抵抗は、その後、４分間隔（０．５ｋｇ／４分）あたり０．５キログラムの割合で、意欲的な疲労まで増加させた。心拍数（ＨＲ）、酸素摂取量（Ｖ０２）及び乳酸血液サンプルを各段階の３分３０秒（３’３０’’）及び４分（４’）の時点で回収した。この評価は、その後の２回の処置セッション中に運動負荷を確立した。

処置評価
各対象は、ＤＲ対象（ＤＲ補足の投与）又はＤＥＸ対象（ＤＥＸ補給の投与）となるようにランダムに割り当てられた。対象に提供され、対象によって消費された補足とは別に、処置プロトコールは同一であった。特定の処置プロトコール（すなわち、補足及び運動セッションの投与）は、以下の表１に詳述される。

各運動セッションは、サイクルエルゴメータで６回の１０分間の運動間隔で構成された。各１０分間の間隔中に、対象は、対象のＶ０２ｍａｘの約６０％の作業負荷で８分間循環させた後、直ちに、約８０％のＶ０２ｍａｘの作業負荷（対象の計算された乳酸塩閾値を上回るおよそ１つの作業負荷）でさらに２分間循環させた。ケイデンス及び出力は、各運動セッション中に１０分間隔でモニターされた。６０分間の運動セッションの終わりに、各対象は、２分間の遂行課題（タイムトライアル）を完了した。この遂行課題では、対象は２分間隔でできるだけ多くの出力を生成する必要があった。最大出力、平均出力、及び減少率は、この２分間の課題トライアル中に評価された。遂行課題の作業負荷は、対象の体重の５パーセント（５％）に設定されました。

生理学的パラメーターを測定し、運動セッション中に対象に水分補給させた。ＤＲ対象とＤＥＸ対象の両方について、試験及び水分補給プロトコールのために同じプロトコールに従った。静脈穿刺技術を介して各対象から血液サンプルを以下の期間に採取した：
・運動開始の１０分前；
・運動開始の２０分後及び運動中；
・運動開始の４０分後及び運動中；
・運動開始の６０分後及び運動中；
・運動終了の２４時間後（運動開始の２５時間後）。

運動の２４時間後を除いて、上記の全ての時点で血糖を測定した。クレアチンキナーゼ及びＢＵＮレベルは、運動の３日の間は運動前（−１０分）で測定され、運動セッションの３番目（最後）の運動の２４時間後に測定された。

ボルグ１−１０指標を用いて、運動中に２０分ごとに「自覚的運動強度」（ＲＰＥ）を記録した。リッカート尺度（０〜１０ポイント）を使用して、大腿四頭筋の痛み、全体的な疲労、食欲、自覚的パフォーマンス、及び睡眠の質を主観的に評価した。これらの尺度は、各運動セッションの前後に完了した。

処置試験及び水分補給プロトコールを以下の表２に概要する。

機器による評価
心拍数は、Ｐｏｌａｒ ＨＲモニターを用いて記録した。Ｂａｙｅｒグルコースモニターを用いて血糖値を測定した。血液の乳酸濃度はＡｃｃｕＳｐｏｒｔ Ｌａｃｔａｔｅ Ａｎａｌｙｚｅｒで測定した。クレアチンキナーゼ及びＢＵＮは、Ａｂａｘｉｓ Ｐｉｃｃｏｌｏ分析装置を用いて測定された。タイムトライアルパフォーマンス試験からの出力データは、スポーツ医学産業（ＳＭＩ）ソフトウェアパッケージで評価した。

統計分析
すべての表データをＳｔａｔＰａｃ及びＳＰＳＳ統計ソフトウェアを用いて、反復測定、時間及び処理を独立変数として用いた２−ｗａｙ ＡＮＯＶＡを用いて分析した。重大な相互作用が観察された場合、ターキー事後ｈｏｃ検定を用いて手段を区別した。心拍数、ＲＰＥ、血清乳酸塩レベル、血清ＣＫレベル、血清ＢＵＮレベル及び測定された出力データは依存性尺度であった。有意性のアルファレベルはｐ＜０．０５に設定された。

結果
全２６人の対象は、有害事象なしに試験を完了した。ＤＲ対象及びＤＥＸ対象は、いずれもの主観的な苦情及び問題なしに、それぞれの補足を許容した。相互作用がないため、データは主効果として提示される。

Ｕｎｆｉｔ及びＦｉｔサブグループは、以下の表３に示されるように確立された。

相対的及び絶対的平均出力データを以下の表４に見出すことができる。

Ｄ−リボース摂取は、ＵｎｆｉｔサブグループのＤＥＸに対して２８８％の相対的平均出力の有意な（ｐ＝０．０４）改善をもたらした。また、このサブグループの絶対的平均出力の変化は、ＤＲとＤＥＸの間に有意差があり、２４５％（ｐ＝０．０１）であった。Ｕｎｆｉｔサブグループの相対的（ｐ＝０．０５）及び絶対的（ｐ＝０．０２）最大出力では、ＤＲとＤＥＸの間に有意差が見られた。１日目から３日目までの相対的及び絶対的最大出力の平均変化は、ＤＲについて０．３３＋０．５２Ｗ／ｋｇ ＢＷ及び２６．８＋４０．８Ｗであり、一方、ＤＥＸは、それぞれ、−０．０９＋０．５１Ｗ／ｋｇ ＢＷ及び−１０．８＋３３．０ Ｗであった。

相対的及び絶対的平均出力は、ＦｉｔサブグループのＤＲ処置とＤＥＸ処置の間で差異はなかった。Ｆｉｔサブグループ（ｐ＝０．２７）及び絶対的（ｐ＝０．７９）最大出力について処置間の差は認められなかった。１日目から３日目までの相対的及び絶対的最大出力の平均変化は、０．１５＋０．４１Ｗ／ｋｇ ＢＷ及び６．２＋２８．６Ｗ ＤＲであり、ＤＥＸは、−０．０２＋０．３７Ｗ／ｋｇ ＢＷ及び３．３１＋２５．８Ｗであった。

血清ＣＫデータの分析は、ＤＲ摂取がＵｎｆｉｔサブグループの変化をより低くくすることを示した。クレアチンキナーゼレベルは、１２１．４±１０．２ＵのＤＥＸ処置と比較して、ＤＲ処置について平均３７．１±８５．２Ｕ増加した（ｐ＝０．０３）。Ｕｎｆｉｔサブグループでは、ＤＲ（０．９３±２．６６）とＤＥＸ（１．０８±２．５６）処置間のＢＵＮレベルの変化について統計的差異（ｐ＝０．８８）は観察されなかった。Ｆｉｔサブグループでは、ＤＲとＤＥＸ処置間でＣＫ及びＢＵＮレベルの変化に差は認められなかった。以下の表５に記載されるように、血糖については差異は観察されず、すべての処置について、及び両方のサブグループ内において安定であった。

ＵｎｆｉｔサブグループのＨＲについては、処置間に差異は認められなかった。ＤＲ試験の平均ＨＲは、ＤＥＸ試験で１５２±２０ｂｐｍ及び１５３±１７ｂｐｍであった。ＲＰＥは、ＤＥＸ（１４±２）よりもＤＲ（１３±２）の方が有意に低かった（ｐ＝０．００３）。平均ＨＲ及びＲＰＥは、フィットサブグループでＤＲ及びＤＥＸ間で差異はなく、それぞれ、１５３±１２ｂｐｍと１４±２対１５３±１２ｂｐｍと１４±２であった。

図１に記述されるように、自覚的運動の平均強度は、運動セッションのすべての測定点で、ＤＲ対象の自覚的運動の平均強度よりもＤＥＸ対象について大きかった。

ＤＲの潜在的に有益な役割は、運動の種類、強度の程度及び持続時間、ならびに対象のフィットネスレベルに依存する。高強度運動でＤＲ又はＤＥＸを経口投与した対象についてパフォーマンスを評価した。１日目から３日目まで、ＵｎｆｉｔサブグループのＤＥＸ対象と比較して、ＵｎｆｉｔサブグループのＤＲ対象において平均及びピーク出力が有意に増加した。それらの間の平均及びピーク出力は、ＦｉｔサブグループにおいてＤＲ対象及びＤＥＸ対象によって維持された。さらに、ＲＰＥは、ＤＥＸ対象よりもＤＲ対象において有意に低かった。

ＣＫ、ＢＵＮ、及びグルコースレベルなどの血清化学マーカーの変化を含む、複数の要因がＤＲの利点を構成することができる。例えば、筋肉ＣＫレベルの相違は、細胞膜の完全性の維持又はその欠如を示すことによって、この有益な差異を明らかにしている場合がある。１日目から３日目までのＣＫレベルの変化は、ＵｎｆｉｔサブグループのＤＲと比較して、ＤＥＸ処置の約３倍（３倍）大きかった。

また、対象に１日あたり６ｇ（６ｇ／日）のより低い用量でＤＲを投与すると同様の結果が見出された。負荷日（すなわち、運動セッションの２日前）に、３グラム（３ｇ）のＤＲを食物又は自己選択した飲料に昼食、及び夕食とともに追加の３グラム（３ｇ）を混合し、運動セッション日（すなわち、負荷日の３日後）に、対象は、運動セッションの２時間前に３グラム（３ｇ）のＤＲ、及び運動セッション後の１時間以内に運動セッション後に３グラム（３ｇ）のＤＲを含有する標準化された運動前スナックを摂取した。

筋肉を運動させることに対して酸素の送達及び利用は、フィットネス及びＶ０２ｍａｘレベルを評価する主な要因である。より低い及びより高いＶ０２ｍａｘサブグループについてデータを分離することは、高強度運動中のＤＲの効果と比較して有意差があることを表す。具体的には、ＤＥＸ対象のＵｎｆｉｔサブグループは、ＤＲ被対象のＵｎｆｉｔサブグループと比較して、ＣＫレベルが３倍以上有意に増加し、より大きなＲＰＥが有した。さらに、Ｕｎｆｉｔサブグループでは、対象はパワーテスト出力を改善した。これは、乳酸塩閾値レベルを上回る運動を一貫して行っていない個人が、相対的な基準でさえ、より激しいレジメンスケジュールで運動又は訓練する個人に均等に平等ではないことを示唆している。Ｕｎｆｉｔサブグループで観察されたＣＫレベルの上昇は、これらの筋肉群の激しい嫌気的運動が細胞ストレスを引き起こしたことを示唆しているようであり、ここで、酵素の漏出が起こり、これは細胞のホメオスタシスに影響を及ぼすだけでなく、主症状のために運動パフォーマンスにも影響を及ぼし、潜在的に将来の運動スケジュールを制限する。

要約すると、Ｄ−リボース摂取は、サイクリングの３日間にわたってＤＥＸよりも大きなパフォーマンス変化をもたらした。さらに重要なのは、グループが不適合なグループと適合グループに細分された場合、グループ内及びグループ間の差が強調されたことである。不適合（低Ｖ０２ｍａｘ）グループは、ＤＲ摂取の恩恵を受け、翌日の作業のためにパフォーマンスを維持することができた。生化学的分析により、ＤＥＸと比較して、ＤＲ摂取に伴う筋肉損傷が少なかったことが明らかになった。したがって、Ｄ−リボースは、物理的ストレスへの適応を強化し、最終的にはより良好なパフォーマンスにつながると結論付けられる。

Claims (8)

1. 身体運動の期間前のＤ−リボースの経口投与、及び身体運動の期間中のＤ−リボースの経口投与を含む、ヒトの身体運動の適応を強化する方法であって、対象が身体運動への改善された適応を実証する方法。
2. Ｄ−リボースの経口投与が、身体運動の期間前に約６〜１０ｇ／日であり、身体運動の期間中に１日あたり約６〜１０ｇのＤ−リボースである、請求項１に記載の方法。
3. 身体運動の期間前のＤ−リボースの経口投与が、身体運動の期間の少なくとも２日前である、請求項２に記載の方法。
4. Ｄ−リボースの経口投与が、身体運動の期間前に１日２回の約３〜５ｇ、身体運動の期間中に１日２回の約３〜５ｇを含む、請求項３に記載の方法。
5. 身体運動の期間前の１日２回の約３〜５ｇのＤ−リボースが、約３〜８時間の間隔で投与される、請求項４に記載の方法。
6. 身体運動の期間中の約３〜５ｇのＤ−リボースが、身体運動の少なくとも２時間前及び身体運動後の１時間以内である、請求項５に記載の方法。
7. ヒトが、身体運動中の運動心拍数が低く、自覚的運動強度が低い、請求項１に記載の方法。
8. ヒトが、Ｖ０２ｍａｘレベルが低い、請求項１に記載の方法。

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