大学生を対象とした定常運動時の呼吸生理に及ぼす各種マウスピースの影響

Effects of various mouthpieces on respiratory physiology during steady-state exercise in college-aged subjects.

抄録

保護用マウスピースは、顔面傷害のリスクを減少させるために様々なスポーツで使用されてきた。運動中のマウスピース使用がエルゴジェニック効果をもたらす可能性を示唆するデータは限られている。本研究の目的は、3つの異なるマウスピース設計-ボイルアンドバイト（BB）マウスピース、エチレンビニルアセテート（EVA）カスタム下顎マウスピース、ポリプロピレン（Poly）カスタム下顎マウスピース-が呼吸生理学パラメータに及ぼす影響を調査し、マウスピースなし（NM）条件の結果と比較することである。16人の大学生でレクリエーションに適した被験者が、4つの別々の試行で10分間走った。マウスピースの条件は、すべての被験者の各試行にランダムに割り当てられた。酸素摂取量、二酸化炭素呼気量、換気量、心拍数、潮容積、呼吸数（RR）を含む呼吸および心肺機能を試験中評価した。反復測定分散分析の結果、RRはBBマウスピース条件（27.92回/分[BPM]）でNM条件（30.63回/分）より有意に低かった（P = 0.04）。条件間の対のt検定では、BB条件（27.92 BPM）で示されたRRは、他の各条件（NM、30.63 BPM、EVA、29.92 BPM、およびPoly、29.92 BPM）よりも有意に低かった（P = 0.04）。本研究の結果は、BBマウスピースの使用により、運動中のRRが減少することを示している。このような条件間の違いは、マウスピースのデザイン、下顎の位置、および顎舌骨筋の活動に起因すると考えられる。しかし、今後の研究では、これらの理論の妥当性を判断するために、これらのパラメータを評価する必要がある。

Protective mouthpieces have been used in a variety of sports to decrease the risk of orofacial injury. There are limited data to suggest that mouthpiece use during exercise may also provide an ergogenic effect. The aim of the present study was to investigate the effects of 3 different mouthpiece designs-boil-and-bite (BB) mouthpiece, ethylene vinyl acetate (EVA) custom mandibular mouthpiece, and polypropylene (Poly) custom mandibular mouthpiece-on respiratory physiology parameters and compare them with results of a no-mouthpiece (NM) condition. Sixteen college-aged, recreationally fit subjects ran for 10 minutes in 4 separate trials; mouthpiece conditions were randomly assigned to each trial for all subjects. Respiratory and cardiorespiratory measures, including oxygen uptake, carbon dioxide exhalation, ventilation, heart rate, tidal volume, and respiratory rate (RR), were assessed throughout testing. A repeated-measures analysis of variance indicated that RR was significantly lower (P = 0.04) in the BB mouthpiece condition (27.92 breaths per minute [BPM]) than in the NM condition (30.63 BPM). In paired t tests between conditions, the RR demonstrated in the BB condition (27.92 BPM) was significantly lower (P = 0.04) than that of each other condition (NM, 30.63 BPM; EVA, 29.92 BPM; and Poly, 29.92 BPM). The outcomes of the present study demonstrate that the use of the BB mouthpiece decreased RR during exercise. The differences cited between conditions may be attributed to the design of the mouthpiece and its mandibular placement as well as the activity of the genioglossus muscle. However, future studies should assess these parameters to determine the plausibility of these theories.