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急性有酸素運動は高地での認知機能を損なう
Acute aerobic exercise impairs aspects of cognitive function at high altitude.
PMID: 32479806 DOI: 10.1016/j.physbeh.2020.112979.
抄録
低酸素を媒介とする認知機能障害は、実験室での設定では運動によって一時的に緩和されることがある。この効果が高高度低酸素環境下でも持続するかどうかは明らかにされていない。我々は、低高度（1400m）および高高度（4240m）での急性有酸素運動が認知機能（CF）に及ぼす影響を調査した。ボランティア15名（24.1±3.5歳、女性9名）を対象に、低高度および高高度で心拍数予備量の40～60％で20分間運動を行った。CFは運動前と運動後10分後にタブレットを用いた実行機能テストを用いて評価した。海抜対照群（n=13、24.2±2.4歳、女性9名）では、反復試験による学習効果の寄与を評価するために、時間的にマッチしたCF試験を実施した。安静時CFの測定値は、高高度への上昇によって影響を受けなかった。高地での運動後、処理速度、作業記憶、視覚空間的注意力のテストである数字記号置換課題では、パフォーマンスが有意に悪化した（z=0.01 vs. -0.59、p=0.02、η=0.35）。運動後のCFの他の指標には効果は認められなかった。末梢酸素飽和度の変化と高地での運動後のCFの変化との間には関連はなかったが（r=0.22、p=0.44）、高地でのヘモグロビン濃度の上昇は高地での運動後のCFの低下と関連していた（r=0.65、p=0.02）。高高度での急性有酸素運動はCFのいくつかの側面を損なうが，他のCFテストは変化しない。本研究の強い生態学的妥当性は注目に値するものであり、高高度運動によるCFの選択的障害の特徴をより明確にするためには、追跡調査が必要である。
Hypoxia-mediated cognitive dysfunction can be transiently mitigated by exercise in a laboratory-based setting. Whether this effect holds true in the context of high altitude hypoxia has not been determined. We investigated the effect of acute aerobic exercise on cognitive function (CF) at low (1400m) and high altitude (4240m). Fifteen volunteers (24.1±3.5yrs; 9 females) exercised for 20-min at 40-60% of their heart rate reserve at low and high altitude. CF was assessed before and 10-min after exercise using a tablet-based battery of executive function tests. A sea-level control group (n=13; 24.2±2.4 years; 9 females) performed time-matched CF tests to assess the contribution of a learning effects due to repeated testing. Measures of resting CF were unaffected by ascent to high altitude. Following high altitude exercise, performance significantly worsened on the digit symbol substitution task - a test of processing speed, working memory, and visuospatial attention (z=0.01 vs. -0.59, p=0.02, η=0.35). No effect was found on other measures of CF following exercise. There was no association between changes in peripheral oxygen saturation and changes in CF following high altitude exercise (r=0.22, p=0.44), but higher hemoglobin concentration at high altitude was associated with a decline in CF following exercise at high altitude (r=-0.65, p=0.02). Acute aerobic exercise performed at high altitude impairs some aspects of CF, whereas other CF tests remain unchanged. The strong ecological validity of this study warrants attention and follow-up investigations are needed to better characterize selective impairment of CF with high altitude exercise.
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