持久系アスリートには、運動誘発性喘息（EIA）が多く見られますが、これは、一般的に長時間持続する高い呼吸量、口呼吸、空気の質の低下や低温などの環境要因など、さまざまな要因が原因となっている。運動時には、これらの要因の一つ一つが、息切れ、胸の締め付け、咳、喘ぎ、パフォーマンスの低下などの喘息症状を引き起こす。
このケーススタディでは、1日2回、エアロフィット呼吸トレーナーを使用して定期的に呼吸トレーニングを行った結果得られた、呼吸器系とパフォーマンスの順応について説明する。EIAと診断された競技用ロードサイクリストである私は、自分自身を被験者として、ピークフローテスト、エアロフィットのアプリ内テストスコア、パワーデータ、心拍数データなど様々な手段で定期的にテストを行い、12週間の経過をモニターした。
27歳の男性で、若い頃から運動神経が良く、様々なスポーツをしてきた。過去2年間はロードサイクリングを中心に、週に6～7日、合計8～12時間のトレーニングを行い、クリテリウムやロードレースにも参加していた。月曜から金曜までのフルタイムワーカーである。妻と生まれたばかりの子供と一緒に暮らしている。2019年8月、サイクリング中の高強度インターバルや長時間の最大活動時に吸気限界を経験し、EIAであることが判明。試験期間の開始前に、フォステア100/6吸入器（ベクロメタゾンジプロピオン酸エステル100マイクログラムとホルモテロールフマル酸エステル二水和物6マイクログラム）を1日2回、朝と夜に1回ずつ服用した。いずれの時点でも、呼吸訓練やテストが実施された後に服用した。フォステア100/6は試験期間の4週目以降に中止した。サラモール・イージ・ブレス・フロンフリー吸入器も処方され、これは予防のためにすべてのトレーニングセッション中に使用可能であったが、いかなる時点でも使用しなかった。
12週間のテスト期間中、事前に計画された構造的なトレーニングプログラムを実施し、期間ごとのトレーニングセッションとあらかじめ予定していたテストを行った。このプログラムは、過去に実施したトレーニングと過度に異なるものではなく、収集したデータを分析して過去のデータと進捗率を比較できるようにすることが重要であった。
サイクリングトレーニングプログラムの終了後、エアロフィットが開発したはカスタムメイドの呼吸トレーニングプログラムを行った。これは、サイクリングプログラムを補完するために特別に設計されたもので、1セッション5分間で難易度レベル「ビギナー」から10分間の「エキスパート」まで、週ごとにセッションの時間と難易度の両方を徐々に上げていった。
トレーニングプランの詳細はこちらを参照。
ピークフロー測定は、小さなチューブ状の装置に強制的に息を吐くことで、0～900のスコアが得られる簡易検査です。試験期間中に使用された装置は、ライツ・ミニ・ピークフロー・メーターです。この装置は、肺からの空気を定量的に測定でる。この測定値は、ピーク呼気流量（PEFR）またはピーク呼気流量（PEF）とも呼ばれる。息を吐き出す速さを測定することで、気道が狭くなっているかどうかをピークフロースコアで示すことができる。そのため、この検査法は、喘息の診断およびモニタリングによく用いられる。典型的な指標としては、スコアが低く、安定していないことなどが挙げられる。
このテストは、12週間のテスト期間中、1日2回、朝と夕方に行った。正確なスコアを決定するために、3回の呼気の中で最も高いスコアを記録した。テストは常に呼吸トレーニングの前に行い、データはスマートフォンアプリで記録した。
このテストは、エアロフィット呼吸トレーナ0を使用して実施される迅速かつ簡単なテストで、すべてのスコアとデータはエアロフィット・アプリで表示・記録する。このテストを行うには、肺の中の空気を完全に吐き出した後、最大の力で吸い込み、続いて肺が完全に空になるまで最大の呼気をしなければなりません。このテストでは、肺活量、最大吸気圧、最大呼気圧の3つの値が測定する。このテストは当初、2〜3日に1回のペースで行っていたが、データの正確に確認するため、1日2回のペースで行われるように修正した。このテストは通常、ピークフローテストの約5分後、呼吸トレーニングの前に行った。
Garmin Vector 3パワーメーターペダルまたはWahoo Kickr スマートトレーナーを使用して記録した。定量的なワット単位のパワーデータを得ることで、正確なパフォーマンスのモニタリングとテストを行うことができた。また、280～300ワットで40分など、特定のサイクリング・トレーニング・セッションを設定する際にも使用した。
MyZone MZ3チェストストラップ心拍計を使用して記録した。このモニターは各トレーニングセッション中に装着し、パワーデータと合わせて有用なデータとなった。また、無理なトレーニングやオーバートレーニングの兆候を確認するのにも有効なツールである。
テスト期間中、各トレーニングセッションやテストで感じたことを定期的に記録した。この記録は、1から10までのスコアをつけた活動レベルと、主に呼吸に関する観察事項を記した「観察書」の2つの方法で行った。
これらのテストスコアの改善は、12週間のテスト期間中のものと、EIAをはじめて認識した際に記録したデータと比較してはっきりと観察した。
以下は、テスト期間の初期3週間と最終3週間に記録した主要データの内訳です。
1週目：スコアが700から800の間で変動し、全体の変動スコアは15.2%だった。
2週目：この時点で、スコアのばらつきは760～815となり、全体のばらつきスコアは7％と、1週目の半分以下になった。
3週目：テストのスコアは780～820、全体の変動スコアは5％と、1週目の3分の2以下になった。
第10週目：スコアは800から820の範囲で、全体的な変動はわずか2.5%でした。
第11週、第12週目：スコアは第10週と同様に800～820の範囲で、変動率は2.5%。
試験期間中の最高得点は、第7週と第8週に記録された840点でした。これは、試験の最後の3分の1で量と強度が増加する前に、その時点で両方のトレーニングに対する肯定的な反応があったためと考えられる。しかし、これらは単に条件が変化したために生じた異常値かもしれない。最も低いスコアは700だった。
これは第1週目のものです。試験期間前の最初の識別段階で記録されたデータは、第1週の初期段階で記録されたスコアと同様であり、これが改善の基準となる公正で正確な基準点であることが確認できた。
以下のグラフは、12週間にわたるPEFスコアの改善を示している。
12週間で1週間あたり216.4ml増加した。第6週から第8週までは一時的な停滞が見られたが、その後は再び増加に転じた。これは、他のトレーニングで見られる典型的な現象であり、ある程度予想されることである。
テストの結果、肺活量の平均値は、わずか3.69Lから6.07Lへと、合計2.38L増加した。最低スコアは第1週目の3.13Lで、最高スコアは最終週の6.61Lでした。下のグラフはその経過を示している。
テストの結果、12週間の間に明らかな順応が見られ、週平均で9.29 cm H2Oの増加が見られた。興味深いことに、スコアが最も大きく上昇したのは7週目と8週目であった。*これは、この時点でトレーナーを使用しない期間が短かったため、筋肉が回復して適応する時間があったためと考えられます。最も低いスコアは1週目に記録された-56.64 cm H2Oでしたが、これは装置の使用経験が少ないための誤読である可能性があり、2番目に低いスコアは111.42 cm H2Oだった。2番目に低いスコアは111.42 cm H2Oで、最も強いスコアは11週目に記録された323.12 cm H2Oでした。*この短期間のトレーニングとテストの欠落は、ブリージングトレーナーのバージョンが古いという技術的な問題によるものでした。すぐに最新版に交換しました。
テストの結果、12週間の間に明確に順応し、週平均で8.96 cm H2Oの増加が見られました。この改善率は一貫しており、改善の不規則なパターンは見られなかった。最も低いスコアである77.19 cm H2Oは、第1段階で記録されたものですが、これも装置の使用経験がないための異常や誤読である可能性がある。2番目に低いスコアは128.29 cm H2Oで、最も高いスコアは11週目に記録された260.14 cm H2Oだった。注：11週目に最も強いスコアが記録されたのは、この2週間のサイクリングでのトレーニング強度の違いを反映している可能性がある。
最も顕著な増加は、わずか1週間後に見られました。レースでは、プログラム1日目にテストした20分間の最大出力と40分間の最大出力が同じになった。これは、呼吸法の改善と初期の筋肉の活性化によるものと考えられる。これは、筋力トレーニングを行ったことのない被験者が、筋力プログラムの初期段階で急速な適応を示すのと同じである。
主な適応は長期的に見られる。12週間のトレーニングブロックの終わりに、20分間のパワーテストを繰り返し行ったところ、9％の増加が見られました。その後、12週間のテスト期間後の数ヶ月間にさらに大きな適応が見られた。この進歩は、呼吸法のトレーニングを行う前に観察したよりもはるかに高い割合で行われた。これは、呼吸法を行うことで、より質の高いトレーニングが可能になり、高強度のインターバルトレーニングでは呼吸の回復速度が速くなり、有酸素運動ではより強く安定した呼吸ができるようになったためだと考えられる。このようなトレーニングの質の向上により、長期的なフィットネスへの”投資”を可能にした。
このトレーニング期間中、心拍数のデータは比較的安定していた。気温や水分補給など、心拍数に影響を与える変数があるため、この分野での正確な適応を特定するのは困難である。しかし、閾値と有酸素能力の両方の心拍数ゾーンで達成可能な時間は、20分間で6bpm増加しました。これらの心拍ゾーンでは、平均して1分間に5拍（BPM）の増加が見られました。
最大記録心拍数も増加したが、安静時の心拍数は平均で3～5bpm減少し、心拍数の「範囲」が広がった。
一般的に、息切れや喘ぎなどの喘息症状を引き起こすのは、このタイプの運動である。これは、回復して通常の呼吸に戻るまでに、その活動自体と同じくらいの時間がかかることが多い。しかし、12週間が経過した頃には、このような短い期間でも、はるかに高いレベルの強度を維持できるようになっていた。このような運動をしても、喘息の症状が出ることはほとんどなく、症状が出たとしても、はるかに簡単にコントロールすることができ、はるかに短い時間で規則正しい呼吸を取り戻すことができた。
テスト期間前は、この長さの運動は一般的にコントロール可能であったが、呼吸をコントロールするために運動レベルが制限されることがよくあった。つまり、筋力や身体能力ではなく、呼吸の限界によってパフォーマンスが制限されていた。しかし、12週間のテスト期間を経て、この制限は取り払われた。5分から30分の努力では、呼吸困難に陥ることはほとんどなく、万が一呼吸困難に陥ったとしても、パワーと心拍数の両方のデータから、身体能力が限界に達する前に最大限に発揮されていることがわかる。
呼吸法が改善され、横隔膜を効果的に働かせながら、一貫した安定した呼吸を維持することで、長時間運動が明らかに改善した。これにより、最大酸素摂取と効果的な二酸化炭素の排出が促進された。その結果、より高いレベルのパフォーマンスを長時間維持することができるようになった。
呼吸はより強く、より質の高いものに感じられ、結果的にコントロールしやすくなった。つまり、最大の運動をする際の制限要因は、呼吸器系の制限ではなく、身体能力になったということである。
呼吸トレーナーを使用することで、明らかに心理的的な効果が得られた。それは、5〜10分程度の雑踏からの解放と、深呼吸の調整という2つの要素の組み合わせである。深呼吸をすることで、脳に信号が送られ、穏やかでリラックスした感覚を得ることができる。朝一番にAirofit breathing trainerを使用するは、一日を始めるのに最適な方法であることがわかり、夜のセッションでは振り返ってリセットする素晴らしい機会となった。
予想外の効果があったのは、消化機能です。この効果は、食後の夜に顕著に現れた。これは、深呼吸の結果として生じるリラックス反応によるものと思われる。消化不良のような症状は、呼吸トレーナーを5～10分使用することで、定期的に緩和されたり、軽減されたりした。当然のことながら、消化に役立つセッションもあった。
呼吸トレーナーを使用すると、トレーナーを使用していない日中でも、呼吸の質に対する意識が確実に高まった。浅い呼吸は、コンピュータに向かって仕事をしているときに最も顕著に陥りやすい。浅い呼吸は心理的にも悪い影響を与える。
これは主に競技中に顕著に見られた。呼吸トレーナーが相手よりも優位に立っていることを知ることは、自信につながる。呼吸トレーナーは、"Instant Performance.Power "セッションを行うことで、呼吸器系を強化することができる。これにより、呼吸器系の準備が整い、全身をサポートすることで、最高の状態で競技に臨むことができるという自信を深めることができる。
すべての分野のテストデータはポジティブな結果を示し、これらはフィットネスレベルと全体的な健康レベルの両方に利益をもたらした。
呼吸法のトレーニングにより、呼吸の質が改善され、運動中のEIAの症状が大幅に緩和されたことは間違いない。その結果、パフォーマンスが向上し、トレーニングの質を高めることができた。これらの要素を組み合わせることで、エアロフィット社の呼吸法トレーナーを使用して定期的に呼吸法トレーニングを行う前に記録したデータと比較すると、より大きな進歩の軌跡が見られた。
呼吸筋トレーニングについてこちらの記事にて具体的な方法などをご紹介しているので、ぜひ実践してみてください。
呼吸筋を鍛えるためのトレーニング方法はどのようなものか? 呼吸筋を鍛えるために、何か器具は必要?
