低酸素トレーニングでSpO₂が90％と80％では何が違う？ 低酸素暴露量から考える身体への刺激

結論

低酸素トレーニングでは、SpO₂が何％まで下がったかだけでなく、その状態がどれくらい続いたかも関係します。

例えば、一瞬だけ80％まで下がった場合と、90％前後の状態が長く続いた場合。最低値だけを見ても、どちらが大きな低酸素負荷を受けたのかは分かりません。

そこで参考になるのが「酸素飽和度時間」です。SpO₂の低下と継続時間を組み合わせることで、身体が受けた低酸素刺激を数値で比較できます。

REFINEでも、この考え方を「さんぽ」に取り入れ、日々のトレーニングの記録をより詳しく振り返れるようにしていく予定です。

SpO₂が90％と80％では何が違う？

SpO₂は、血液中のヘモグロビンがどれくらい酸素と結びついているかを、パルスオキシメーターで推定した値です。ただし、血液の酸素化を示す指標であり、筋肉や脳への酸素供給量そのものを測るものではありません。

SpO₂と動脈血酸素分圧（PaO₂）の関係は直線ではありません。酸素解離曲線はS字型で、その傾きが大きい領域では酸素分圧の変化に応じてSpO₂も大きく動きます。90％から80％への変化を「10ポイントの差」とだけ見ると、この関係が見えにくくなります。

図は標準的な条件を想定した概念図です。体温やpHなどで曲線は変わるため、個人のSpO₂からPaO₂を読み取る換算図ではありません。

同じ環境でも身体反応は異なる

同じ室内酸素濃度、同じ速度で歩いても、SpO₂の推移は人によって異なることがあります。呼吸反応や体調、運動負荷、個人差に加え、測定誤差も数値に影響します。低酸素室の設定だけで、身体にかかった負荷を一律に判断することはできません。

室内環境と身体の反応を合わせて見ると、「どの条件で、どのように変化したか」を振り返りやすくなります。

低酸素暴露量を2つに分けて考える

外的な低酸素暴露量は、どの程度の低酸素環境に、どれだけ長くいたかという環境条件です。研究では標高と時間を組み合わせる「標高時間」が提案されています。

身体の反応に注目する指標として、SpO₂と時間を組み合わせた「酸素飽和度時間」も提案されています。同じ環境でも人によって異なるSpO₂の推移を反映する考え方です。

SpO₂の値だけでなく、続いた時間も見る

Milletらが提案した式は次のとおりです。

酸素飽和度時間（%・h）＝（98 ÷ SpO₂ − 1）× 100 × 時間（時間単位）

98％は提案式に使われる固定の基準値です。個人の平地安静時SpO₂に置き換える値ではありません。また、この指標は研究上の提案であり、健康状態やトレーニング効果、安全性を直接判定する尺度ではありません。

SpO₂が一定だったと仮定した場合の計算例です。

※式の考え方を説明するための仮想例です。80％を維持するトレーニングを勧めるものではありません。

同じSpO₂なら、続いた時間が長いほど式で計算される累積値は大きくなります。一瞬だけ低い値が出た場合と、低い値が続いた場合は、同じようには扱えません。

平均SpO₂と利用時間から求める値は簡易推定です。式は非線形のため、SpO₂が時間とともに変動すると、平均値を使った計算と時系列で積算した値は一致しないことがあります。時系列で積算する場合も、区間のまとめ方、欠測、98％を超える値の扱いを定める必要があります。この記事の計算例は仮想値で、実際の利用記録を算出したものではありません。

低酸素負荷が大きいほど、効果も大きい？

式で算出した値が大きいことは、計算上の累積負荷が大きいことを示します。しかし、持久力の向上や登山への適応を保証するものではありません。刺激が強すぎると、運動を続ける能力や運動の質が下がり、体調不良につながる可能性もあります。

2023年のネットワークメタ解析では、間欠的低酸素トレーニング（IHT）における酸素飽和度時間とVO₂maxの変化との関連が、研究間の違いを説明する要因の一つとして報告されました。これは、すべての人に共通する最適値や目標値を定めた結果ではなく、効果を保証するものでもありません。運動内容や回復、継続期間とあわせて考える必要があります。

最低値だけでなく、グラフ全体を振り返る

最低SpO₂が同じ80％でも、一時的に下がったのか、低い値が続いたのかで記録の経過は異なります。最低値や平均値だけでなく、各帯域にいた時間、心拍数、室内酸素濃度、歩行速度、体調も合わせて見ると、利用時の状況を具体的に振り返れます。

比較するときは、同じ人が似た条件で利用した前回と今回を基本にします。ただし、グラフの変化だけから低酸素への適応が進んだとは断定できません。測定条件や体調、機器の誤差も考慮します。

REFINEの「さんぽ」で振り返る

「さんぽ」では、常圧低酸素室の室内酸素環境を記録します。対応する測定機器を利用した場合は、SpO₂や心拍数の推移も記録し、グラフで確認できます。

酸素飽和度時間の自動計算・表示は今後の追加予定です。現時点で利用できる機能として案内するものではありません。

まとめ

低酸素暴露量は、環境条件と身体の反応を振り返る手がかりの一つです。低い数値を目指すのではなく、体調や運動内容とあわせて記録を確認し、必要に応じて負荷を調整しましょう。

胸痛、強い息苦しさ、ふらつき、意識の変化などがある場合は運動を中止し、適切な対応を受けてください。SpO₂の数値だけで医療診断や登山の安全性を判断することはできません。