大阪公立大学の横山久代教授らの研究グループは、心肺機能評価を目的とした運動負荷試験において、「上肢を下肢の代わりに利用できるか」「上肢を用いた運動負荷試験の結果が上肢のトレーニング状態に影響されるのか」を明らかにするため、同大学の運動部の協力を得て調査を行った。

研究グループは上肢を用いた運動負荷試験の結果が上肢のトレーニング状態に影響される可能性を踏まえ、試験の有用性を検証する上でどのような因子が試験結果に影響を与えるのかを調査する必要があると考えた。

ボートとサイクリング部に所属するアスリート１７人に上・下肢エルゴメータを使った運動負荷試験を実施。心拍数と酸素摂取量を測定した。その結果、両部ともに上と下のエルゴメータにより酸素摂取量が異なった。同じ心拍数となる運動をすると、上肢は下肢エルゴメータを用いた試験より常に小さくなることが分かった。

次に、被験者ごとに作成された心拍数に対する酸素摂取量の関係式をもとに、最大酸素摂取量を推定。すると、推定された最大酸素摂取量は両部ともに、上肢エルゴメータを用いた運動負荷試験は、下肢エルゴメータよりも低い値を示した。

このことから上肢を用いた運動負荷試験は、上肢のトレーニング状態にかかわらず最大酸素摂取量が過小評価されることが分かっている。

研究グループは「心肺機能や運動耐容能の評価を目的とした運動負荷試験について、上肢は下肢の代わりになれない」と結論付けた。今後について「上肢エルゴメータを用いた運動負荷試験の結果から、下肢エルゴメータを用いた運動負荷試験で得られる結果を予測する方法の確立を目指したい」とコメントしている。