健康運動実践指導者の「運動生理学」分野の練習問題です。「答えと解説を見る」を開くと正解と解説を確認できます。フィットネスジム店長の熊太郎が作成。4択の演習モードで解きたい方は健康運動実践指導者のドリルへ。
有酸素運動を継続的に行うことで生じる慢性的な適応(トレーニング効果)として、最も適切なものはどれか。
正解：a. 安静時心拍数が低下する
持久性トレーニングの慢性適応では、心臓の容積増大と1回拍出量の増加により、同じ心拍出量をより少ない心拍数で維持できるため安静時心拍数(徐脈傾向)が低下する。また最大酸素摂取量は増加し、毛細血管やミトコンドリアの増加など末梢の適応も生じる。
運動開始直後にみられる急性の呼吸循環応答として、正しいものはどれか。
正解：b. 心拍数が増加し換気量が増える
運動を始めると酸素需要の増加に応じて心拍数と1回拍出量が増し心拍出量が高まり、同時に換気量も増加する。血液は活動筋へ優先的に再配分され、収縮期血圧は強度に応じて上昇する。
最大酸素摂取量(VO2max)に関する説明として最も適切なものはどれか。
正解：a. 全身持久力(有酸素能力)の指標である
最大酸素摂取量は単位時間あたりに体内へ取り込める酸素の最大量で、全身持久力(有酸素能力)を代表する指標である。心肺機能や末梢での酸素利用能力を総合的に反映し、加齢や運動不足で低下する。
運動が血糖コントロールに及ぼす生理的効果として、最も適切なものはどれか。
正解：c. 運動はインスリン感受性を高め血糖を下げやすくする
運動は骨格筋への糖の取り込みを促進し、インスリン感受性を高めるため血糖値を下げやすくする。これにより2型糖尿病の予防・改善に有効であり、運動療法は食事療法とともに基本的な治療の一つとされる。
運動中に主に使われるエネルギー供給機構の組み合わせとして、正しいものはどれか。
正解：b. 長時間・低〜中強度では主に有酸素系が働く
数秒の高強度運動ではATP-CP系、続いて短時間高強度では解糖系(無酸素系)が主体となり、長時間・低〜中強度の持久運動では酸素を使う有酸素系が主体となる。安静時は脂質と糖質の両方が利用される。
有酸素運動の習慣がもたらす血圧への慢性的効果として、最も適切なものはどれか。
正解：b. 安静時血圧を低下させる効果が期待できる
適度な有酸素運動の継続は末梢血管抵抗の低下などを介して安静時血圧を下げる効果が期待でき、高血圧の予防・改善に有用とされる。軽〜中強度の運動が推奨され、重症高血圧などでは医学的管理が前提となる。
運動が骨に与える影響として、最も適切なものはどれか。
正解：a. 荷重(体重負荷)のかかる運動は骨密度の維持・向上に有効である
ウォーキングやジョギングなど体重や重力の負荷がかかる運動は骨に機械的刺激を与え、骨密度の維持・向上に有効で骨粗鬆症予防に役立つ。一方、浮力の働く水泳は骨への荷重刺激が小さいため骨密度向上効果は相対的に弱い。
運動による体温調節と発汗に関する説明として、正しいものはどれか。
正解：b. 発汗による気化熱で体温の過度な上昇を防いでいる
運動で産生された熱は、発汗による汗の気化熱を利用して放散され、体温の過度な上昇を防ぐ。高温多湿環境では汗が蒸発しにくく熱放散効率が低下するため熱中症のリスクが高まり、水分補給が重要となる。
運動の脂質代謝への慢性的効果として、最も適切なものはどれか。
正解：c. 中性脂肪を低下させHDLコレステロールを増加させる傾向がある
有酸素運動の継続は中性脂肪を減少させ、HDL(善玉)コレステロールを増加させる傾向があり、脂質異常症の改善や動脈硬化性疾患の予防に寄与する。これは運動による脂質利用の亢進や酵素活性の変化によるものである。
運動強度の指標である「最大心拍数」の推定に一般的に用いられる簡易式として、正しいものはどれか。
正解：a. 220 − 年齢
最大心拍数の簡易推定には「220 − 年齢」がよく用いられ、加齢に伴い最大心拍数が低下することを反映している。これを基に目標心拍数を設定し、運動強度の管理に利用する。
持久性トレーニングによる骨格筋の慢性適応として、最も適切なものはどれか。
正解：a. ミトコンドリアと毛細血管が増加する
持久性トレーニングを続けると骨格筋ではミトコンドリアの数・容積の増大と毛細血管網の発達が起こり、酸素の供給と利用能力が高まる。これにより同じ運動でも疲労しにくくなり、有酸素能力が向上する。
身体活動・運動が健康に与える効果に関する説明として、最も適切でないものはどれか。
正解：c. 運動量は多ければ多いほど常に健康によく、過度でも害はない
適度な運動は生活習慣病予防、肥満改善、メンタルヘルス向上など多くの健康効果をもたらすが、過度・不適切な運動は障害やオーバートレーニング、心血管系への急性リスクを招く。したがって「多いほど常に良く害はない」という記述は誤りである。
有酸素運動を長期間継続することによる慢性的(トレーニング)効果として、安静時に最も生じやすい変化はどれか。
正解：a. 安静時心拍数の低下
持久性トレーニングを続けると心筋の機能改善と迷走神経活動の亢進により安静時心拍数が低下(徐脈傾向)し、1回拍出量はむしろ増大する。最大心拍数は加齢で規定され、トレーニングでは大きく変わらない点も重要である。
一定強度の運動開始直後に酸素摂取量が需要に追いつかず、運動後にその不足分を返済するために安静時より高い酸素摂取が続く現象を何というか。
正解：a. 酸素借と酸素負債(EPOC)
運動開始時にエネルギー需要に対し酸素供給が不足する分を酸素借といい、運動後にも代謝が亢進して余分に酸素を消費する状態(EPOC、いわゆる酸素負債)が生じる。これにより運動後しばらく酸素摂取量とエネルギー消費が高い状態が続く。
運動強度が高まり乳酸が急増し始める強度の指標で、有酸素運動の処方や持久力評価に用いられるものはどれか。
正解：a. 無酸素性作業閾値(AT・乳酸性閾値)
無酸素性作業閾値(AT)は血中乳酸が急増し始める運動強度で、乳酸性閾値や換気性閾値として把握される。AT付近の強度は安全で長く続けやすいため、生活習慣病者などの有酸素運動の処方指標として有用である。
運動時に活動筋でガス交換を促進する変化として、ヘモグロビンの酸素解離曲線が右方移動する。これに最も寄与する要因はどれか。
正解：a. 筋温上昇・CO2増加・pH低下
運動筋では代謝亢進により温度上昇、二酸化炭素増加、水素イオン増加(pH低下)が起こり、酸素解離曲線が右方へ移動する(ボーア効果)。これによりヘモグロビンから組織への酸素放出が促進され、活動筋への酸素供給が高まる。
習慣的な有酸素運動による糖代謝への慢性効果として、2型糖尿病予防・改善の中心となる機序はどれか。
正解：a. 骨格筋のインスリン感受性が高まり糖取り込みが増える
運動を続けると骨格筋でのGLUT4の増加などによりインスリン感受性が高まり、同じインスリン量でも糖の取り込みが促進される。これにより血糖コントロールが改善し、2型糖尿病の予防・改善につながる。
1回の運動(急性効果)で食後高血糖が抑えられる仕組みとして正しいものはどれか。
正解：a. 筋収縮がインスリンとは独立に骨格筋への糖取り込みを促す
筋収縮自体がインスリンとは独立した経路(AMPK等を介したGLUT4移行)で骨格筋への糖取り込みを高めるため、食後の運動は急性的に血糖上昇を抑える。このため食後高血糖の管理に運動のタイミングが活用される。
持久性トレーニングによる骨格筋の慢性適応として、有酸素能力向上に最も直接寄与する変化はどれか。
正解：a. ミトコンドリアと毛細血管の増加
持久性トレーニングでは活動筋のミトコンドリアの増加と毛細血管密度の増加が起こり、酸素を使ったエネルギー産生能力が高まる。これが最大酸素摂取量や持久力向上、脂質利用の増加の生理的基盤となる。
中等度以上の動的運動中にみられる急性の血圧応答として一般的なものはどれか。
正解：a. 収縮期血圧は上昇し、拡張期血圧はほぼ不変かやや低下する
ウォーキングなどの動的(有酸素)運動では心拍出量増加により収縮期血圧が上昇する一方、活動筋の血管拡張で末梢血管抵抗が下がるため拡張期血圧はほぼ不変かやや低下する。強い静的(等尺性)運動では拡張期血圧も上がりやすい点と区別する。
習慣的な有酸素運動の継続による安静時血圧への慢性効果として正しいものはどれか。
正解：a. 軽度の降圧効果が期待でき高血圧予防・改善に役立つ
定期的な有酸素運動は末梢血管抵抗の低下や血管内皮機能の改善などを介して、安静時血圧をおおむね数mmHg程度下げる軽度の降圧効果をもたらす。降圧薬のように極端に下げるわけではないが、高血圧の予防・改善に有効である。
脂質代謝に対する習慣的有酸素運動の慢性効果として、最も期待できる血中脂質の変化はどれか。
正解：a. HDLコレステロールの増加と中性脂肪(TG)の低下
有酸素運動を続けるとリポ蛋白リパーゼ活性の亢進などにより中性脂肪が低下し、善玉のHDLコレステロールが増加しやすい。これにより脂質異常症の改善と動脈硬化リスクの低減が期待できる。
運動強度が上がるほどエネルギー基質の利用割合は変化する。低〜中強度と比べ高強度運動で利用割合が高まる基質はどれか。
正解：a. 糖質(グリコーゲン・グルコース)
強度が高くなるほど速いエネルギー供給が必要となり、酸素1リットルあたりの産生効率が高い糖質の利用割合が増す。逆に低〜中強度では脂質利用の割合が相対的に高く、これが脂肪燃焼目的で中強度運動が勧められる根拠となる。
運動中の体温調節に関する生理応答として正しいものはどれか。
正解：a. 皮膚血流の増加と発汗により熱を放散する
運動で産熱が増えると、皮膚血管が拡張して皮膚血流を増やし、さらに発汗による気化熱で熱を放散して体温上昇を抑える。高温環境では脱水で発汗・循環調節が破綻し熱中症リスクが高まるため、水分補給が重要である。
最大酸素摂取量(VO2max)を規定する式『心拍出量 × 動静脈酸素較差』に関する説明として正しいものはどれか。
正解：a. 最大酸素摂取量は最大心拍出量と最大動静脈酸素較差の積で表される
フィックの原理より酸素摂取量は心拍出量と動静脈酸素較差の積で表され、最大時の値が最大酸素摂取量となる。持久性トレーニングは最大1回拍出量の増大(心拍出量増)と末梢での酸素抽出能の向上(較差拡大)の両面でVO2maxを高める。
運動開始時の急性循環応答として、活動筋への血流配分はどのように変化するか。
正解：a. 活動筋へ血流が再分配され、消化器系などへの血流割合は減少する
運動時は交感神経活動の亢進と活動筋の局所血管拡張により、血流が活動筋へ優先的に再分配され、消化器や腎などへの血流割合は相対的に減少する。これにより限られた心拍出量を需要の高い筋に効率よく供給する。