| Project/Area Number |
20K11466
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 59030:Physical education, and physical and health education-related
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| Research Institution | Kyoto City University of Arts |
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Principal Investigator |
UE HIDETOSHI 京都市立芸術大学, 美術学部/美術研究科, 教授 (90433242)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
吉武 康栄 信州大学, 学術研究院繊維学系, 教授 (70318822)
鷲野 壮平 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 情報・人間工学領域, 研究員 (30850937)
空閑 佐智子 京都外国語大学, 外国語学部, 准教授 (10573553)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
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| Keywords | 身体運動 / 血流量 / 脳機能 / 演奏活動 / 呼吸筋 / 血流 / 盗血現象 / 運動調整能力 / 新型コロナウィルス / 感染拡大防止 / 実験実施制限 / 運動制御能力 |
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| Outline of Research at the Start |
血流は，どのような生理学的条件下でも，呼吸筋と脳へ最優先に配分される．運動時には運動筋とともに，換気の増加にともない活動が増加する呼吸筋への血流再配分が増加し，その代償作用として安静にしている四肢への血流は低下する．つまり，それまで安静状態であった別の筋が急遽運動を開始する場合は，血流が低下した状態での運動を強いられるため，筋活動様相が変容し，運動制御能が低下する可能性がある．
呼吸筋の鍛錬によって同一負荷での運動時に呼吸筋への血流の再配分の増加が抑制できれば，別の筋での血流低下は抑制され，運動制御能の低下が抑制可能であると考えられる．本研究ではこれら2つの可能性を検証することを目的とする．
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| Outline of Final Research Achievements |
We examined the effect on ability to perform precise force control (steadiness) by hand muscles when blood flow to the hand muscle was reduced as a result of increased blood flow to respiratory muscles. Steadiness evaluated by standard deviation (SD) of force by hand muscles and brachial artery blood flow during force-matching tasks were measured during concurrent cycling exercises at 50% VO2max (E) and these with extra respiratory load at 30% maximal inspiration pressure (BE) and compared at the initial and endo of exercise (POST). Brachial artery blood flow was reduced in BE and lower than in E at POST. SD of force did not differ between conditions. In contrast, the SD of force at 3-15 Hz frequency band was lower than in E at POST. These results indicate that when respiratory muscle activity increases during lower limb exercise, blood flow in the non-active limb decreases and the force variability of the 3-15 Hz component decreases during isometric force-matching tasks.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
スポーツや演奏活動では，激しい呼吸活動を伴いながら四肢活動の微調整を求められる事がある．例えば，バイアスロン（クロスカントリースキー＋射撃）や管楽器の演奏であり，激しい呼吸時に指先の調整能力の低下を経験することがあったが，科学的に証明されていなかった．
本調査にて呼吸筋活動増大に伴う非活動肢の血流量の減少及び力発揮中には3-15Hz成分の力変動が低下することが明らかとなった．このことから，呼吸筋トレーニングにより，このような状況が想定される場面でのパフォーマンス軽減が期待される．日々，鍛錬に励む競技者・演奏者にとって，パフォーマンスを低下させる要因を１つでも排除できることは非常に意義が大きい．
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