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Body cooling using concept of convection for persons with impairment

Research Project

Project/Area Number 21K11364
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 59020:Sports sciences-related
Research InstitutionDokkyo Medical University

Principal Investigator

Kamijo Yoshi-ichiro  獨協医科大学, 医学部, 教授 (40372510)

Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2022: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
Keywords体温調節 / 非蒸散性熱放散 / 脊髄損傷 / 交感神経 / 熱放散 / 暑熱対策 / 障がい者スポーツ選手 / 対流
Outline of Research at the Start

本研究では、対流の原理を用いて、脊髄損傷者の暑熱環境下で運動後に上昇した深部体温を効果的に低下させる「上肢冷却」法を開発するための基礎的な情報得ることを目的とする。本研究で得られる結果は、脊髄損傷選手の競技力向上のみならず、他の一般障がい者やリハビリテーション治療を受ける患者、さらには高齢者にも応用できる。

Outline of Final Research Achievements

There are as many countermeasures of heat illness as there are persons with impairments. Because cutaneous vasodilation and sweating are absent or partially suppressed in persons with spinal cord injuries in a hot environment, heat storage would be likely to find in this population.
We assessed whether the using the principle of convection would effectively suppress an increase in a body core temperature during exercise in persons with spinal cord injuries. The averaged exercise intensity at 50% VO2peak is approximately 5 watts in the group of cervical spinal cord injury. In lean persons, core temperature rather decreased from baseline during 30-min upper limb exercise at thermoneutral condition, as did their forearm skin temperature. The 50% VO2peak of able-body persons was around 20 watts. When they exercised at 5 watts in the same environment, their core temperature also decreased. The results suggest that the movement of the forearm enhanced heat dissipation by convection.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

障がい者選手の病態背景、サポート体制も様々であるため、同選手へのサポートは個別対応が基本となる。東京パラリンピック開催に際して、暑さが注目されたが、一方、これに関する知見があまりにも不足し、それまで正しいだろうと考えられてきた手法が実は熱中症発症リスクを高めてしまうことであった。例えば、頚髄損傷者が運動する際、彼ら、彼女らは全く発汗がないため、うつ熱を生じやすい。そのため、顔面などに冷水で霧吹きをするという習慣があった。しかし、実際に深部体温を測定すると、霧吹きを行うとかえってうつ熱状態になってしまう。対流の原理を用いた頚髄損傷者に対しても安全な体外冷却方法の開発は社会的意義が高い。

Report

(4 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • Research Products

    (9 results)

All 2024 2023 2022 2021

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results) Presentation (6 results) (of which Invited: 6 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Observations of cold-induced vasodilation in persons with spinal cord injuries2024

    • Author(s)
      Fujita Yasuhisa、Kamijo Yoshi-ichiro、Kinoshita Tokio、Hashizaki Takamasa、Murai Kouta、Yoshikawa Tatsuya、Umemoto Yasunori、Kaminaka Chikako、Shibasaki Manabu、Tajima Fumihiro、Nishimura Yukihide
    • Journal Title

      Spinal Cord

      Volume: 62 Issue: 4 Pages: 170-177

    • DOI

      10.1038/s41393-024-00960-3

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Three-week exercise and protein intake immediately after exercise increases the 6-min walking distance with simultaneously improved plasma volume in patients with chronic cerebrovascular disease: a preliminary prospective study.2022

    • Author(s)
      Chika Sato, Yoshi-ichiro Kamijo, Yuta Sakurai, Shohei Araki, Yuki Sakata, Ayana Ishigame, Kota Murai, Izumi Yoshioka, Fumihiro Tajima
    • Journal Title

      BMC Sports Sci Med Rehabil.

      Volume: 14 Issue: 1 Pages: 38-38

    • DOI

      10.1186/s13102-022-00429-x

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 慢性期脳血管障害患者における運動療法と運動直後のタンパク質摂取の併用効果2024

    • Author(s)
      上條義一郎
    • Organizer
      第61回日本リハビリテーション医学会学術集会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 運動生理学の視点から健康寿命延伸に寄与するリハビリテーション医療を考える2023

    • Author(s)
      上條義一郎
    • Organizer
      第7回日本リハビリテーション医学会秋季学術集会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] パラスポーツにおける医学的問題と対応-脊髄損傷者を中心に-: パラスポーツにおける体温調節障害の影響と対応2023

    • Author(s)
      上條義一郎
    • Organizer
      第58回日本脊髄障害医学会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 地域在住者の健康寿命を延ばすために急性期リハビリテーション医療が果たす役割2023

    • Author(s)
      上條義一郎
    • Organizer
      第54回日本リハビリテーション医学会東北地方会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] リハビリテーション医療におけるフィジカルフィットネスの重要性(教育講演EL70)2021

    • Author(s)
      上條義一郎
    • Organizer
      第58回日本リハビリテーション医学会学術集会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] リハビリテーション医療における患者身体活動量の定量化の試み(LS01 ランチョンセミナー)2021

    • Author(s)
      上條義一郎
    • Organizer
      第58回日本リハビリテーション医学会学術集会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Invited
  • [Book] 急性期のリハビリテーション医学・医療 第2版 総編集: 久保俊一 田島文博2024

    • Author(s)
      上條義一郎(栄養の基本)
    • Total Pages
      4
    • Publisher
      真輿社
    • Related Report
      2023 Annual Research Report

URL: 

Published: 2021-04-28   Modified: 2025-01-30  

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