暑熱・精神性による複合的負荷が運動能力と認知機能に及ぼす影響の解明と対策の立案

Research Project

Project/Area Number	22K17713
Research Category	Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
Allocation Type	Multi-year Fund
Review Section	Basic Section 59020:Sports sciences-related
Research Institution	Hokkai-Gakuen University
Principal Investigator	内藤貴司北海学園大学, 法学部, 講師 (20806278)
Project Period (FY)	2022-04-01 – 2026-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help	¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000) Fiscal Year 2025: ¥130,000 (Direct Cost: ¥100,000、Indirect Cost: ¥30,000) Fiscal Year 2024: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000) Fiscal Year 2023: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000) Fiscal Year 2022: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Keywords	高体温 / 精神性疲労 / 有酸素性運動能力 / 暑熱環境 / 精神疲労 / 体温上昇 / 身体冷却 / 認知機能
Outline of Research at the Start	運動時に身体にかかる負荷は暑さなどの外部環境要因に加えて、精神性負荷などの内部環境因子も関わっている。本研究では①どの程度の精神性負荷が暑熱負荷と相乗効果を引き起こして持久性運動能力を低下させるのか、②暑熱・精神性の複合的負荷は持久性以外の運動能力や認知機能も低下させるのか、③暑熱・精神性の複合的負荷の対策として身体冷却法は有効かを検証する。これらの検討を行い、今後は球技種目など状況判断が伴う競技への応用を検討している。
Outline of Annual Research Achievements	長時間の認知タスクによる精神的疲労と熱ストレスへの曝露の複合的な負荷は、暑熱環境下での有酸素性運動能力を低下させること1)が報告されている。しかし、熱ストレスへの曝露における体温調節反応に着目した場合、認知タスク遂行中の深部体温の上昇（高体温）が有酸素性運動能力を低下させるのか深部体温の上昇を伴わない熱曝露においても有酸素性運動能力が同程度低下するかどうかは不明である。本研究では、認知タスクに加え、暑熱ストレスへの曝露による深部体温の違いが、暑熱環境下における有酸素性運動能力および精神性疲労に及ぼす影響について検討することを目的とした。 7名の男性アスリート（年齢：22±1歳、身長：173.2±2.4 cm、体重：67.11±5.2 kg、最大酸素摂取量：63.7±7.1 mL/kg/min）が、高体温（HYP）およびコントロール（CON）の2条件の実験に参加した。運動開始前の45分間、40℃の温水浸漬（HYP）または35℃、相対湿度60％の室内で、AX-Continuous Performance Task（AX-CPT）および修正ストループ課題による精神疲労を誘発させるタスク2,3)を行った。その後、CON試行と同じ人工気象室内で、最大酸素摂取量80%で疲労困憊に至るまでランニングを行った。本研究ではアスリートにおいて、深部体温の上昇（高体温）と認知タスクの複合負荷は、深部体温の上昇を伴わない熱曝露時と比較して精神性疲労は変わらなかったが、暑熱環境での有酸素性運動能力が損なわれることが明らかとなった。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason 2022年は、計画にあった測定を完遂することができた。取得したデータは解析を行い、2023年度に学会発表を実施する予定である。その後、速やかに文章化してく予定である。
Strategy for Future Research Activity	今後は今回得られた知見を基に、高体温および精神性疲労が有酸素性運動能力以外の運動能力や認知能力に及ぼす影響を検討する。実験のプロトコル設定や機器のセットアップなど準備を実施し、2024年3月実施に向けて準備を進めている。