Factors contributing to reduced exercise capacity in a hot environment and the central mechanism of action of body cooling
| Project/Area Number |
23K24739
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| Project/Area Number (Other) |
22H03482 (2022-2023)
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Multi-year Fund (2024)
Single-year Grants (2022-2023) |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 59020:Sports sciences-related
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
長谷川 博 広島大学, 人間社会科学研究科(総), 教授 (70314713)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
鬼塚 純玲 広島文化学園大学, 人間健康学部, 講師 (20827349)
柳岡 拓磨 広島大学, 人間社会科学研究科(教), 准教授 (20846951)
中村 真理子 独立行政法人日本スポーツ振興センター国立スポーツ科学センター, スポーツ科学・研究部, 研究員 (30343677)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥17,290,000 (Direct Cost: ¥13,300,000、Indirect Cost: ¥3,990,000)
Fiscal Year 2025: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2024: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2023: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2022: ¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000)
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| Keywords | 運動 / 体温 / 暑熱環境 / 身体冷却 / 回復 / 運動能力 / 体温調節 / 循環調節 / 暑熱 / 脳 / 認知機能 / 脳循環調節 |
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| Outline of Research at the Start |
本申請課題は、実験室及びフィールドベースの研究から構成されている。暑熱環境での実験を行い、身体内部冷却及び外部冷却の効果を同一の実験系で比較する。さらにそれらの成果を一流アスリートのパフォーマンス、暑熱環境下のスポーツ活動を安全に行う一般のスポーツ現場（学校での体育や部活動などすべての身体活動を含む）に応用し、スポーツ活動全般における熱中症事故を防ぐ啓発活動へと発展させる。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、実験室及びフィールドベースにおける暑熱環境での実験を行い、身体内部冷却及び外部冷却の効果を同一の実験系で比較することである。身体冷却には、これまで実績のあるクーリングベスト着用による身体外部冷却や流動性の氷飲料として知られるアイススラリーを用いた身体内部冷却に加え、スポーツ界で話題の冷却対策となる動静脈吻合血管を用いた手掌・前腕部冷却介入を新たに追加する。さらにそれらの成果を一流アスリートのパフォーマンス、暑熱環境下のスポーツ活動を安全に行う一般のスポーツ現場である学校での体育や部活動などすべての身体活動を含む場に応用し、スポーツ活動全般における熱中症事故を防ぐ啓発活動へと発展させることである。
これまでヒトを用いた基礎実験では、有酸素能力の高い持久系アスリートを用いて暑熱環境下における運動間におけるアイススラリーを用いた身体内部冷却介入が持久性運動能力及び認知機能に及ぼす影響について観察することができた。特に、運動中における深部体温や心拍数、皮膚温などの生理指標の上昇、温熱感覚や疲労感といった主観的指標の増加、脳温の間接的指標である前額部深部体温の上昇と認知機能の低下がアイススラリーの摂取により抑制されることが示唆された。さらに、フィールド実験においては暑さ指数が非常に高い暑熱環境下において、深部体温などの生理的指標、体重減少量や温熱感覚などの測定を球技系アスリートを用いて行うことができた。
これまでの研究成果を学会やセミナー等でで発表すると共に学術誌へ論文を投稿する。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本研究の目的である体温・循環調節系手法を用いて暑熱環境下における持久性運動能力の低下の中枢性メカニズムや運動パフォーマンスについて検討することができた。
ヒトを用いた基礎実験では、暑熱環境下の運動時において、新たに購入した皮膚血流量を用いることで詳細な熱放散反応を観察することができた。また独創的な実験手法を同時に用いることができるようになったことは、暑熱環境下における運動能力低下に関する生理的要因を多方面から分析することができるため評価できる。また、暑熱下フィールド実験においても、実際の球技競技中における生態負担度や主観的感覚の変動も測定することができた。
しかし研究成果に関しては、まだ学会発表や論文として出版できていないものもあるため課題も残されている。
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| Strategy for Future Research Activity |
本研究は、身体冷却を用いた新たな暑さ対策及び熱中症予防策を提案することを目的としたため、これまでは体温・心血管系の測定項目に関する事前準備、各専門分野の研究分担者との打ち合わせ、高体温と運動能力低下に関する実験を行ってきた。特に、暑熱環境下において、有酸素能力が非常に高いアスリートを用い、運動間における凍結アイススラリーを用いた身体内部冷却が体温・循環調節反応、持久性運動能力及び認知機能に及ぼす影響について検討を行った。さらに、暑熱下フィールド実験においても、実際の球技競技中における生態負担度や主観的感覚の変動も測定することができた。
今後は、再度実験室ベースの研究を中心に行い、特に手掌・足部における熱放散のための特殊な血管である動静脈吻合を利用した身体外部冷却の効果を暑熱環境に設定した人工気象室で実施し、冷却効果の比較検討を行う。また、翌年度以降の中心となるフィールド実験に向け、暑熱環境下におけるバレーボールまたはビーチバレーボール競技中に身体外部または身体内部冷却を行った際の体温調節反応や運動パフォーマンス、さらには認知機能の変化を観察する。さらには、これまでの研究成果を学会発表や論文として発信していく。
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Report
(2 results)
Research Products
(2 results)
