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2020 Fiscal Year Annual Research Report

高体温誘発性換気亢進反応のメカニズム解明と熱中症予防への応用

Research Project

Project/Area Number 17H00876
Research InstitutionUniversity of Tsukuba

Principal Investigator

西保 岳  筑波大学, 体育系, 体育系長 教授 (90237751)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 林 恵嗣  静岡県立大学短期大学部, 短期大学部, 教授 (00431677)
藤井 直人  筑波大学, 体育系, 助教 (00796451)
辻 文  県立広島大学, 公私立大学の部局等(広島キャンパス), 准教授 (40707212)
小川 剛司  大阪教育大学, 教育学部, 准教授 (70451698)
Project Period (FY) 2017-04-01 – 2021-03-31
Keywords体温上昇 / 換気反応
Outline of Annual Research Achievements

脊髄に障害を有するアスリートは、損傷部位以下に上位中枢からの神経からの情報が伝わらない、または不完全に伝わるために、皮膚血流量の増加や発汗といった暑熱下において必要な体温調節機能が著しく損なわれている。そのため暑熱下運動時には、健常者と比較して深部体温が過度に上昇し、熱中症のリスクや運動パフォーマンス低下の程度が大きくなる。これまで、脊髄損傷者への熱中症予防策としてアイスベストの着用や、手掌・足部の冷却等が行われているが、皮膚感覚が麻痺している部位に対する身体外部からの冷却は、冷却の過不足の判断が難しく、冷却が過剰な場合には低温やけどなどの危険性があることから、冷却対象者の温度感覚に注意すべきことが指摘されている。
我々の研究室では、新たな熱中症予防策として冷気吸入に着目し、運動時の連続的な冷気吸入により暑熱下一定負荷運動時の深部体温上昇の程度が小さくなることを明らかにした。しかし、実用的な観点から考えると、運動間の休息時に冷気吸入の効果を検証する必要があり、運動間の冷気吸入が暑熱下間欠的運動時の体温、呼吸循環応答および温度感覚に及ぼす影響を検討した。
11名の健常者を対象に環境温35℃の環境制御室で、5分間の中強度一定負荷運動と3分間の休息を1セットとし、これを8セット実施し、この間欠的運動を休息時に冷気(10℃) もしくは室内空気(35℃) を吸入する2条件を行った。
主な結果は、暑熱下間欠的運動時において、運動間休息時の10°Cの冷気吸入は1) 深部体温上昇を抑制する傾向を示したこと、2) 主観的な温度感覚および熱的快適性を改善すること、3) 冷気級によって気管支の炎症を起こさなかったこと、などであった。これらの結果から、休息間の冷気吸入は、安全でかつ暑熱下運動時の身体冷却手段として有効である可能性がある。

Research Progress Status

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (10 results)

All 2021 2020 Other

All Int'l Joint Research (3 results) Journal Article (4 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 1 results) Presentation (3 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results)

  • [Int'l Joint Research] Loughborough University(英国)

    • Country Name
      UNITED KINGDOM
    • Counterpart Institution
      Loughborough University
  • [Int'l Joint Research] Massey University(ニュージーランド)

    • Country Name
      NEW ZEALAND
    • Counterpart Institution
      Massey University
  • [Int'l Joint Research] University of Otawa(カナダ)

    • Country Name
      CANADA
    • Counterpart Institution
      University of Otawa
  • [Journal Article] Caffeine Exacerbates Hyperventilation and Reductions in Cerebral Blood Flow in Physically Fit Men Exercising in the Heat2020

    • Author(s)
      Fujii Naoto、Fujimoto Tomomi、Yinhang Cao、Dobashi Kohei、Matsutake Ryoko、Amano Tatsuro、Watanabe Koichi、Nishiyasu Takeshi
    • Journal Title

      Medicine & Science in Sports & Exercise

      Volume: 53 Pages: 845~852

    • DOI

      10.1249/MSS.0000000000002537

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The nitric oxide dependence of cutaneous microvascular function to independent and combined hypoxic cold exposure2020

    • Author(s)
      Arnold Josh T.、Lloyd Alex B.、Bailey Stephen J.、Fujimoto Tomomi、Matsutake Ryoko、Takayanagi Masataka、Nishiyasu Takeshi、Fujii Naoto
    • Journal Title

      Journal of Applied Physiology

      Volume: 129 Pages: 947~956

    • DOI

      10.1152/japplphysiol.00487.2020

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Voluntary hypocapnic hyperventilation lasting 5?min and 20?min similarly reduce aerobic metabolism without affecting power outputs during Wingate anaerobic test2020

    • Author(s)
      Dobashi Kohei、Fujii Naoto、Ichinose Masashi、Fujimoto Tomomi、Nishiyasu Takeshi
    • Journal Title

      European Journal of Sport Science

      Volume: 17 Pages: 1~8

    • DOI

      10.1080/17461391.2020.1812728

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Effect of inspiratory muscle-loaded exercise training on peak oxygen uptake and ventilatory response during incremental exercise under normoxia and hypoxia2020

    • Author(s)
      Ogawa Takeshi、Nagao Maiko、Fujii Naoto、Nishiyasu Takeshi
    • Journal Title

      BMC Sports Science, Medicine and Rehabilitation

      Volume: 12 Pages: -

    • DOI

      10.1186/s13102-020-00172-1

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Hypocapnia attenuate local skin thermal sensation in normothermic humans.2021

    • Author(s)
      Fujimoto T, Dobashi K, Matsutake R, Fujii N, Nishiyasu T.
    • Organizer
      ARIHHP science week
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Effect of heat acclimation at a fixed daily time on cerebral blood flow in heated humans.2021

    • Author(s)
      Tsuji B, Yamamoto M, Yamashita S, Katagiri A, Fujii N, Nishiyasu T.
    • Organizer
      ARIHHP science week
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] The nitric oxide dependence of cutaneous microvascular function to independent and combined hypoxic cold exposure.2020

    • Author(s)
      Lloyd AB, Arnold JT, Bailey SJ, Fujimoto T, Matsutake R, Takayanagi M, Nishiyasu T, Fujii N.
    • Organizer
      virtual 8th International Conference on the Physiology and Pharmacology of Temperature Regulation (vPPTR) 2020
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2021-12-27  

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