暑熱環境下での持久的運動能力低下と身体冷却の関係-呼吸筋機能に着目して-

• Project/Area Number: 19K24327
• Research Category: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: 0909:Sports sciences, physical education, health sciences, and related fields
• Research Institution: Chukyo University
• Principal Investigator: 刑部 純平 中京大学, スポーツ科学研究科, 実験実習助手 (70844926)
• Project Period (FY): 2019-08-30 – 2022-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2020)
• Budget Amount: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000); Fiscal Year 2020: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000); Fiscal Year 2019: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
• Keywords: 身体冷却 / 暑熱環境 / 呼吸筋 / 呼吸筋疲労 / 持久的運動能力

Outline of Research at the Start

暑熱環境下における長時間の運動が深部体温を上昇させ,持久的運動パフォーマンスの低下や熱中症を引き起こす要因の１つとなっている.従来の研究で,運動開始前や運動中の身体冷却が体温の上昇を緩和し,持久的運動パフォーマンスを改善することが明らかとなっている.しかし,長時間の運動が呼吸筋を疲労させることからもわかるように,これも持久的運動パフォーマンスの低下を招く要因の1つといえる.
そこで本研究では,暑熱環境下における持久的運動時の身体冷却が呼吸筋機能および持久的運動パフォーマンスに及ぼす影響を明らかにする.

Outline of Annual Research Achievements

暑熱環境下での運動前や運動中に身体冷却をすることで、持久的運動パフォーマンスが改善することが報告されている。しかし、そのメカニズムの詳細は未だ明らかとなっていない。また、一般人と比較して暑熱耐性が高いとされるエリート長距離選手を対象として身体冷却の効果を検証した研究は多くない。持久的運動パフォーマンス低下の要因の一つとして、呼吸筋の疲労が挙げられる。疲労した呼吸筋は、呼吸筋と活動筋との間で血液の奪い合いを引き起こし、運動パフォーマンスに悪影響を及ぼすと考えられている。これまでの研究で、特に暑熱環境下では中性環境下での運動と比べて、呼吸筋の疲労が生じやすいことが示唆されている。そこで、本研究は持久的運動能力に優れた大学生長距離走選手を対象に、暑熱環境下での持久的運動時の身体冷却が呼吸筋機能および持久的運動能力に及ぼす影響を明らかにすることを目的とした。
今年度は、一般成人男性を対象に予備実験を実施した。室温35℃、相対湿度50%に設定した人工気象室において、一定負荷(65%VO2max)での持久的走運動中に送風をする（風速5m/秒）、もしくは送風しない2条件を実施した。一定負荷での持久的走運動後、呼吸筋機能の指標の一つである、吸気筋筋力を測定し、3km走運動タイムトライアルを実施した。運動中の送風によって、皮膚温と深部体温の上昇が抑制された。また、一定負荷での持久的走運動中に送風しない条件と比較して送風した条件では、吸気筋力の低下の程度が低かった。また、3km走運動タイムトライアルも短縮した。しかし、予備実験では一般成人男性を対象としているため、大学生長距離走選手においても同様の結果が得られるかは不明である。

Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

本研究を実施する上で、人工気象室内に複数名（検者や実験参加者）が同時に入室する必要がある。そこで、2020年度は昨今の新型コロナウイルス感染症の拡大状況を考慮して研究活動を制限していたため、本実験の実施に至らなかった。しかし、予備実験は段階的に実施することができた。

Strategy for Future Research Activity

研究を遂行する上で課題となるのが、人工気象室内における新型コロナウイルス感染症対策である。そこで、人工気象室内に複数名が同時に長時間集まらないように、オンラインデバイスを活用しながら、実験を実施していく予定である。
また、これまでに一般成人男性を対象に予備実験を行ったが、大学生長距離走選手を対象に実験を実施していく必要がある。さらに、身体内部冷却と身体外部冷却による呼吸筋機能および持久的運動能力への影響も検討する必要がある。