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高齢者の認知機能や呼吸機能に水中運動は陸上運動より有用か?

研究課題

研究課題/領域番号 20K11303
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分59020:スポーツ科学関連
研究機関筑波大学

研究代表者

渡部 厚一  筑波大学, 体育系, 教授 (30447247)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2022年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2021年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2020年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
キーワード水中運動 / 呼吸機能 / 認知機能 / 高齢者 / 呼吸機能と換気パターン / 脳血流 / 運動強度
研究開始時の研究の概要

呼吸器疾患や加齢により呼吸機能が低下すると、運動時息切れや呼吸困難感が発生し、運動意欲低下や身体活動量の減少、運動耐用能低下が導かれる。また、低酸素血症は認知機能障害との関連性が示唆されている。呼吸器疾患の改善・予防のための運動療法が現在推奨されるが、水中運動の応用性は未だ明らかにされていない。安静時の鎖骨位浸水が肺活量や吸気筋力に影響を与えることなどから、30分単回の水中エルゴメータ運動や、1回1時間、週2回、12週間の水中トレッドミル運動から、呼吸筋力や血流量測定などの指標によりどのように呼吸機能及び認知機能に効果を与えるかを比較検討する。

研究成果の概要

水中運動は関節痛を有する高齢者の有酸素能力を向上させるなど健康維持増進方法として近年注目されている一方、水中運動の呼吸器疾患患者への応用性や認知機能に及ぼす影響については明らかではない。そこで水中運動時の呼吸や脳血流動態の解析からその生理学的応答について解析した。その結果、水中運動は陸上運動と異なる換気動態や脳血流変化が認められ、陸上運動とは異なる運動負荷が得られる可能性がある。

研究成果の学術的意義や社会的意義

健康維持増進方法としての水中運動が近年注目されており、水中運動は関節痛を軽減しながら高齢者の有酸素能力を向上させることが報告されている、また、低酸素血症は認知機能に影響を与えることも報告されている。しかし、水中運動と認知機能改善との関連性や、呼吸器疾患の改善・予防のための呼吸器疾患患者への水中運動の応用性は未だ明らかにされていない。
本研究では、水中運動下における呼吸機能や認知機能の生理学的変化を観察することにより、高齢者や呼吸器疾患患者がより安全に水中運動を行うための、基礎的資料を提供している。

報告書

(5件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2024 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 3件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 8件)

  • [雑誌論文] Effect of aquatic walking on prefrontal activity and executive function in healthy middle- and old-aged adults: a pilot study2023

    • 著者名/発表者名
      Hashitomi Tatsuya、Hoshi Daisuke、Tarumi Takashi、Sugawara Jun、Watanabe Koichi
    • 雑誌名

      The Journal of Physical Fitness and Sports Medicine

      巻: 12 号: 2 ページ: 59-67

    • DOI

      10.7600/jpfsm.12.59

    • ISSN
      2186-8123, 2186-8131
    • 年月日
      2023-03-25
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Differences in the prefrontal cortex responses of healthy young men performing either water-based or land-based exercise at light to moderate intensity2023

    • 著者名/発表者名
      Hashitomi Tatsuya、Hoshi Daisuke、Fukuie Marina、Tarumi Takashi、Sugawara Jun、Watanabe Koichi
    • 雑誌名

      Experimental Brain Research

      巻: 241 号: 4 ページ: 991-1000

    • DOI

      10.1007/s00221-023-06583-z

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Respiratory function and breathing response to water‐ and land‐based cycling at the matched oxygen uptake2022

    • 著者名/発表者名
      Hoshi Daisuke、Fukuie Marina、Hashitomi Tatsuya、Tarumi Takashi、Sugawara Jun、Watanabe Koichi
    • 雑誌名

      Physiological Reports

      巻: 10 号: 18 ページ: 1-14

    • DOI

      10.14814/phy2.15475

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Influence of water immersion on the airway impedance measured by forced oscillation technique2022

    • 著者名/発表者名
      Hoshi Daisuke、Fukuie Marina、Tamai Shinsuke、Momma Reiko、Tarumi Takashi、Sugawara Jun、Watanabe Koichi
    • 雑誌名

      Respiratory Physiology & Neurobiology

      巻: 295 ページ: 103779-103779

    • DOI

      10.1016/j.resp.2021.103779

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] 水中運動における肺気量分画の変化2024

    • 著者名/発表者名
      星 大輔, 福家 真理那, 東本 翼, 樽味 孝, Wenxing Qin, 菅原 順, 渡部 厚一
    • 学会等名
      2024 SATテクノロジー・ショーケース
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Operating lung volume shifts downward during underwater exercise in young healthy adults2023

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Hoshi, Marina Fukuie, Tsubasa Tomoto, Takashi Tarumi, Jun Sugawara, Koichi Watanabe
    • 学会等名
      The American College of Sports Medicine 2023 Annual Meeting, Denver
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 水中運動中における換気応答の変化2022

    • 著者名/発表者名
      星大輔, 福家真理那, 樽味孝, 菅原順, 渡部厚一
    • 学会等名
      第21回SATテクノロジー・ショーケース
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] The Pressure Of End-Tidal Carbon Dioxide Response To Incremental Underwater Cycling2022

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Hoshi, Marina Fukuie, Tatsuya Hashitomi, Takashi Tarumi, Jun Sugawara, Koichi Watanabe.
    • 学会等名
      American College of Sports and Medicine, San Diego and Online
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 健常中高年者における水中歩行運動が実行機能に与える影響2022

    • 著者名/発表者名
      橋冨達也, 樽味孝, 菅原順, 渡部厚一
    • 学会等名
      日本体力医学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] The Pressure Of End-Tidal Carbon Dioxide Response To Incremental Underwater Cycling.2022

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Hoshi, Marina Fukuie, Tatsuya Hashitomi, Takashi Tarumi, Jun Sugawara, Koichi Watanabe.
    • 学会等名
      American College of Sports and Medicine, San Diego
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 水中運動中における換気応答の変化.2022

    • 著者名/発表者名
      星大輔, 福家真理那, 樽味孝, 菅原順, 渡部厚一
    • 学会等名
      SATテクノロジーショーケース, つくば
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Respiratory Response To Underwater And Land-based Cycling At The Matched Oxygen Uptake.2021

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Hoshi, Marina Fukuie, Tatsuya Hashitomi, Takashi Tarumi, Jun Sugawara, Koichi Watanabe.
    • 学会等名
      Experimental Biology, Online
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Influence of Different Exercise Intensities on the Respiratory Function and Breathing Pattern during Underwater Cycling.2021

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Hoshi, Marina Fukuie, Tatsuya Hashitomi, Takashi Tarumi, Jun Sugawara, Koichi Watanabe.
    • 学会等名
      American College of Sports and Medicine, Online
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Effect of A Low- to-Moderate Intensity Water Exercise on The Prefrontal Cortical Activity.2021

    • 著者名/発表者名
      Tatsuya Hashitomi, Daisuke Hoshi, Marina Fukuie, Tarumi Takashi, Jun Sugawara, Koichi Watanabe.
    • 学会等名
      American College of Sports and Medicine, Online
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Respiratory Response To Underwater And Land-based Cycling At The Matched Oxygen Uptake.2021

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Hoshi, Marina Fukuie, Tatsuya Hashitomi, Takashi Tarumi, Jun Sugawara, Koichi Watanabe.
    • 学会等名
      Experimental Biology
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Influence of Different Exercise Intensities on the Respiratory Function and Breathing Pattern during Underwater Cycling.2021

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Hoshi, Marina Fukuie, Tatsuya Hashitomi, Takashi Tarumi, Jun Sugawara, Koichi Watanabe.
    • 学会等名
      American College of Sports and Medicine
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Effect of A Low- to-Moderate Intensity Water Exercise on The Prefrontal Cortical Activity.2021

    • 著者名/発表者名
      Tatsuya Hashitomi, Daisuke Hoshi, Marina Fukuie, Tarumi Takashi, Jun Sugawara, Koichi Watanabe.
    • 学会等名
      American College of Sports and Medicine
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2025-01-30  

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