時刻に着目した熱中症予防法の検討：性差の影響

• 研究課題/領域番号: 21K11337
• 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: 県立広島大学
• 研究代表者: 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)
• 研究期間 (年度): 2021-04-01 – 2024-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2022年度)
• 配分額: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円); 2023年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円); 2022年度: 260千円 (直接経費: 200千円、間接経費: 60千円); 2021年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
• キーワード: 高体温 / 過換気 / 脳血流 / 性周期 / 熱中症 / 性差

研究開始時の研究の概要

暑熱環境下において体温が上昇すると，高体温誘因の換気亢進（過換気）が見られる．この過換気によって動脈血中二酸化炭素分圧の低下とそれに付随する脳血流の低下が起こり，このことが暑熱下での運動パフォーマンス低下や熱中症の一因であることが示唆されている．しかし，体温上昇時における過換気および脳血流低下反応の特性，さらにはこれらを改善する手法については十分に明らかではない．そこで本研究は，性差や性周期によって高体温時における呼吸・脳血流反応がどのような影響を受けるのか検討する．

研究実績の概要

暑熱環境下において体温が上昇すると，高体温誘因の過換気反応が見られる。この温熱性の過換気によって動脈血中CO2分圧(PaCO2)が低下し，脳血管収縮による脳血流の低下が起こり，これが熱中症の一因であることが示唆されている。近年我々は，健常男性および女性を対象として，安静加温時においてPaCO2に対する脳血流応答に及ぼす時刻の影響を検討したところ，男性ではPaCO2上昇に対する脳血管拡張反応が早朝よりも夕方で低下するのに対し，女性では時刻の違いによる影響がみられないことを明らかにした。しかし，脳血管の拡張作用を持つエストロゲンは性周期で分泌量が異なり，女性の性周期が脳血流応答に及ぼす影響については明らかでない。以上のことから本研究では，女性を対象として，時刻と性周期が安静加温時におけるCO2に対する脳血流反応に及ぼす影響を明らかにすることを目的とした。健康な成人女性を対象として(卵胞期群と黄体期群の2群)，早朝および夕方において，安静加温により深部体温を1℃上昇させた。この体温上昇の前後で，高CO2吸入と過換気を行い，呼気終末CO2分圧(PETCO2; PaCO2の指標)を低下および上昇させた。得られたデータより，体温上昇時におけるPETCO2と脳血管コンダクタンス(中大脳動脈血流速度/血圧)の関係における回帰直線の傾き(CO2に対する脳血流の応答性)を検討した。その結果，過換気によるPETCO2低下時の傾きは，時刻の影響はみられなかったが，性周期の有意な影響が認められた。中でも，早朝において傾きが卵胞期よりも黄体期で増加を示した。一方，高CO2吸入によるPETCO2上昇時の傾きに，時刻および性周期の影響はみられなかった。以上の結果から，体温上昇時におけるPaCO2低下に対する脳血管の収縮反応は，性周期の影響を受けることが示唆された。

現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

当初の計画通りに実験を実施できたことから，研究課題の進捗状況はおおむね順調に進展しているといえる。

今後の研究の推進方策

予備実験等は既に完了していることから，被験者を確保し，予定の実験を着実に実施していく。