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, 大学教育実践センター, 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: 完了 (2023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 / 熱中症 / 脳虚血 / 性周期 / 性差 / 脳血流

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．

研究成果の概要

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。この過換気によって動脈血中二酸化炭素分圧(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となる。本研究は、女性を対象として、時刻および性周期の違いが体温上昇時の二酸化炭素に対する脳血流反応に及ぼす影響を検討した。その結果、1)女性においては男性と異なり、安静加温時における二酸化炭素に対する脳血流反応は時刻の影響を受けないこと、2)安静加温時のPaCO2低下に対する脳血管の収縮反応は性周期（卵胞期および黄体期）の影響を受けることが示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

近年、体温上昇時に起こる過換気とそれに付随する脳血流の低下が熱中症の一因であることが示唆されているが、これらの反応に及ぼす性差や性周期の影響は不明であった。本研究の結果、女性を対象に卵胞期と黄体期を比較した場合、二酸化炭素に対する脳血管収縮反応は、安静加温時に黄体期で増加する（脳血流低下が起こりやすい）ことが明らかになった。この結果は、高体温時の脳血流低下ひいては熱中症予防において性周期を考慮する重要性を示唆し、暑熱環境下おける安全確保とその具体策を提示する上で重要な基礎的知見になると考えられる。