| 研究課題/領域番号 |
23K24756
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| 補助金の研究課題番号 |
22H03499 (2022-2023)
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 基金 (2024)
補助金 (2022-2023) |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分59030:体育および身体教育学関連
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| 研究機関 | 同志社大学 |
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研究代表者 |
福岡 義之 同志社大学, スポーツ健康科学部, 教授 (20265028)
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| 研究分担者 |
石橋 圭太 千葉大学, デザイン・リサーチ・インスティテュート, 准教授 (40325569)
堀内 雅弘 鹿屋体育大学, スポーツ生命科学系, 教授 (50310115)
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| 研究期間 (年度) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2024年度)
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| 配分額 *注記 |
17,680千円 (直接経費: 13,600千円、間接経費: 4,080千円)
2024年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2023年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2022年度: 9,360千円 (直接経費: 7,200千円、間接経費: 2,160千円)
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| キーワード | 寒冷 / 低酸素 / 呼吸 / 循環 / 体温 / 下半身陰圧負荷 / 下半身陽圧負荷 / 循環応答 / 脳血流 / 換気応答 / 血圧応答 / 体温応答 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
実際の低酸素という現場は高所であるため、同時に外気温の低下も伴う（例えば、富士登山）。したがって、低温と低酸素という２つの環境ストレスに対する複合環境適応 (cross adaptation)こそがキーであり、従来生体適応の複雑さから、これら２つの環境ストレスに対する適応能は、個別に扱われることが多かった。人類が獲得した合理的な適応能力に関わる複数の生理機能（体温―循環（自律神経）―呼吸システム）に着目し、１）深部体温の変化、２）末梢血流の変化を誘発させ、さらに３）身体作業を負荷することで、富士山登山の出発から滞在までに起こる呼吸―循環―体温の身体システムを解明する。
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| 研究実績の概要 |
【目的】高山病で発生する下肢のうっ血や肺高血圧をモデル化し、その統合的な調節を明らかにした。【方法】健康な成人7名(年齢24.7±1.7歳、体重66.7±10.9kg、身長169±3.3cm)を対象に、酸素分圧60~70mmHg の低酸素(Hypo)を下半身陰圧(LBNP)と陽圧(LBPP)しながら常時吸入した。LBNPは無圧（0 mmHg）から-10 と-20mmHg負荷した。その後、0 mmHgに戻してLBPPを+10と+20mmHg負荷した。比較対象に常酸素（Cont）条件を行った。脳血流速度(MCAv)、平均血圧(MAP)、心拍数(HR)、一回拍出量(SV)および皮膚血流(BFskin)を観察し、呼吸系として一回換気量(VT)、 呼吸数(Bf)、換気量(VE)、呼気終末CO2分圧(PETCO2)をbreath-by-breath計測した。【結果と考察】SVはLBNPで低下し、LBPPで上昇した。逆に、HRはLBNPで上昇し、LBPPで低下した。SVおよびHRはすべての圧条件においてCont条件とHypo条件で有意あり、低酸素がHR増加とSV低下を誘導した。Qは圧条件および酸素条件に関わらず一定を保持した。一方で、血圧調節ではMAPはHypo条件で有意に低下し、LBPPで高値傾向となり、これはMCAvや前腕のBFskinの変化にも反映された。Hypo条件でVEの有意な増加が観察され、LBPPではVTの抑制とBfの増加があった。VE亢進に伴ってPETCO2はHypo条件で有意に低下し、BFskinを低下させた。【まとめ】SVとHRで酸素および圧条件の影響が直接反映されたが、最終的にQに両条件の影響をほとんど受けなかった。一方MAPは低酸素で顕著に低下し、低酸素性過換気はPETCO2を下げ、BFskinが低下した。但し、LBPPはMAP、MCAv、BFskinが増加した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
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
サンプルサイズは妥当な水準ではあるが、統計的な妥当性を強化するために次年度追加測定するか検討する。
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| 今後の研究の推進方策 |
2024年度は実験３である「呼吸ー循環ー体温システムに対するエネルギー代謝としての作業効率」をスムーズに遂行する。夏休みにて集中実験を行う。
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