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2012 年度 実績報告書

体温上昇時に見られる換気亢進反応の特性解明

研究課題

研究課題/領域番号 10J00122
研究機関筑波大学

研究代表者

辻 文  筑波大学, 大学院・人間総合科学研究科, 特別研究員(DC2)

キーワード温熱性過換気 / 運動パフォーマンス / 暑熱順化 / 体温調節 / 換気亢進 / 高体温
研究概要

暑熱環境下で運動を行うと、常温下よりも運動パフォーマンスは著しく低下するが、近年、このことに体温上昇時の換気亢進反応(温熱性過換気)が関与している可能性が示唆されている。体温上昇に伴う換気亢進により動脈血中CO2分圧が低下し、脳血流量が低下することで、脳温の上昇ならびに中枢性疲労が引き起こされる可能性が示唆されている。しかし、体温上昇時の換気亢進反応及びその調節メカニズムは十分に明らかではない。近年我々は、この換気亢進反応に関して、深部体温(温熱性入力)に対して換気量(出力)をプロットすることで、(i)換気亢進の深部体温閾値(約37℃)と(ii)深部体温上昇時に対する換気感受性(回帰直線の傾き)によってその調節システムを定量化できることを明らかにした。本年度は、暑熱下運動時の換気亢進反応及びその調節システムが暑熱順化(暑熱ストレスの繰り返しによって起こる生理適応)によってどのように変化するのか検討した。健常男性9名を対象とし、安静時暑熱暴露(室温45℃の暑熱下で2時間の安静)を10日間連続で行い暑熱順化を引き起こす前後で、暑熱下での中強度(最大酸素摂取量の50%負荷)一定負荷運動を行った。その結果、暑熱順化によって、運動時における換気量増加の経時変化は低下し、呼気終末CO2分圧の経時変化は高値を示した。体温上昇時の換気調節システムに関しては、暑熱順化によって換気亢進の閾値は低下し換気感受性は増大することで、同一体温時の換気反応は増大した。しかし、順化後には体温調節反応の亢進による深部体温の低下や酸素摂取量の低下が起こり、これらの変化が換気反応に対して抑制的に作用し、その結果として暑熱下運動時の換気亢進反応の経時変化は抑制されたと考えられる。この換気適応は、血中CO2分圧の低下を抑制し、それに付随して脳血流量を増加させることで、暑熱順化後の暑熱下運動パフォーマンスの向上に貢献しているのかもしれない。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2013 2012

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (5件)

  • [雑誌論文] Comparison of hyperthermic hyperventilation during passive heating and prolonged light and moderate exercise in the heat2012

    • 著者名/発表者名
      Bun Tsuji, Yasushi Honda, Naoto Fujii, Narihiko Kondo, and Takeshi Nishiyasu
    • 雑誌名

      Journal of Applied Physiology

      巻: 113 ページ: 1388-1397

    • DOI

      10.1152/japplphysiol.00335.2012

    • 査読あり
  • [学会発表] 暑熱下持続的運動時の換気亢進反応に及ぼす暑熱順化の影響-体温上昇時の換気調節システムの定量化モデルを用いた検討-2013

    • 著者名/発表者名
      辻 文
    • 学会等名
      第25回身心統合科学(BAMIS)セミナー
    • 発表場所
      筑波大学(茨城県)
    • 年月日
      2013-01-24
  • [学会発表] 安静時暑熱暴露による暑熱順化が暑熱下運動時の換気反応に及ぼす影響2012

    • 著者名/発表者名
      辻 文、 本田 靖、 藤井 直人、 近藤 徳彦、 西保 岳
    • 学会等名
      第67回日本体力医学会
    • 発表場所
      長良川国際会議場(岐阜県)
    • 年月日
      2012-09-14
  • [学会発表] Effect of passive heat acclimation on hyperthermic hyperventilation during prolonged exercise in the heat2012

    • 著者名/発表者名
      Tsuji B, Honda Y, Fujii N, Kondo N, Nishiyasu T
    • 学会等名
      International serainer of Human Ergonomica in Loughborough University
    • 発表場所
      Loughborough University, Loughborough, UK
    • 年月日
      2012-08-20
  • [学会発表] Effect of passive heat acclimation on hyperthermic hyperventilation during prolonged exercise in the heat2012

    • 著者名/発表者名
      Tsuji B, Honda Y, Fujii N, Kondo N, Nishiyasu T
    • 学会等名
      The Systems Biology of Exercise: Cardiorespiratory & Metabolic Integration
    • 発表場所
      University of Leeds, Leeds, UK
    • 年月日
      2012-08-16
  • [学会発表] 下肢における段階的圧迫タイツ着用が暑熱下運動時の熱放散反応に及ぼす影響2012

    • 著者名/発表者名
      辻 文、 渡邊和仁、 西保 岳
    • 学会等名
      第20回日本運動生理学会
    • 発表場所
      筑波大学(茨城県)
    • 年月日
      2012-07-28

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公開日: 2014-07-16  

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