| 研究課題/領域番号 |
16207017
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 研究機関 | 北海道大学 |
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研究代表者 |
横山 真太郎 北海道大学, 大学院・工学研究科, 教授 (90002279)
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| 研究分担者 |
井上 馨 北海道大学, 医学部, 教授 (80133718)
川初 清典 北海道大学, 体育指導センター, 助教授 (80026822)
長野 克則 北海道大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (80208032)
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| キーワード | 環境適応能 / 温熱環境 / 体温調節モデル / 部位別特性 / 個体差対応 / 形態的変容 / 機能的変容 / 生体内温度予測プログラム |
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| 研究概要 |
本研究の目的は、ヒトを質点系に扱いかつ定常熱平衡式に基礎をおく方式から脱却した、部位別特性を考慮した体温調節モデルに基づく生体内温度予測プログラムを温熱環境適応能解明が可能なレベルに向上させることである。それによって、変動する温熱環境に対して、人類の形態的変容と機能的変容との複合化によって適応してきたメカニズムを定量的に明確化し、併せて適応限界などの制約条件も明らかにすることである。
そのために、1)まず身体形状の個体差に充分対応しうるように機能拡張することを考えた。これについては三次元形状計測装置と生体計測装置により測定値を得て生体学的データセットとして整備する体制を整えた。オーストラリア原住民やラップ族などの過去の研究報告を検討する時などを想定し、簡易な生体計測項目による体型と三次元形状の間接推定の問題にも取り組んだ。
2)次に、環境との熱授受量同定に関する熱伝導、対流熱伝達、放射熱伝達、蒸発に伴う熱伝達、呼吸に伴う熱伝達の精度向上を図ると共に、水中での熱授受問題、重装備の着衣対応問題、極寒冷環境下の組織凍結問題を重点的に検討した。
3)さらに、随意的な身体活動変化は自律性体温調節機能の活動水準の変化と密接に関連する。その意味で、適応能の解析には部位別産熱量の定量データが重要と考え、6名の被験者を用いた局所筋エネルギー代謝量の各種作業条件における推定量を得た。
4)温湿度ならびに循環流量可変の人工気象室および実験水槽において、多元生体機能計測システムを駆使して、個体差対応を念頭に体温調節機能特性についての生理学的基礎実験をおこなった。それらの測定資料を基盤に部位別特性を考慮した体温調節モデルに基づく生体内温度予測プログラム、特に生体内部の生理学的体温調節機構部の精度向上と計算効率化を目指した。
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