2017 Fiscal Year Annual Research Report
暑熱環境下における運動能力低下に関する中枢性作用機序の解明と熱中症予防対策
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16H03241
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
長谷川 博 広島大学, 総合科学研究科, 教授 (70314713)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中村 大輔 独立行政法人日本スポーツ振興センター国立スポーツ科学センター, スポーツ研究部, 契約研究員 (20735964)
石渡 貴之 立教大学, コミュニティ福祉学部, 教授 (40435235)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 暑熱環境 / 運動 / 体温 / 神経伝達物質 / 身体冷却 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
運動時の疲労の発現には多くの要因が複雑かつ相互に関連し，近年は核心温や脳温の上昇も運動の限界に関わる重要な要因として考えられている．すなわち，運動時の高体温は暑熱耐性の制限因子となり，末梢および中枢神経系を介して疲労感を誘発し，持久性運動能力の低下，ひいては熱中症を引き起こす．中枢性の要因として脳内温度の上昇や神経伝達物質の増減，脳血流低下などが注目され，中枢性機序の解明は熱中症予防や運動能力の制限因子を探る上で重要である．本研究の目的はヒトおよび動物実験の両方から神経生理的手法，体温・循環調節系手法を用いて，「暑熱環境下における持久性運動能力の低下の中枢性メカニズムを明らかにし，新たな熱中症予防策を提案すること」である．
動物を用いた実験では，昨年度完成したトレッドミルチャンバーを用いて，異なる環境下における運動時の脳内神経伝達物質，核心温，体温調節反応の詳細について，再度テレメトリー法(無線式小型体温計)，脳内マイクロダイアリシス(微量透析)-HPLC法(液体クロマトグラフィー)，呼吸代謝測定法を組み合わせた実験系を用いて測定した．これらの研究成果を国際誌に掲載することができた．
ヒトを用いた実験では，主に国立スポーツ科学センターと共同で，アイススラリーの摂取が脳温に及ぼす影響について磁気共鳴スペクトロスコピー法を用いて検討した．その結果，アイススラリーの摂取は直腸温や温熱感覚を低下させるとともに，脳温も低下させることが明らかとなった．これらの研究成果は学会や国際誌で発表することができた．さらに運動前のアイススラリー摂取が中枢性疲労に及ぼす影響について認知機能を指標とするなど，今後の身体冷却を用いた暑さ対策による脳冷却の可能性について検討できた．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本研究は，ヒトおよび動物実験の両方から神経生理的指標，体温・循環調節系手法を用いて，暑熱環境下における持久性運動能力の低下の中枢性メカニズムを明らかにし，新たな熱中症予防を提案することを目的としている．両分野の実験とも，独創性の高い実験を行えていることは評価できる．動物実験における薬理刺激修飾方法や脳血流測定の確立，ヒトの運動実験における認知機能の測定や脳血流測定など課題があるものの，過去の実績を含め，暑熱環境下における運動能力低下に関する神経生化学的要因，体温調節系及び循環調節系の関与について，ある程度具体化することができている．
これらの研究成果は関連する学会やシンポジウムについて発表するとともに雑誌論文や特集，図書としても発表した．また，熱中症セミナー等の活動においてもパンフレットを作成し，わかりやすく公表できている．
また国際的共同研究を積極的に行ってきた教授を招へいし，研究に関する議論を行えたことは高く評価できる．
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| Strategy for Future Research Activity |
昨年度主に行ってきた国立スポーツ科学センターとの共同研究である，カフェインの暑熱下のパフォーマンス発揮・体温調節への影響，選手のコンディションに関連する生理的・免疫的指標への影響についての論文が国際誌にまだ受理されていない．さらに，高体温が引き起こす運動能力低下および認知機能低下における脳循環調節の関与についての実験が成功していないため，引き続き検討していく．
これまでと同様に，得られた研究成果を国内及び国際学会で発表するとともに，研究成果の主な内容を国際誌に投稿していく．
また，次年度以降に行う実際の競技を想定した応用実験や実践的な暑さ対策について検討する．
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