温熱モデルを用いた学校体育授業で見られる熱中症の要因解明および予防

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近年熱中症について重視されている中、主な熱中症予防として暑さ指数(WBGT)値に基づいたガイドラインが使われている。本研究では温熱数理モデル用いて人体に影響する熱ストレスを解析する。本モデルは、非侵襲的に測定できる外的因子（服、環境温度）と内的因子（人体計測・心拍数）を入力することで持久走中の直腸温を簡単に時系列でシミュレートし、それを被験者の身長・体重、生活状況などのアンケート結果や持久走中のビデオ動画分析と照らし合わせて熱中症の傾向および内的要因を解明し、その予防対策を図る。R3年度はコロナ感染拡大防止のため体育の授業が行えず、夏休みの運動部クラブ活動における持久走(n=17)で学生たちの熱ストレスレベルを計測した。持久走前に参加者学生の安静時の心拍数、体温を測り、同時に前日の睡眠時間、当日走る前の水分摂取量、普段の運動量、朝食の有無などをアンケート調査した。持久走中に測定した心拍数と環境（気温・湿度・風速）を温熱モデルにインプットし直腸温を時系列で推測した。予測した直腸温と心拍数をもとに換算したモランの生理学的ストレス係数(PSI)と暑さ指数で熱ストレスレベルを把握した。結果、PSIは中間から高い値が示されたが、生活習慣との関連は見られなかった。R4年度は6月から7月に1・ 2年生の学生計53名（男子：45名、女子：8名）が各々のクラスの体育授業で持久走を行った。実験のプロセスは上述の通りである。また今回は持久走直前の学生のモチベーションレベルや持久走直後の気持ち悪さを4段階スケールで答えてもらった。体育授業中の暑さ指数はほぼ安全から警戒区域の間であった。しかし暑さ指数が安全であっても持久走直後のPSIは中間から高い数値が見られた。また男子学生の持久走時間にはPSI, モチベーションレベル、当日の水分摂取量、暑さ指数、運動習慣が統計学的に相関していることがわかった。