hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
電解生成活性酸素を用いた核酸塩基の損傷機構の解明

活性酸素は、変異原物質が生体内でフリーラジカル活性体を生成するとき共役して派生する。したがって、変異原性の多くは活性酸素の変異原性に帰着される。本研究では、活性酸素ファミリーの中でも電気化学的に定量的に生成し得るスーパーオキサイドアニオンラジカルとグアノシン誘導体を用いたモデル系によって、これらの相互作用の観点から核酸塩基損傷のメカニズムについて研究した。酸素は非水溶媒中でスーパーオキシドアニオンラジカル生成に対応する可逆なサイクリックボルタモグラムを与えたが、グアノシン誘導体共存下ではその濃度に依存して、その還元波は不可逆性を増した。しかし、グアノシン誘導体自身の酸化または還元電位および種々の測定から、この不可逆性はスーパーオキシドアニオンラジカルが仲介する一電子移動ではなく、酸素の還元に伴う後続化学反応に起因していると考えられた。この反応機構を解明するため、電解分光法を確立した。そして、この系の測定から、グアノシンのNグルコシド結合開裂によるグアニンの生成および未知反応生成物が電解電流量に依存して増加し、この反応生成物は核酸塩基部部位の変化を伴っていることが分かった。グアニンの生成は、スーパーオキシドアニオンラジカルヘプロトン移動したヒドロパーオキシラジカルの不均化反応によって生成した過酸化水素によることが明らかとなった。一方、塩基部分の損傷は、ヒドロパーオキシラジカルとの直接反応によって、生成するものと考えられた。そして、このメカニズムは半経験的量子化学計算からも部分的に支持された。これらの結果から、グアノシン損傷のキー反応は、スーパーオキシドアニオンラジカルへの1電子移動ではなく、グアノシンからスーパーオキシドアニオンラジカルへのプロトン移動を引き金とする一連の活性酸素の反応が重要であることが分かった。本研究では、活性酸素ファミリーの中でも電気化学的に定量的に生成し得るスーパーオキサイドアニオンラジカルとGuanosine誘導体を用いたモデル系によって、これらの相互作用の観点から核酸塩基損傷のメカニズムについて研究した。まず、スーパーオキシドアニオンラジカルからGuanosine誘導体への1電子移動がその損傷には本質的な役割を果たしてないことを明きらかにした。酸素は非水溶媒中でスーパーオキシドアニオンラジカル生成に対応する可逆なサイクリックボルタモグラムを与えたが、Guanosine誘導体共存下ではその濃度に依存して、その還元波は不可逆性を増した。しかし、Guanosine誘導体自身の酸化または還元電位および種々の測定から、この不可逆性はスーパーオキシドアニオンラジカルが仲介する一電子移動ではなく、酸素の還元に伴う後続化学反応に起因していることを明らかにした。そして、この系をバルクで定電位電解した結果、GuanosineのN-グルコシド結合開裂によるGuanineの生成および未知反応生成物が電解電流量に依存して増加し、この反応生成物は核酸塩基部部位の変化を伴っていることが示唆された。また、種々の電気化学的測定から、この生成物はスーパーオキシドアニオンラジカルによるGuanosineのN_1-位のプロトン引き抜きに始まることが明らかとなった。現時点では未知生成物の構造決定および完全な損傷機構には至らなかったが、スーパーオキシドアニオンラジカルによる新たな核酸塩基損傷反応の可能性が示唆された。生体内で様々な要因によって発生する活性酸素は、細胞内のDNAに酸化的損傷を与え、発ガンに深く関わっていることが示唆されている。変異原物質は生体内で代謝酵素によりフリーラジカル活性体を生じ、その生成と共役して活性酸素を派生する。この観点から活性酸素に注目が集まる。既に、グアノシン誘導体を用いて、電解によって定量的に生成するスーパーオキシドアニオンラジカルによる損傷のモデル系を確立し、その酸化的損傷について明らかにしてきた。

本年度はその機構解明とその量子化学的理解について研究した。また、この過程で目的達成のための分光学的測定法の開発も併せて行った。スーパーオキシドアニオンラジカルとグアノシンとの反応により、塩基部分が損傷を受けたグアニンとグアニンそのものが生成した。グアニンの生成は、スーパーオキシドアニオンラジカルへプロトン移動したヒドロパーオキシラジカルの不均化反応によって生成した過酸化水素により、グアノシンのNグルコシル結合解裂に起因することが明らかとなった。このメカニズムは既報の過酸化水素の効果と一致する。一方、塩基部分が損傷したグアニンの生成は、スーパーオキシドアニオンラジカルへのプロトン移動によって生成したヒドロパーオキシラジカルとの直接反応によって、生成するものと考えられた。これらの分光学的結果が得られた。このメカニズムは半経験的量子化学計算からも部分的に支持された。これらの結果から、グアノシン損傷のキー反応は、スーパーオキシドアニオンラジカルへの1電子移動ではなく、グアノシンからスーパーオキシドアニオンラジカルへのプロトン移動を引き金とする一連の活性酸素の反応が重要であることが分かった。
学校5日制における学校運動部と地域スポーツクラブの連携を探る

前年度までの調査結果の一部を,茨城県筑波大学で開催された日本体育学会第56回大会,ならびにオランダ・ロッテルダムで開催されたスポーツと都市開発に関する国際会議において発表した.とりわけ,スポーツと都市開発に関する国際会議では地域スポーツクラブを核とした地域活性化のあり方について,地域スポーツクラブ会員のクラブに対するコミットメントの状態から報告した.また,中学校における運動部活動の現状と問題点を明らかにし,地域との連携の可能性を探るために,全国の中学校から無作為に1,000校を抽出し,郵送法による質問紙調査を行った.そのうち,458校から回答を得た.過去5年間に廃部になったクラブの有無については,42.7%が「ある」と回答しその理由として「部員の減少」が最も多く,次いで「顧問の異動」が挙げられた.合同部活動を行っていると解答した学校は14.6%,外部指導者を登学校で存続すべきとの回答が半数を超え用している学校は75.2%に上っている.運動部活動のあり方については,あわせて地域との連携を図るべきとする回答がおよそ半数であった.一方,地域への移行を挙げる者はわずかであり,教員の立場からは地域との連携を図りつつ学校での活動を充実させることに対する期待が大きいことが窺える.さらに,地域との連携を前提とした場合に求められる条件として,学校主導であることや指導者間の連携の問題,大会のあり方などを挙げる意見が見られた.学校運動部,総合型地域スポーツクラブ,地域スポーツクラブに関連した文献・資料を収集し,各地で展開されている事例を検討した.その結果,新たな試みとして愛知県小牧市のジュニアクラブ制度を,総合型地域スポーツクラブの中から補助金を受けずに自主運営を行っている山口県SAスポーツクラブ及びゆうスポーツクラブ,公立中学校内にクラブハウス(事務局)を置く大阪府山直スポーツクラブを取り上げ,それぞれのフィールド調査ならびに担当者に対するインタビューを行った.また,海外での事例について情報を収集するため,カナダ・バンクーバーで開催された国際コーチ教育機関(ICCE)の国際会議ならびにドイツ・ケルンで開催されたレジャー,ツーリズム,スポーツに関する国際会議(LEDU)に参加し,資料収集を行った.その結果イギリス,オーストラリアなどで地域と学校とが連携してスポーツプログラムを展開する事例が見られた.その一方で,行政担当者に対するインタビューから,ドイツ,カナダなどでは地域のクラブと学校とはそれぞれが独立して活動を展開していることが明らかになった.さらに,全国の市町村教育委員会から無作為に600を抽出し,「学校5日制における地域でのスポーツ活動に関する調査」を実施した.市町村合併により消滅した4市町村を除く596市町村の教育委員会に対して所定の質問紙を郵送し,65.1%にあたる388教育委員会から回答を得た.地域におけるスポーツクラブ活動状況を把握するため,山口県内の2つのスポーツクラブに対する質問紙調査を行った.クラブの会員343名から回答を得(うち,中学生122名),スポーツ実施状況,スポーツライフスタイル等について分析を行った.また,前年度に引き続き,学校運動部,総合型地域スポーツクラブ,地域スポーツクラブに関連した文献・資料を収集するとともに,各地で展開されている事例を検討した.地域スポーツクラブとして,富山県福野町のNPO法人ふくのスポーツクラブ,愛知県豊明市の豊明市スポーツクラブ,群馬県新町の新町スポーツクラブ,鹿児島県鹿屋市のかのや健康スポーツクラブを,また学校運動部活動として鹿児島県鹿屋市立田崎中学校,鹿児島県吾平町立吾平中学校,さらに海外の事例としてカナダ・バンクーバー市で展開されているMore Sportsプログラムのそれぞれに対して,フィールド調査ならびに担当者に対するインタビュー調査を行なった.その結果,スポーツ少年団や中学校の部活動など従来のスポーツ組織における問題点が浮き彫りになる一方で,これら既存の組織を核とした,新たな形でのスポーツプログラム展開の可能性が示唆された.また,カナダ・バンクーバー市の事例からは,地域の複数の施設をリンクさせ,その普及過程を通した地域密着型のプログラム展開について示唆を得た.これらの調査結果の一部を,アメリカ合衆国ツーソン市で開催された第25回北米スポーツ社会学会において発表した.前年度までの調査結果の一部を,茨城県筑波大学で開催された日本体育学会第56回大会,ならびにオランダ・ロッテルダムで開催されたスポーツと都市開発に関する国際会議において発表した.とりわけ,スポーツと都市開発に関する国際会議では地域スポーツクラブを核とした地域活性化のあり方について,地域スポーツクラブ会員のクラブに対するコミットメントの状態から報告した.また,中学校における運動部活動の現状と問題点を明らかにし,地域との連携の可能性を探るために,全国の中学校から無作為に1,000校を抽出し,郵送法による質問紙調査を行った.そのうち,458校から回答を得た.過去5年間に廃部になったクラブの有無については,42.7%が「ある」と回答しその理由として「部員の減少」が最も多く,次いで「顧問の異動」が挙げられた.合同部活動を行っていると解答した学校は14.6%,外部指導者を登学校で存続すべきとの回答が半数を超え用している学校は75.2%に上っている.運動部活動のあり方については,あわせて地域との連携を図るべきとする回答がおよそ半数であった.一方,地域への移行を挙げる者はわずかであり,教員の立場からは地域との連携を図りつつ学校での活動を充実させることに対する期待が大きいことが窺える.さらに,地域との連携を前提とした場合に求められる条件として,学校主導であることや指導者間の連携の問題,大会のあり方などを挙げる意見が見られた.
嚢胞性線維症の非感染炎症応答における新規CFTR相互作用受容体の生理的意義の解明

重篤な呼吸機能低下を主徴とする遺伝性疾患である嚢胞性線維症(CF)の発症初期において,気道での非感染性炎症が誘導されることが知られている.申請者はCF非感染性炎症に関与する分子としてCFTR相互作用分子であるReceptor X (RX:仮名)を同定した.本研究ではCFTRの欠失がRXを介して感染非依存的にIL-8産生を誘導する機序の解明,及びCF患者由来初代培養ヒト気道上皮細胞やCFモデルマウスを用いたRXのCF非感染性炎症治療標的としての妥当性評価を行う.更にはRXを標的とした薬剤のCF炎症に対する有用性を調べることでCF病態進行抑制を企図した薬剤開発の基礎情報の獲得を目指す.重篤な呼吸機能低下を主徴とする遺伝性疾患である嚢胞性線維症(CF)の発症初期において,気道での非感染性炎症が誘導されることが知られている.申請者はCF非感染性炎症に関与する分子としてCFTR相互作用分子であるReceptor X (RX:仮名)を同定した.本研究ではCFTRの欠失がRXを介して感染非依存的にIL-8産生を誘導する機序の解明,及びCF患者由来初代培養ヒト気道上皮細胞やCFモデルマウスを用いたRXのCF非感染性炎症治療標的としての妥当性評価を行う.更にはRXを標的とした薬剤のCF炎症に対する有用性を調べることでCF病態進行抑制を企図した薬剤開発の基礎情報の獲得を目指す.
ATPセンサーP2受容体-メカノセンサー相互作用による情報制御に関する研究

ミクログリアは傷害神経細胞から漏出するATPをATPセンサー(P2Y12)で感知し、傷害部位へ遊走する。このとき、傷害部位からeat-me signal "UDP"が放出されると、ミクログリアはこれを貪食センサー(P2Y6)で感知し、傷害細胞や断片を貪食により脳内から除去する。ミクログリアは、遊走性から貪食性へミクログリアのATPセンサーの変化を伴ったモーダルシフトすることにより、脳内環境の維持を行っていた。ミクログリアは脳内免疫担当細胞であり、様々な脳内環境の変化を感知し、応答することにより、脳内の恒常性を保っている。細胞外ATP等ヌクレオチドは、脳内の細胞間コミュニケーションの手段として良く使われる液性因子であり、ミクログリアはこれらをATPセンサー(P2受容体)により感知し、モーダルシフトすることにより様々な環境変化に対応する。傷害時の脳内環境変化ミクログリアの応答性変化について、特にUDPセンサーP2Y6受容体(貪食センサー)に注目して解析を行った。ミクログリアは傷害時に、ATPセンサーP2Y12受容体によりATPを感知し、傷害部位に遊走するが、傷害細胞がすでに修復不可能であると、P2Y6受容体を発現亢進させる。このP2Y6受容体は貪食センサ-として機能し、傷害細胞を貪食により脳内から除去することを明らかとする。また、このP2Y6受容体の発現亢進(貪食性獲得へのモーダルシフト)には、TGFβ1が重要であることを明らかとする。脳内グリア細胞はATP等細胞外ヌクレオチドをグリア伝達物質として、グリア細胞及び神経細胞と積極的なコミュニケーションを図っている。脳傷害時のミクログリアの役割を、ミクログリアのATPセンサー機能-メカノセンサーとの相互連関の側面から検討を加えた。傷害を受けたニューロンはATP等のヌクレオチドを放出し、ミクログリアはこれをセンスして傷害部位に集合し、分裂し、ニューロンの修復に努める。この際、ミクログリアP2Y12受容体が中心的な役割を果たす。本研究により、傷害されたニューロンは、ATPだけでなくピリミジンヌクレオチドであるUTPを大量に放出していることが明らかとなった。このUTPは放出後速やかに細胞外ヌクレオチダーゼで分解されUDPとなった。ミクログリアはUDPをセンスするP2Y6を発現しており、これはニューロンが傷害されると発現が亢進することが明らかとなった。傷害部位に集合したミクログリアは、UDPをP2Y6受容体によりセンスすることにより、ど貪食能のスイッチが入ることが明らかとなった。ミクログリアはニューロンの修復に努めるだけではなく、既に傷害され、修復が不可能となったニューロン及び細胞破片については、それを貪食作用によって脳内から取り除いている可能性が示唆された。P2Y6受容体自身は、貪食を引き起こす実行分子では無く、そのスイッチであった。今後、ミクログリアP2Y6受容体とリンクする貪食受容体を明らかとする予定である。申請者は昨年度,脳内パトロール細胞であるミクログリアのATPセンサーP2Y6受容体が,脳卒中等の傷害時に発現が亢進し,神経細胞を貪食してよいかどうかを決定するセンサーとして機能することを証明し,傷害神経細胞-グリア細胞連関で重要な役割を果たすことを示してきた。本年度は,以下の2点(1)ミクログリア貧食センサーP2Y6受容体発現調節の分子メカニズム,(2)P2Y6受容体の他のグリア細胞における発現及び機能,他のグリア細胞,について検討を行った。(1)ミクログリアのP2Y6受容体発現調節。静止型ミクログリアのP2Y6受容体発現は非常に少ない。ところが脳虚血等の神経細胞傷害時にはその発現が亢進する。カイニン酸(KA)処置による脳傷害時に,TGF-betaの発現が亢進すること,またTGF-b依存的にミクログリアP2Y6受容体mRNA及び蛋白発現が亢進し,貪食作用が開始されることを明らかとした。アストロサイトにも存在すること,また脳の炎症時に発現が亢進し,することを明らかとした。LPS等の最近感染をmimicしたモデルではP2Y6受容体発現はむしろ低下した。(2)アストロサイトP2Y6受容体。アストロサイトも通常は殆どP2Y6受容体を発現していなかった。ところが,LPS刺激により,その発現は劇的に亢進した。アストロサイトP2Y6受容体は貪食能を示さなかったが,アストロサイトの飲食能(pinocytosis)を呈した。以上,P2Y6受容体は,通常グリア細胞における発現は低いが,虚血性傷害(ミクログリア)及び炎症性傷害(アストロサイト)により発現が亢進し,それぞれ貪食及び飲食作用を制御していることが明らかとなった。

我々は昨年までに、ラット海馬傷害領域において、ミクログリアがATPセンサーP2Y_<12>受容体により走化性を獲得して傷害部位に集積すること、傷害細胞由来のUDPをP2Y_6受容体で認識して死細胞を貪食により除去することを報告してきた(Koizumi, et.al., Nature 2007)。しかし、静止型ミクログリアには殆ど認められないP2Y_6受容体が、活性型ミクログリア特異的に亢進するメカニズムは不明である。本年は、この貪食センサーP2Y_6受容体発現亢進にTGF-bが関与していることを見出した。TGF-b1は、濃度および刺激時間依存的に初代培養ラット脳由来ミクログリアのP2Y_6受容体mRNA及び蛋白質の発現を増加させた。TGF-β1の作用は、TGF-β受容体依存的であった。LPS等他の炎症誘発物質では、P2Y_6受容体の発現亢進は観察されず、TGF-β1はミクログリアP2Y_6受容体の発現亢進における必要条件であった。さらに、カイニン酸(KA)で神経細胞-グリア細胞共培養系を刺激すると、TGF-β1の産生亢進されること、また、本KA処置上清でミクログリアを刺激すると、P2Y_6受容体の発現が亢進されることを見出した。以上、TGF-β1がヌクレオチドセンサーしP2Y_6受容体の発現調節に重要であることを明らかとした。また、KAにより傷害を受けた神経細胞は、神経細胞-グリア細胞連関による複数の段階を経た後、TGF-β1-P2Y_6受容体系を亢進させ、ミクログリアの貪食性を誘発することが示唆された。我々は昨年までに、ラット海馬傷害領域において、ミクログリアがATPセンサーP2Y_<12>受容体により走化性を獲得して傷害部位に集積すること、傷害細胞由来のUDPをP2Y_6受容体で認識して死細胞を貪食により除去することを報告してきた(Koizumi et al., Nature 2007)。また、静止型ミクログリアには殆ど認められないP2Y_6受容体が、活性型ミクログリア特異的に亢進するメカニズムとして、TGF-βが重要であることも明らかとした。本年は、このTGF-βのソース及びその発現メカニズムを明らかとした。カイニン酸(KA)で神経細胞、アストロサイト、ミクログリアのそれぞれを単独刺激してもTGF-βの発現は認められなかった。しかし、神経細胞-グリア細胞共培養系を刺激すると、TGF-βの強い産生亢進が認められた。このとき、TGF-βの産生細胞は、アストロサイトであった。さらに、この上清中に放出されている分子をサイトカインアレイにて網羅的に解析したところ、ミクログリア由来のTNF-αの強い発現亢進が認められた。TNF-αはアストロサイトTGF-βの発現を亢進させた。以上、神経細胞の傷害は、傷害センサーミクログリアに伝わってTNF-αの産生を亢進させ、以てアストロサイトのTGF-β発現、ミクログリアのP2Y_6受容体発現亢進を引き起こすことが明らかとなった。この様に、神経細胞傷害時には、神経-ミクログリア-アストロサイトの3種細胞間での非常に巧妙細胞間コミュニケーションにより、傷害された神経細胞が除去されて、脳内の恒常性が維持されることが明らかとなった。
マインドマップとルーブリックの組合せによる主体的学修の支援法

アクティブ・ラーニングには、理解度は学修者に依存するために「ばらつき」が生じ、教員は学修評価や指導が難しいという問題がある。学修者と教員の学修評価の差異を埋めるための手段としては、ルーブリックが一般的である。しかし、実際の教育現場は、ルーブリック評価の信頼度に疑問を抱くことが少なくなく、ルーブリック評価を信用した指導及び評価は危険な場合もある。本研究は、思考過程の可視化が可能なマインドマップを用いることで、学修者の思考内容を確認し、ルーブリック評価の信頼度を判定すると同時に、学修者の抱える課題の把握を行う手順の構築を目指す。
不妊症の新しい病態メカニズム解明への挑戦 －胎盤形成前子宮環境の重要性－

アポトーシス関連遺伝子として同定されたDEDD分子の欠損マウス(DEDD KO)が、メス不妊になる原因とその病態メカニズムを、分子レベルで解明することが本研究の目的である。不妊の原因の一つが脱落膜分化不全にあることは既に明らかにし、論文発表している。このため、第一に、脱落膜の分化や機能の制御をDEDDがどのようにおこなうかを追究し、第二に、子宮特異的なDEDD KOマウスを作出して、脱落膜細胞自身の持つDEDDが細胞内で分化に必須の役割を果たすかどうかを解析することとした。平成24年度の研究計画では、まず、in vitroの脱落膜分化系を用いて、DeddやAkt、CyclinD3の遺伝子導入実験やそれらの遺伝子のノックダウン実験により、多核化する割合の変化を調べることとした。遺伝子導入実験は昨年に検討済みであるため、遺伝子ノックダウン実験の条件検討をおこなった。ヒト及びマウスのDEDD遺伝子発現をそれぞれ抑えることが可能なsiRNAを設計し、現在ベクターを構築中である。マウスを用いた生理学的解析では、妊娠4.57.5日目の子宮組織におけるDEDD発現部位とサイクリンやAktの発現局在について詳細に調べた。その結果、脱落膜の血管内皮細胞ではAktやサイクリンではなくDEDDのみが局所的に強く発現していることが分かり、血管透過性を決定する血管内皮細胞の挙動にDEDDが関与するかどうかを調べることが最重要であると考え、血管内皮特異的にDEDDを発現するトランスジェニックマウスの作出を試みた。現在までに少なくとも2系統のトランスジェニックマウスを確立し、DEDDが血管透過性亢進に関与すると思われる表現型の結果を得ている。平成23年度の研究計画では、まずin vitroの脱落膜分化系でDEDDの作用点としてAktやCyclin D3分子の遺伝子導入・ノックダウン実験を立ち上げ、分化効率と遺伝子導入効率について条件を検討した。次に、マウスを用いた生理学的解析では、DEDD発現部位とAkt、Cyclin D3遺伝子の発現部位を同定し、脱落膜領域を中心にその周囲に広がっていることを明らかにした。この部位は、着床前後に血管透過性が亢進することが知られているが、ホルモンの作用以外に脱落膜因子が作用すると考えられている。そこで、血管透過性を決定する血管内皮細胞の挙動にDEDDが関与するかどうかを調べることが最重要であると考え、血管内皮特異的にDEDDを発現するトランスジェニックマウスの作出を試みた。現在、コンストラクトを完成させ、マウスを作製中の段階にある。同時に、このコンストラクトを元に子宮特異的なDEDD KOマウスのコンストラクトも作製しつつあるが、いずれのマウスでもDEDDの脱落膜部位特異的な作用が判明するはずである。脱落膜細胞を用いたin vitroの実験が進行し、マウスを用いたin vivoでの解析は新たなトランスジェニックマウス作出に着手するなど計画以上に進んでいる。一方でヒト細胞を用いる解析は倫理委員会に申請中である。従って平均的には、やや順調以上の進展であると考えている。今後は新たに作出するトランスジェニックマウスを用いた解析を中心とし、DEDDの脱落膜における特異的な作用と分子メカニズムを解明する。
アジア巨大都市の大気環境改善と風力エネルギー有効利用のための局所風況予測技術開発

本研究では,これまで「予測」を目標とする大気環境シミュレーションに関する研究を「改善」に焦点を当てて,大気物理・大気工学を融合して,地球環境問題の解決に新しい科学的な手法を得た.研究代表者は,九州大学応用力学研究所において,汎用的なPC1台およびモバイルPC1台で動作可能な先端的な風況(流体)シミュレーション技術(RIAM-COMPACTR:リアムコンパクト)の開発をこれまで行ってきた.本研究では,このRIAM-COMPACTR解析モデルに対して,新たに地理情報システム(GIS)との相互連携技術を開発した.市街地を対象にした大気環境シミュレーションを実施した.また同時に,風力エネルギーの有効利用を検討した.本研究では,これまで「予測」を目標とする大気環境シミュレーションに関する研究を「改善」に焦点を当てて,大気物理・大気工学を融合して,地球環境問題の解決に新しい科学的な手法を得た.研究代表者は,九州大学応用力学研究所において,汎用的なPC1台およびモバイルPC1台で動作可能な先端的な風況(流体)シミュレーション技術(RIAM-COMPACTR:リアムコンパクト)の開発をこれまで行ってきた.本研究では,このRIAM-COMPACTR解析モデルに対して,新たに地理情報システム(GIS)との相互連携技術を開発した.市街地を対象にした大気環境シミュレーションを実施した.また同時に,風力エネルギーの有効利用を検討した.「地形および市街地形状デジタルデータの整備と構築」現在,市街地や複雑地形の形状を3次元デジタルデータとして取得し,流体シミュレーション(CFD)の入力データとして利用するには多大な労力が必要である.既存の市販データは極めて高価である.そこで,一般的に入手可能な既存の3次元デジタルデータ(DM, Degital-Mappingデータやレーザ測量機データなど)を取り込む手法をGIS技術と相互連携することにより開発した.また,各種衛星データの活用を検討するとともに,それらをCFDの入力データとして自動的に変換する技術を開発した.結果として,CFDの前処理の作業時間は,数日から数時間に大幅に短縮化することに成功した.種々の大気安定度(不安定時,安定時等)へ適用可能とした.流入気流条件,境界条件,地面境界条件などの精緻化を行った,デスクトップPC1台で迅速に動作させるため,最適な計算コードのチューニングを施し,GPGPUやマルチコア対応の計算コードを試作し,計算時間の短縮化に成功した.改良を加えた新しい計算ソルバーは,上記の実在都市や実在地形データを活用した計算に適用し,地形や地物の影響を強く受けた局所的な風況のシミュレーションに成功した.「新しい可視化技術の開発」Google Earthとは,航空写真や地図などを組み合わせて世界中の地理空間情報を閲覧することが出来る3次元地球儀ソフトである.インターネット環境があれば誰でも閲覧することが可能である,現在,全世界共通のビューワとして注目を集めている.このようなプラットホーム上に,流体シミュレーション(CFD)から出力される各計算値に緯度・経度などの位置情報を付加させ,一義的に決まる場所に即座に重ね合わせることに成功した.本研究では,下記の研究開発を実施した、1)「地形および市街地形状デジタルデータの整備と構築」一般的に入手可能な既存の3次元デジタルデータを取り込む手法をGIS技術と相互連携することにより開発した.同時に,各種衛星データの活用を検討した.種々の大気安定度へ適用可能とした.流入気流条件,境界条件,地面境界条件などの精緻化を行った.PC1台での作業を念頭に,最適な計算コードのチューニングを施し,GPGPUやマルチコア対応の計算コードを試作し,計算時間の短縮化に成功した.改良を加えた新しい計算上ソルバーは,上記の実在都市や実在地形データを活用した計算上に適用し,地形や地物の影響を強く受けた局所的な風況のシミュレーションに成功した.3)「新しい可視化技術の開発」Google Earth上に,流体シミュレーション(CFD)から出力される各計算値に緯度・経度などの位置情報を付加させ,一義的に決まる場所に即座に重ね合わせることに成功した.これにより膨大な数値データの羅列を視覚的に分かり易い形で表示することに成功した.4)「具体的なサイトの大規模計算の試み」福岡市街地を対象とした大規模計算(風環境予測)を試みた.得られた結果から,本研究開発で提案する一連の作業工程を検証するとともに,種々のスケールの建物や地形が複合する状況を再現することに成功した.また,空気との比重を考慮可能な大気汚染物質の移流・拡散予測手法の検討を行い,実在市街地への適用を図った.山岳地域の風力発電導入に関するマイクロサイティング手法の高精度化を試みた.
救急医療における臨床意思決定支援システムの評価

救急外来において、患者の滞在時間が長いほど患者満足度と予後悪化に関係している。電子カルテは、診療効率を向上させるとして、一般外来や病棟のみならず救急外来でも導入されてきた。しかし、諸外国においては救急外来において外来や病棟と同じ電子カルテを導入すると、入力時間がかかり満足度が低いことが示されている。日本では救急外来で入力しやすい電子カルテの開発はされていないため、開発し実際に医療機関に導入し評価した。開発した電子カルテシステムは、救急外来滞在時間を短縮させ、さらに使用している医師の満足度は高かった。特に重症度においてこの傾向は強いため、診療効率ならびに安全性に貢献できると考えられた。[研究の目的]本研究の目的は、救急医療現場における医療関係者の負担を軽減しかつ救急医療における診療の質を担保することで医療の安全性を高めるシステムを開発し、現場に導入することで安全性を高めることが出来るか評価することである。[具体的内容、研究の重要性]初年度は開発に先駆けて諸外国で開発が進んでいる救急外来に特化した電子カルテシステムやその中に含まれる機能に関する論文の収集、日本における電子カルテに関する論文の収集、医療安全を目指した電子カルテシステム構築に関する論文の収集、日本の救急医療における電子カルテシステムアンケートを行った。その後、救急外来の安全を目指した電子カルテと救急現場において見逃しを減少させる臨床診断意思決定支援システムの構築を行った。前年度の開発では、インターフェースが見にくいという意見が聞かれたたため、再度再開発を行った。再開発後では教育的に有効、カルテ作成時間を短縮させる、見逃しを減少させる可能性がある、患者のデータベースとなりえ今後の臨床研究に使うことが出来るといった意見が聞かれた。救急に特化した電子カルテの導入は医療現場、病院経営、国家戦略の3つの立場から成果が期待できる。医療現場では、紙カルテから電子カルテへのスムーズな移行、診療効率の改善、医療過誤の減少、標準的治療に沿って治療が行われることが期待されている。さらにその他の病院のシステムとの統合することで患者の安全性と診療支援が出来るようになる。医療費の立場からは無駄な検査を行わないことでコストを削減し利益を上げること、診療効率の改善により生産性を向上させることが期待されている。国家戦略としてデータベースの構築、リサーチ、集団マネジメント、サーベイランス、持続的な医療の質の改善と保証が期待されている。特に集団マネジメントは、新しい感染症やテロが起こった際救急外来のデータは極めて重要となる。[研究の目的]救急現場においては、1)救急現場で負担の軽減化、2)医療安全の観点から救急医療の質の向上、3)大規模災害、感染症、テロリズムなど社会でリアルタイムに社会で起きていることを適確に反映させるシステムが求められている。さらに今後、電子カルテの導入で情報のインフラ整備が期待されているが、救急の特殊性に留意しながらシステムを作る必要がある。初年度に当たっては次の研究を行った。a.海外で行われている救急に特化した電子カルテシステム(EDIS)の導入、運用、効果に関する既存の学術論文の収集後、その効果報告に関する分析を行う。分析を基に、日本に導入するに当たっての課題を明らかにする。b.救急医療現場で使われている電子カルテシステムの現状を調査・分析する。[具体的内容、研究の重要性]a.に関して、諸外国で開発が進んでいる医療情報技術(以下HIT)、EDIS、臨床診断意思決定支援システム(CDSS)に関する論文と今まで日本で投稿されたHIT、CDSSに関する論文を作成し投稿し受理された。医療安全を目指した電子カルテシステム構築に関する論文は、現在投稿中である。b.に関して、救急専門医認定466施設における電子カルテの導入や使用状況をアンケート調査し、215施設から回答があった。救急外来専用に電子カルテを開発している施設は4施設しかなかった。アンケートでは、救急外来で使いやすい電子カルテを希望する施設は170施設に上った。また今回の研究のテーマである投薬量や薬剤の禁忌と言ったCDSSを希望する施設は、193施設であった。新しい電子カルテを導入するに当たって最も障害となることは、導入資金、メンテナンス費用であった。この研究により日本の救急医療に即したシステムを導入する事で、働いている医療スタッフのワークフローの改善ならびに患者の安全が向上することが期待される。開発した電子カルテシステムを病院に導入し、1)診療時間・カルテ入力時間を減少させるか、そして2)医師の満足度を評価した。研修医の研修期間に伴う能力向上の影響を少なくするために、研究対象となった6人の研修医(1か月ずつ研修)を3人ずつにランダムの2グループAとBに分け、グループA:既存の電子カルテを半月、次に開発した電子カルテを半月、グループB:開発した電子カルテを半月、次に既存の電子カルテを半月とした。研究期間は2ヶ月間とし、この間に救急科を受診した全ての患者、ならびに研修医すべてを対象とした。

結果は既存の電子カルテを使用した期間と、開発した電子カルテを使用した期間では、患者の年齢、性別、緊急度は変わらなかったが、開発した電子カルテは、カルテ記載時間を減少させることを示し、研修医の満足度が高いことを示した。カルテ記載時間は、特に緊急度の高い患者に対して短縮時間が大きく、さらに診療時間も短縮させた。緊急度が高い患者を救急外来に滞在させることは、死亡率の上昇に繋がるため、このシステムは緊急度が高い疾患を扱う救急外来において非常に有用であることが示せた。満足度に関しては、特に身体所見サポートシステム、写真、陰性所見が取れる機能に対して満足度が高かった。また見逃しを減らすこと、教育的であること、そして鑑別疾患表に対しても満足度が高く将来的に使いたいと解答を得た。また診察に関しては、身体所見を取る時間が増えたとの解答が多かった。これは使用した医師の満足度だけでなく、患者の満足度や安全性にも寄与したと考えられる。よって、開発した電子カルテは、入力時間の短縮、安全性ならびに教育的な効果を上げたと言える。救急医療H26年度においては、救急診療において実際に開発した電子カルテシステムを導入し、評価を行う。H25年度においては、救急診療において緊急疾患の見逃しを減少させるアルゴリズムを構築する。救急外来に特化した電子カルテシステムを開発し、臨床現場においてデータの集積を行う。データを基に、救急外来におけるカルテ入力の負担軽減ならびに医療安全性の向上に寄与するか評価し、論文を執筆する。さらに、使用した医師に対してアンケート調査を行う。このシステムは主に救急部をローテーションする初期・後期研修医が診療にて使用する。来院された救急外来患者全てを対象とする。カルテの客観的評価項目として、救急外来受診時の患者年齢、性別、重症度、緊急度、診療時間、カルテ入力時間、スタッフ人数を計測する。ただし、患者のIDや名前は匿名化されており研究には使用しない。主観的評価項目として救急科をローテーションする医師に対してアンケートを行う。アンケートはローテーションを終了する最後の日に行う。EDIS, CDSS開発に当たって以下の3つに関して多数の教科書から作成を行う。1救急外来を受診された患者の主訴からの鑑別疾患表の作成2救急外来において見逃してはならない疾患の表を作成そして臨床現場において、データの集積を行い医療の安全性が向上したかの分析を行う。次年度は開発した電子カルテシステムを実際に現場に導入し、データを採取する。次年度は地域基幹病院ならびに都市基幹病院に導入する予定である。それぞれにサーバー(パソコン)を導入し、データを採取する。収集したデータは、研究員により整理してもらう。その後解析し、論文発表に繋げる。
高度情報社会におけるテクノストレスと家族危機に関する研究

本研究は、大型コンピュータ、パソコン、ファミコン等のハイテク機器の普及によって出現した高度情報社会にあって、一つの社会現象としての「VDT障害」、「テクノストレス」に研究の焦点をあて、家族危機理論との関連から、東京都内の小学生66人、中学生97人、コンピュータ専門学生166人、大学の理工学部学生122人、情報産業に従事する会社員550名を対象に調査を実施した。調査の結果から幾つかの新しい知見を得た。【.encircled2.】家族危機理論とVDT障害及びテクノストレスの関連で分析した結果をみると、VDT障害との関連で云えば、情報産業に従事している社会人の場合、身体的症状の一つである「視力の低下」は問題解決法や危機認知との関連で有意差が認められている。パス解析では健康等の個人資源、社会支援システム、危機認知との項目に関連性が高くみられる。テクノ依存症では、個人資源としての暮し向きの高さに、そしてテクノ依存症では、とくに「失時間」との関連で云えば、性格が強く影響している。【.encircled3.】テクノストレスとVDT障害の関連で云えば、テクノ依存症の項目の一つである「失時間」とVDT障害の身体的症状、情動的症状、記憶障害の関連性が高く、有意差が認められている。本研究は、大型コンピュ-タ、パソコン、ファミコン等のハイテク機器普及によって出現した高度情報化社会にあって、その新しい社会類型に対応した社会病理現象としての「テクノストレス」と「家族危機」の問題に焦点をあて、東京都内の小学生の高学年、中学生、高校生、大学生及びその家族を中心に調査を実施したものである。調査の内容としては、以下の通りである。1.ハイテク機器の所有の有無2.テクノ不安症3.テクノ依存症4.家族危機5.フエ-ス・シ-ト調査の結果についての詳しい分析は、最終年度の「まとめ」の段階で述べるが、これらの研究によって、幾つかの知見を得ることができた。1.テクノストレスとVDT障害の概念の明確化とその関連性本年度の調査では、VDT障害では眼の疲労、肩こり、意欲の低下、精神的不安感等が顕著に見られた。テクノストレス概念の中でテクノ不安症では、「コンピュ-タに接触する頭痛がする」と感じる学生が多い。テクノ依存症では「時間の喪失感」の割合が多い。2.家族危機とテクノストレスの関連では、夫婦関係や親子関係の危機的状況が子どものテクノストレス(特に、逃避型としての時間喪失タイプ)に強く影響を与えている。本年度は、東京都内のコンピュ-タ会社のSE、プログラマ-、キ-パンチャ-等の職種を対象に、家族危機との関連からテクノ依存症、テクノ不安症、VDT障害について研究を進めている。調査対象のサンプリング方法として、「ソフトウエア会社録」(1991年版)から大・中・小規模別に分類して調査を実施した。調査の結果については今後の総合的な分析を必要とするが、幾つかの特徴点を述べると、1.テクノ依存症との関係では、「仕事で時間の経過を忘れることがある」とVDT障害の「目の疲労」との影響力が強く、認められる。とりわけ、「目の疲労」に関する項目は、他のすべての要素と深い関連性が見られる。2.SE、プログラマ-、キ-パンチャ-等の職種とテクノ依存症の関連を若干述べると、「仕事に完ぺき性を求める傾向」では、SE、プログラマ-より、キ-パンチャ-にその割合が高いことであった。「仕事で時間の経過を忘れることがある」では、プログラマ-が最も高い割合を示している。企業規模別の分析については、次年度、総合的に研究する。3.家族危機との関連でテクノ依存症や不安症、VDT障害等を分析すると、家族資源の高さと関係が深いように思われる。本年度は,高度情報社会におけるテクノストレスの発生の有無と家族危機の観点から,既存の文献資料と共に,総合的に分析を行い,報告書を作成する。報告書の構成内容は,平成元年度,東京都内のコンピュ-タ会社に勤務するプログラマ-,SE,キ-パンチャ-等について調査した結果をもとに,テクノストレスを構成するテクノ不安症,テクノ依存症の有無と家族危機仮説の関連性を統計的手法の一つである多変量解析等を用いて分析し,まとめている段階である。

また,平成2年度に実施した小学生高学年,中学生,コンピュ-タ専門学校の学生,4年制大学工学部の学生の調査結果をもとに,テクノ依存症の発生の有無と家族危機の影響について,多変量解析を用いた総合的な分析をし,まとめている段階である。報告書の具体的構成は以下の通りである。1.はじめに2.研究の目的と方法3.家族危機理論とテクノストレス概念4.家族危機とテクノ不安症5.家族危機とテクノ依存症6.家族危機とVDT障害7.まとめ
ハンドボール競技におけるグループ戦術的能力の規定因子に関する検討

本研究は、球技における効果的な戦術学習に寄与することを目的として、ハンドボール競技を題材とした、グループ戦術的能力の規定因子とその評価について検討した。その規定因子の検討にあたっては、国内外のトップ指導者へのインタビュー調査を実施し、評価については競技者の実態調査を実施した。グループ戦術的能力の必要性は、国内外を問わず極めて重要視されていることが明らかとなった。そしてその規定因子は、コミュニケーション能力、プレゼンテーション能力、戦術的理解力が大きく関与するということが示された。またこのことは、競技者間にも同様の認識がなされていることが明らかになった。1.研究の動機・目的と研究実施内容本研究は、ハンドボール競技を題材として、グループ戦術的能力の規定因子を状況解決能力に着目して検討し、戦術的能力の評価を実施することで、その妥当性を検討した上で、効果的な戦術学習に寄与することを目的として開始した。平成26年度に特化した目的は、グループ戦術的能力の規定因子の検討を実施することとし、インタビュー調査を実施した。「ハンドボール競技国内トップ指導者のインタビュー調査」として、国内トップリーグの指導者、ナショナル各カテゴリーのコーチングスタッフ経験のある指導者を対象とし、主に、状況解決能力に関することとして、状況解決能力の1)重要性、2)評価できる具体的状況、3)トレーニング手段、についてインタビュー調査を実施した。また、「ハンドボール以外の球技種目の状況判断能力に関する調査」として、バレーボール、バスケットボールのトップ指導者を対象に、ハンドボール指導者と同様の内容にてインタビュー調査を実施した。2.主な結果と研究の意義・重要性調査対象とした、すべての指導者において戦術的能力の重要性を認めており、それぞれの観点に基づき、グループ戦術的能力について評価を実施している。また、特にハンドボールのトップ指導者の傾向として、グループ戦術的能力の規定因子について、状況を観察し認知する能力、状況を先取りする能力、そしてグループとして状況を共有する能力等について、特に重視していることが明らかとなった。一方で同じ球技種目であっても、競技によって戦術的能力に関する認識が異なることが認められた。一般的に重要な位置づけとして認知されていた「戦術的能力」に対する、トップ指導者による事実的な位置づけや認識が明らかになったことや、その能力に関し、指導者間に類似した観点が認められたことは極めて意義が高いことと捉えられ、研究の重要性が確認できた。1,研究の動機・目的と研究実施内容主に主観性に委ねられてきた戦術的能力について検討するために、ハンドボール競技を題材として、その規定因子について検討することを目的に研究計画を企画した。平成27年度に特化した目的は、得られた調査結果とパフォーマスの実際との比較検討を実施することとした。また平成26年度までに主に調査した、国内トップレベルの指導者における「グループ戦術的能力」に関するフィロソフィーについて、国内外の国際レベルの指導者を対象として同様の調査を行うこととした。2,主な結果と研究の意義・重要性様々なトップ指導者の捉える「グループ戦術的能力」について比較検討した結果、海外の国際レベルにおけるトップ指導者と、国内のトップ指導者に、戦術的能力の捉え方に相違があることが明らかになった。また、各指導者の捉える「グループ戦術的能力」とパフォーマンスの実際との比較検討調査にあたっては、指導者間において、規定因子の捉え方や、あるいはその表現方法にお大きな隔たりが見られた。この指導者間に見られる規定因子の捉え方の相違が明らかになったことで、「戦術的能力」が主観に大きく依存して評価されたきたことを再確認できたことが、研究遂行上、極めて重要な意味を持ち、それらの違いについて検討を進めることができた。さらに、指導者間に見られる共通の規定因子となりうるものについての検討を進めることができ、予め計画した、研究次段階の準備につなげることができた。本研究は3ヶ年による完成を目指す計画をしており、研究初年度の平成26年度は、「グループ戦術的能力の規定因子に関する検討」について、国内のトップ指導者を対象とした調査を実施した。平成27年度は、国内外の国際的トップレベルで活動する指導者を対象とした、平成26年度と同様の調査を実施し、次段階の研究として計画した、様々なトップ指導者の捉える「戦術的能力」とパフォーマンスの実際との比較検討を行う準備を進めた。平成26.27年度の調査において、国内外の国際レベルで活動するトップ指導者をはじめとした各指導者間において「戦術的能力の規定因子」の捉え方に大きな隔たりを見いだすことができ、パフォーマンスとの実際との比較検討にあたって、詳細を検討する機会を得たため、平成27年度に予定した「指導者の捉える「戦術的能力の規定因子」とパフォーマンスの実際ひ比較検討調査を完了するには至らなかったが、着実に次段階の計画を整えることができた。1.研究の動機・目的と研究の実施内容本研究は、ハンドボール競技を題材として、グループ戦術的能力の規定因子とその評価について検討した上で、効果的な戦術学習に寄与することを目的として実施した。グループ戦術的能力の規定因子の検討にあたっては、国内外のトップ指導者へのインタビュー調査を実施し、その評価については、競技者の実態調査を行った。2.主な結果と研究の意義・重要性ハンドボール競技におけるグループ戦術的能力の必要性は、国内外を問わず、極めて重要視されていることが明らかになった。戦術的能力は、いずれの指導者においても、個人のその能力がパフォーマンスに強く影響するとしながらも、グループ戦術的能力がよりチームのパフォーマンスに影響すると捉えていることが示唆された。

そしてそのグルール戦術的能力の規定因子は、ゲームにおけるある特定の状況から切り出されるシーンの状況解決能力や体力的要素、あるいは技術達成力のみにとどまらず、コミュニケーション能力やプレゼンテーション能力、戦術的理解力が大きい部分を占めているとの見解が得られた。とりわけ欧州トップレベルの指導者においては、コミュニケーション能力の重要性に言及しており、競技場面においてのみではなく、あらゆるシーンでのコミュニケーション能力の向上を意図した実践がなされていることが示された。競技者間においても、相互の戦術的理解を共有することの重要性を認識しており、円滑なコミュニケーションがグループ戦術的能力に欠かせないと捉えていることが示唆された。本研究は、球技における効果的な戦術学習に寄与することを目的として、ハンドボール競技を題材とした、グループ戦術的能力の規定因子とその評価について検討した。その規定因子の検討にあたっては、国内外のトップ指導者へのインタビュー調査を実施し、評価については競技者の実態調査を実施した。グループ戦術的能力の必要性は、国内外を問わず極めて重要視されていることが明らかとなった。そしてその規定因子は、コミュニケーション能力、プレゼンテーション能力、戦術的理解力が大きく関与するということが示された。またこのことは、競技者間にも同様の認識がなされていることが明らかになった。本研究は3ヵ年による完結を計画しており、研究初年度の平成26年度は、「グループ戦術的能力の規定因子に関する検討」について行った。具体的には、ハンドボール競技のトップ指導者19名と、他競技のトップ指導者として、バスケットボール競技のトップ指導者1名と、バレーボール競技のトップ指導者1名へのインタビュー調査を完了している。インタビュー調査はあらかじめ用意した質問項目に基づいて、いずれの調査対象者に向けても同様の質問内容を用いて実施し、各調査対象者からの類似点、あるいは相違点を明確にすることができた。このことは、3カ年計画である本研究の基盤となるステップを確実にクリアできたことになり、研究全体を計画的に遂行していくために、極めて重要な機能を果たしたと捉えている。平成27年度までに準備を整えた整えた、研究の第二段階を進める。第二段階においては、競技者を対象とした実験調査を予定しているため、被験者の確保および対応を滞りなく実施するよう努める。また、研究の最終段階として計画している「規定因子とトレーニング手段の検討」と、研究の総括を円滑に進めるため、共同研究者との連絡を密にする。コーチング学3ヵ年の研究計画であり、三段階に分けた研究の遂行を計画している。第一段階として「グループ戦術的能力の規定因子」を導き出し、第二段階において「パフォーマンスと導き出した規定因子との関係性」を明らかにし、研究の最終段階で、「規定因子の妥当性とトレーニング手段の検討」を行う計画である。
自助グループにおけるスピリチュアリティと組織論の参加的アクションリサーチ

本研究では、自助グループにおけるスピリチュアリティと組織論との関係を参加的アクションリサーチによって明らかにしたい。そのため自助グループとして日本では最も古い歴史をもつ自助グループと、未だ歴史の浅い自助グループを取り上げる。手法としては、リーダーや会員を対象としたインタビューおよび観察、集会やプログラムへの参与観察、自助グループが公にし、あるいは会の記録として蓄積している文書等の分析を用いる。
運動後のヒト骨格筋に対するクライオセラピーの疲労軽減および損傷軽減効果の検証

レジスタンス運動後のクライオセラピーが、筋の疲労軽減および損傷軽減に効果的であるのかを検討した。短縮性のレジスタンス運動間に行った筋冷却は、冷却後の運動における筋エネルギー代謝に作用し、筋持久力の維持に効果的である可能性を示したが、主観的疲労度の軽減に関しては有効な介入手段にならなかった。一方、伸張性のレジスタンス運動後に実施した筋冷却は、筋痛を軽減させる傾向は示したが、筋痛時の筋機能(筋エネルギー代謝能力、力発揮能力)に対して有効な介入効果を示さなかった。【目的】本研究の目的は、磁気共鳴分光法(以下、31P-MRS)を用いて、運動間のクーリングが筋疲労の軽減効果を発揮するのかを検討することであった。【方法】健常成人男性6名(平均24.5歳)の下腿三頭筋を対象とした。足関節底屈用の非磁性体運動負荷装置を1.5テスラのMR装置内に設置し、6分間の足関節底屈運動(毎分30回、最大挙上重量の30%の重量を採用)を2セット実施した。被験者はセット間(20分間)にクーリングをする条件(クーリング群;氷嚢を使用)と無処置にする条件(コントロール群)をそれぞれ経験した。31P-MRS測定は、被験者の右下腿にリン用表面コイルを装着し、運動前と運動中にて実施した。シミングは水のプロトン信号を用いて自動的に行った。得られたスペクトルからクレアチンリン酸(phosphocreatine ; PCr)および無機リン酸(inorganic phosphate ; Pi)の曲線下面積を算出した。また、各セットにおける主観的運動強度をボルグスケールにて評価した。【結果】コントロール群ならびにクーリング群は、それぞれのセットにおいて有意なPi/PCr比の上昇を示した(P<0.05)。各セットにおけるPi/PCr比の上昇率において、コントロール群は2セット目で増加する傾向を、一方クーリング群は減少する傾向を示したが、いずれもセット間の有意差には至らなかった。ボルグスケールにおいて、コントロール群はセット間に有意差を示さなかったが、クーリング群は2セット目で有意に上昇する結果を示した(P<0.05)。【結論】運動間のクーリングは筋疲労を軽減させ、筋持久力に対して有効的に作用する傾向を示したが、主観的運動強度に関しては疲労軽減効果を発揮しなかった。本研究は、運動後のクーリングが筋損傷の軽減効果を発揮するのかを検討することを目的とした。健常成人男性5名(平均22.6歳)を対象とした。運動は伸張性筋収縮を強調した足関節の底屈運動とし、体重と同等な重量を用いて10回を5セット実施した。運動後に、一方の下腿は氷嚢にて30分間のクーリング(クーリング条件)を実施し、他方は無処置(コントロール条件)にした。1.5テスラのMR装置を用いて、下腿の拡散強調横断画像を運動前ならびに運動2日後と3日後で撮像し、腓腹筋内側頭のapparent diffusion coefficient(ADC)値を算出した。加えて、MR装置内に設置した足関節底屈用の非磁性体運動負荷装置を用いて、3分間の足関節底屈運動(毎分30回、最大挙上重量の30%の重量を採用)中の31Pスペクトルを腓腹筋内側頭から得た。得られたスペクトルからクレアチンリン酸(phosphocreatine;PCr)および無機リン酸(inorganic phosphate;Pi)の曲線下面積の比(Pi/PCr比)を算出するとともに、両者のケミカルシフトを利用して筋内pHを推定した。さらに、下腿における筋痛の程度を運動前ならびに運動1-7日後で評価した。両条件ともに、運動2日後が筋痛のピークであったが、クーリング条件はコントロール条件に比して、下腿の筋痛の程度が軽い傾向を示した。筋痛時の筋運動代謝(Pi/PCr比、筋内pH)に関しては、両条件にほとんど差は見られなかった。なお、ADC値に関しては、両条件ともに運動前後でほとんど変化を示さなかった。伸張性筋収縮を強調した足関節底屈運動後の下腿に対するクーリングは、下腿の遅発性筋痛を軽減させる傾向を示したが、筋痛時の筋運動代謝に関しては有効な効果を示さなかった。【目的】本研究は、伸張性収縮運動後の筋冷却が筋損傷の軽減ならびに筋機能の維持に効果を発揮するのかを検証した。【方法】健常男性7名(平均21歳)を対象に、伸張性肘屈曲運動を最大拳上重量の80%の重さで、10回5セット実施した。運動前後で、筋機能の評価、MRIによる筋損傷の評価、ならびに上腕部の痛みの評価を行った。すべての被験者は、運動後に、上腕部を無処置にする条件と冷却する条件(氷嚢で20分間)に参加した。

筋機能は、等速性筋力測定装置を用いて、60°/sにて最大肘屈曲筋力を、そして180°/sにて肘屈曲の筋持久力(反復回数30回:1-5回の平均トルクに対する26-30回の平均トルクの変化率)を評価した。筋損傷の評価には、MR装置を用い、上腕二頭筋のT2値を算出した。上腕部の痛み評価には、Visual analog scaleを用いた。なお、測定値の比較には対応のあるT検定を用い、運動前と運動2日後で比較した(有意水準5%未満)。【結果】無処置条件は運動2日後で最大筋力が低下する傾向を示したが、両条件ともに運動2日後で有意な最大筋力ならびに筋持久力の変化を示さなかった。同様に、T2値に関しても両条件で有意な変化は認められなかった。その一方で、Visual analog scaleの値は、両条件において2日後で有意な上昇を示した。【結論】本研究において、伸張性収縮運動後の筋冷却は、運動後に生じた筋痛に対して顕著な介入効果を示さなかった。世界の研究の動向を考慮しつつ、実験計画に修正を加えているが、概ね当初の研究計画の目的を達成しつつある。24年度が最終年度であるため、記入しない。今後も引き続き、損傷筋に対するCryotherapyのトリートメント効果を検証する予定である。高強度運動後のCryotherapyが、その後の筋機能(動きや力発揮)の維持に対してどの程度の効果を有するのかをバイオメカニクス的観点から検討する。現在のところ、研究計画の変更や研究遂行上の問題点はない。