以最新研究为基础,提出有效的防暑对策!努力成为研究和制造现场的桥梁
采访了研究生院综合科学学科 综合科学专业 行动科学教研室 长谷川博(Hasegawa Hiroshi)副教授
(采访:宣传小组 2014.11.12)
序言
“运动生理学”和“环境生理学”专业的长谷川老师。今年7月召开的学会上,老师的“关于运动时体温调节机制中的脑内信息传递物质(多巴胺)功能作用的研究成果”论文获得最优秀口头发表奖。
另外,长谷川老师指导的博士研究生鬼冢纯玲(Onitsuka Sumire)(综合科学学科博士课程后期1年级)和中国留学生郑鑫焱(Zheng Xinyan)(综合科学学科博士课程后期3年级)也相继在国内和国际学会上获奖。他们这些在研究和教学两方面的成绩得到了学校的肯定,获得了2014年度广岛大学校长表彰。
除此之外,在应用研究方面与国外厂商联合开发冷却夹套(冷却背心),为在体育训练比赛中预防中暑作出了贡献。老师还担任广岛大学女子足球队的部长和教练,率领足球队13年来首次打入全国决赛,取得了多方面的成绩。
我采访了在从事基础到应用研究的同时,在教学和社会贡献方面也取得了优异成果的长谷川老师,请老师介绍了最新的研究内容和对学生的希望。
发现多巴胺与体温调节有关!
大家都知道,多巴胺是一种脑内信息传递物质,有促使兴奋的作用,通过运动可以增大脑内的释放量。长谷川老师发现脑内的多巴胺与体温调节机制和运动能力有关。
老师着眼于多巴胺是因为某位运动员的不幸遭遇。
老师说,“以前有位外国运动员在比赛前总要服用使中枢神经兴奋的药物,但是他在比赛时死了,推测死因是中暑,但是不知道为什么会死。因此,我使用老鼠,试验动物在炎热的环境下剧烈运动时,体温调节反应与大脑的变化有什么关系。实验结果表明,运动的时候大脑内下丘脑的多巴胺的释放量大增,多巴胺与运动时的体温调节有关。”
老师指出,后来他还发现,如果在药物刺激下大脑内的多巴胺量增加,就会提高运动能力。这些实验结果,以前作为日本学术振兴会海外特别研究员留学比利时,使用人体进行的运动实验时也得到过证实。但是,即使多巴胺量增多但也是有局限的,这时如果加上酷暑等环境因素,最坏的情况下会发生与上述运动员一样的死亡事故。
老师解释道,“我这么说,听起来多巴胺好像是不好的物质,但是反过来如果多巴胺不足的话,会患手脚发抖的帕金森氏病等疾病。也就是说,体温调节和运动功能,都需要大脑内多巴胺的释放保持平衡。”
老师在介绍最新研究成果
获胜的关键在于防暑对策
除了基础研究,老师还加大对以“防暑对策”为主的应用研究的力度。
老师说,“基础研究方面已逐步搞清了‘中暑的生理机制’,所以现在也积极开展应用研究。我在研究‘怎样才能做到既不中暑,又能发挥最佳的运动状态’,制定解决方法。”
世界杯和奥运会等国际比赛目前都是在炎热的环境下举行的。2020年东京奥运会也是将在日本最容易发生中暑的7月下旬至8月上旬举行。
老师热诚地说,“我想研究出有效的防暑对策,在炎热的环境下,使更多的运动员们能获得奖牌。”
开发防暑对策商品
老师不仅提出解决方法,还与厂商联合开发防暑对策商品,挑战“实践”。为了在炎热的环境下,维持运动员的运动状态,老师好像在与国内体育用品厂商和体育饮料厂商,以及空调厂商一起,联合研究防暑对策。
老师说,我们现在特别与饮料厂商开展“在什么时机、如何喝、喝多少体育饮料,能预防中暑,出汗效率最好,并能维持运动状态”的研究。
老师说,“我们现在关注的是饮料的温度。在我的研究室,有研究生在研究在喝冰浆(零下1度)状的体育饮料和喝普通体育饮料的情况下,对体育活动时的运动状态、体温,以及大脑内信息处理机制的影响。”
老师指出,“防暑对策不仅限于运动员”。特别是2020年东京奥运会,估计是奥运会史上最炎热的一届,所以对包括志愿者在内的主办方人员和观众等所有的人来说,防暑对策将成为重要的课题。
过去曾说服过日本足球协会
长谷川老师现在从基础研究和应用研究两个方面开展研究。但是,老师回顾道,“我原来没有打算要搞研究”。“大学3年级的时候,有一位搞运动生理学研究的足球队的师哥要我当运动实验的受试人,协助实验。我对实验内容很感兴趣,这也成了我的研究生涯的开始。为了测量体温和心率等的生理反应,在约40度的炎热环境下骑自行车,在约20度水温的游泳池游泳。后来自己成了实验方,觉得实验很有趣,不知不觉地便陷了进去”。后来承担了日本足球协会的项目,使老师彻底喜欢上了研究。
每年夏天,日本都要举办多项全国性的足球比赛。参加全国比赛的许多青少年足球运动员会出现状态不好,天热没胃口的情况。因此,当时研究生院的老师向足协建议,在夏季小学、初中和高中的全国比赛中,调查环境条件与运动员的饮水量、出汗量、体温等人体负担的情况。
老师说,“在足协的同意下,我与教我做实验乐趣的师哥一起,花了几年时间进行调查研究。发现正在长身体的足球运动员在比赛中,有3%至4%左右出现脱水情况。这是因为‘运动员在炎热环境下进行比赛,几乎没有补充水分’”。
因此,老师们不仅向足协提交了总结运动员情况的报告,还通过学会和媒体,发表研究成果,指出了运动员的身体负担过大和规则等的问题。在这种情况下,足协于1997年修改了规则,制订了“在炎热等环境条件下,高中生以下及女子比赛中,在上半场和下半场,为了补充水分可以各休息一次,这也就是所谓的‘补充水分休息’”的规则。现在这个补充水分休息规则不仅在青少年比赛中执行,在世界杯等比赛中也采用了该规则。
老师说,“这是感受到‘研究成果改变现状’的瞬间。我希望我指导的学生们也能有同样的体验”。
老师回顾全身投入研究的研究生时代
建议“三感”
老师在指导学生时,非常重视“三感”。这三感就是“感兴趣”、“感动”、“感谢”这三个词的第一个字。为什么是这三个词呢?
老师说,“学生是因为‘感兴趣’而选择了我的研究领域和我的研究室。我希望对感兴趣的课题,采用所有有可能的方法,负责地研究到底。另外,希望反复实验和验证,使自己也为自己所做出的结果而感动。如果想成为专家的话,在学会等发表时,必须让听你发表的其它研究人员认为是‘了不起的研究’,让他们‘感动’。并且在完成研究后,以及发表研究成果,得到肯定后,不要认为‘所有一切都是自己一个人的成果’,不要忘记‘这是在帮忙研究的师弟们,以及帮你查看数据,为你提出建议的师哥和朋友们的帮助下才获得的成果’,所以要有‘感谢’之情。我还希望要有‘正是有了这个团队才获得的成果,在国内外还有其他共同研究人员’的这份‘喜悦’”。
老师说为了让学生实际感受这个“三感”,他自己尽量少指手画脚。尊重学生的意见和行动,放手让他们开展研究,他们就会提出各种各样的创意。
使用三项全能队的运动员的实验。验证喝冷的饮料对脑部血流的调节、体温、运动能力有怎样的影响
骑健身车,收集运动中的数据的学生们
研究室的团队精神非常重要!努力营造一个轻松快乐的氛围
老师为了让学生能自由开展研究,努力营造一个轻松快乐的研究室氛围。
老师说,“最近,与讨论班的学生们一起,骑自行车去尾道和岛波海道,10月份举行讨论班新生欢迎会。我的讨论班每年都会搞各种活动。尽管这样,我也会在研究室的网页上写道,‘收获的秋季到了,这是真正做实验的季节’,督促学生们投入研究。研究室如同一个足球队,个人和整体为了出成绩,需要团队精神。为了搞好团队精神,营造一个轻松快乐的氛围很重要”。
老师重视营造氛围还有另外一个理由。
老师认真地说,“‘失败是成功之母’,这在研究中非常重要。大人和周围的人们为年轻人提供了允许失败,进行尝试的环境。所以希望学生们不要怕失败,要不断地尝试。另外,有效地汲取失败的经验教训很重要。为了营造这样的研究环境,必须营造研究室的良好氛围。有了伙伴们的支持,就容易从失败走向成功。这样就便于进行各种尝试,即使尝试失败了,也会有‘下次一定会成功’的信念。我的情况正是这样。如果我没有基础研究、应用研究、以及其他研究人员、学生、研究机构、运动队以及厂商等的支持,就不可能出成果”。
老师为我介绍实验室
使用老鼠,收集了大量有关脑内信息传递物质和体温调节反应的数据
研究适合日本的地球温暖化的解决方案
近年来,每年日本各年龄段都有许多人中暑。主要原因可能是“地球温暖化引起的平均气温”的上升。如果平均气温如此继续上升,中暑患者人数将会随之增加。
对今后工作,老师很有兴趣地说,“为了不让这种情况发生,我将在应用研究中开发有效的防暑商品。在教学工作中,我在演讲和公开讲座上呼吁研究打造能适应炎热气候的身体的方法。今后,我将从研究和教学两个方面,包括备战2020年东京奥运会,研究适合日本的地球温暖化的解决方案”。
最后,老师对今后想考广岛大学本科和研究生的考生们热情地说,“对运动生理学和环境生理学的研究内容感兴趣的各位考生,让我们在广岛大学学习最新的体育科学,共同研究实践性防暑对策吧”
展望未来研究的老师
后记
长谷川主持实施的一般公开讲座,选课的学生有70%是常客。课堂上,老师不仅讲课,还有技能实习的时间,听课的人都可以活动自己的身体。这个技能实习不仅能活动身体出汗,心情舒畅,据说还能帮助理解讲课内容,是讲座的人气所在。另外,在研究和教学工作中,重现在炎热环境下进行实验时,老师自己也作为实验者,与受试人一起流汗,收集数据。老师说,“当我得到好的实验数据时,我会觉得‘出了一身汗很爽快’”。我觉得老师对教学和研究的真挚的态度,赢得了公开讲座的人气,使指导的学生出了成果。(N)