ヒト運動時の循環機能調節に対する筋代謝受容器反射の役割について

• Project/Area Number: 16700465
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Sports science
• Research Institution: Prefectural University of Hiroshima (2005); Hiroshima Prefectural Women's University (2004)
• Principal Investigator: 遠藤 雅子 県立広島大学, 人間文化学部, 助手 (30336911)
• Project Period (FY): 2004 – 2005
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2005)
• Budget Amount: ¥3,000,000 (Direct Cost: ¥3,000,000); Fiscal Year 2005: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000); Fiscal Year 2004: ¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
• Keywords: 筋代謝受容器反射 / 血管コンダクタンス / 交感神経活動

Research Abstract

運動時には心拍数の増加や心拍出量の増大が起こることはよく知られている.このような循環機能は,活動筋の代謝需要に見合う酸素運搬を維持するために調節されていると考えられている.運動時における循環系システムの維持は,延髄にある心血管中枢(CVC)への種々の入力情報に基づいて行われており,結果として全身への交感神経活動が亢進することで,心拍出量の増大,全身の血管コンダクタンスの低下が起こり,適切な血圧上昇が維持される.本研究では,CVCへの末梢からの入力情報のひとつである,筋代謝受容器反射(MR)に着目して実験を行った.1年目の実験では,下肢の一方の脚をMRを起こすための脚として,対脚で片脚膝伸展運動を行い,運動時の活動筋での血管コンダクタンスを検討したが,MRを行わない条件(control)と比較して何ら変化はみられなかった.そこで,2年目の実験においては,MRを非活動肢である上肢で行い,上肢と下肢との違いが活動筋への循環応答へどのような違いをもたらすのかを検討した.MRを起こすために,非活動肢である左上腕部を虚血したままで,平均血圧が20mmHg以上上昇するような前腕掌握運動を行い(Occ条件),その後,その状態を維持したままで,高強度の両脚膝伸展運動を行った.結果,活動肢である下肢の血管コンダクタンスは,運動開始前のベースライン運動中(10W)には,control条件と比較して,Occ条件で有意に低下したものの,本運動中(平均54W)には,有意な変化はみられなかった.つまり,筋代謝受容器反射を人為的に引き起こすことで,全身的には交感神経活動の亢進による血管収縮が生じていると想定されるにもかかわらず,活動筋内ではなんらかの拮抗的な拡張作用が生じたものと推察される.また,上肢と下肢の違いによる交感神経活動亢進が活動肢への血管コンダクタンスに及ぼす影響は,本実験では変わらなかったが,運動様式,運動強度の違いもあるため,様々な条件において今後さらなる検討が必要である.