環境温度変化に伴う体温調節系と心循環器系の相互相関

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13670061
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 岩瀬 敏 名古屋大学, 環境医学研究所, 助教授 (90184879)
• Keywords: 筋交感神経活動MSNA / 皮膚交感神経活動SSNA / 体温調節能thermoregulatory function / スペクトル解析spectral analysis / マイクロニューログラフィーmicroneurograhy / 心循環器系cardiovascular function / 放熱heat loss / 末梢血管収縮能vasoconstrictive function

Research Abstract

筋交感神経活動MSNAと皮膚交感神経活動SSNAの共通性・相違性を明確化するために,環境温の変化を外乱とした体温調節機構応答を解析した.自律神経の変動計測にはmicroneurographyによりMSNAとSSNAを同時測定した.従来の研究で明らかとなった体温調節能の優劣(環境温変化に対する核心温変化の一定性)は交感神経反応が大きくMSNAとSSNAが共通性を持つことが重要であり,互いにfeedbackあるいはfeedfoward系の一部として相補的に連携する,つまり体温調節は閉ループ制御だけでは機能せず,開ループ制御も兼備する必要がある.本研究ではこの機能を安静時におけるMSNAとSSNAとの相互相関のタイムラグの対称性を優劣の指標とした.8名の被験者に人工気候室内で両側の脛骨神経からMSNAとSSNAを同時記録し,室温25_,15_,40_の各環境で20分間滞在した際の相互相関と最大エントロピー法による周波数を解析した.体温調節能の優劣によらず各環境下において,心拍周期,呼吸周期,10秒(Mayerリズム),20秒周期のリズムに同期するスペクトルピーク(SP)が認められた.体温調節能優良者は心拍周期成分以外ではMSNAとSSNAに共通性を有していた.寒冷時にはMSNA,SSNAともに亢進し,Mayerリズムと同期した.暑熱時では心拍・呼吸由来周波数でSPの増大が認められた.暑熱下においてはMayerリズムが著現したが,循環血漿量減少により心循環器系が支配的になるためと推測された.体温調節能不良者は,暑熱下の各SSNAスペクトル帯域での分散が大きく,心循環器系成分に同期するSSNAのSPは体温調節能の優劣で異なっていた.心拍および20秒周期に同期するMSNAのSPは体温調節能の優劣により差異を生じ,SSNAによる末梢血管調節性放熱に依存することが示唆された.

Research Products

• [Publications] IWASE S, MANO T, KAMIYA A, et al.: "Syncopal attack alters the burst properties of muscle sympathetic nerve activity in humans"Autonomic Nueroscience : Basic and Clinical. 95. 141-145 (2002)
• [Publications] IWASE S, CUI J, WALLIN B G, et al.: "Effects of increased ambient temperature on skin sympathetic nerve activity and core temperature in humans"Neuroscience Letters. 327. 37-40 (2002)
• [Publications] Okagawa T, Sugenoya J, Iwase S et al.: "Occurance of the spinal reflex due to skin pressure in sudomotor and ocutaneous vasoconstrictor nerve system of humans"Autonomic Nueroscience : Basic and Clinical. 105. 62-70 (2003)
• [Publications] Kamiya K, Michikami D, Fu Q, Iwase S, et al.: "Pathophysiology of orthostatic hypotension after bed rest : Paradoxical sympathetic withdrawal"American Journal of Physiology Heart & Circulatory Physiology. 285. H1158-H1167 (2003)
• [Publications] Michikami D, Kamiya K, Fu Q, Iwase S, et al.: "Attenuated thermoregulatory sweating and cutaneous vasodilation after 14-day bed rest in humans"Journal of Applied Physiology. 96. 107-114 (2004)
• [Publications] Kondo M, Iwase S, Mano T, Kuzuhara S: "Direct measurement of human sympathetic nerve conduction velocity"Muscle and Nerve. 29. 128-133 (2004)
• [Publications] 岩瀬 敏: "電場の医療応用"フジ・テクノシステム. 55/1005 (2004)