2018 Fiscal Year Annual Research Report
Musculo-respiratory interactions on orthostatic cardiovascular and autonomic responses
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16K07540
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| Research Institution | Yamagata University |
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Principal Investigator |
新関 久一 山形大学, 大学院理工学研究科, 教授 (00228123)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 心拍出量 / 血管抵抗 / 脳血流速度 / 呼吸位相 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
起立時の下腿筋ポンプ動作のタイミングが呼吸運動との位相関係に応じてどのように心血管応答を修飾させるか検討した。
健常者20名(22.5±0.7才)をリクルートした。被験者は3分間の安静座位を保った後起立し，1)静止起立を維持する(QS)，2)呼気開始に合わせて随意的なheel up動作(HUPe)を行う，3)吸気開始に合わせて随意的なHUPを行う(HUPi)の3種類をランダムな順序で行った。起立時間は6分間とし，実験中はPCからの鳴動で呼吸周期を6秒に合わせた。心電図，血圧，筋電図，脳血流速度，呼気炭酸ガス濃度を連続的に計測し，心拍間隔(RRI)，最高血圧(SBP)，一回拍出量(SV)，心拍出量(CO)，末梢血管抵抗(TPR)，平均中大脳動脈血流速度(MCV)を求めた。また，RRIとSBPの周波数解析から呼吸由来のパワースペクトル密度(PSD)の変化を求めた。循環系諸指標の変化は呼吸位相の関数として表した。
HUPはQS時のRRI短縮，SV低下，MCVの低下，TPRの増加を有意に抑制した。SBPはHUPeで有意に増加した。また，HUPeでは循環系諸指標の呼吸性変動が減弱した。RRIとSBPのPSDにおける呼吸性変動パワーはHUPiに比べてHUPeで有意に低下し，HUPeでは副交感神経活動が抑制されることが示唆された。HUPの循環系応答をQSの応答で正規化して正味の筋ポンプ動作の循環系指標に対する影響を見ると，HUPiおよびHUPeとも筋ポンプ動作開始から約4秒後にSVとCOが最大値を示した。この時間遅れは下肢からの静脈血が心臓に到達するまでの時間と推察される。HUPeでは呼気開始の迷走神経活動が亢進するタイミングでHUPを行うことになり，セントラルコマンドにより呼気位相の迷走神経活動の低下をもたらし，SBPの増大や循環系諸指標の呼吸性変動の低下をもたらしたと推察された。
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Research Products
(3 results)
