2017 Fiscal Year Research-status Report
Exercise induced anti-atherogenic effect: the mechanism of endothelial adaptations beyond active muscle
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17K01616
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| Research Institution | Prefectural University of Hiroshima |
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Principal Investigator |
福場 良之 県立広島大学, 人間文化学部, 教授 (00165309)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山岡 雅子 (遠藤雅子) 県立広島大学, 人間文化学部, 准教授 (30336911)
鍛島 秀明 県立広島大学, 人間文化学部, 助教 (40714746)
宮地 元彦 国立研究開発法人医薬基盤・健康・栄養研究所, 国立健康・栄養研究所 身体活動研究部, 部長 (60229870)
林 直亨 東京工業大学, リベラルアーツ研究教育院, 教授 (80273720)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 血管内皮機能 / 血流 / 皮膚血流 / 局所温冷刺激 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
安静・運動時における，上腕動脈（BA）の血流（BF）の様相（順向流と逆向流）の規定要因が，その下流の皮膚血流（SBF）の有毛部（前腕部）と無毛部（手掌部）のどちらにあるかを明らかにする目的で，以下の実験を行った。実験①：安静時，肘から先の全体（有毛部+無毛部），あるいは手掌部（無毛部）のみを，寒冷あるいは温熱刺激した場合，実験②：60分間の一定負荷下肢運動中，体温調節系の応答が一定（定常）となるタイミングである運動開始20分目以降に，同様な温冷刺激を行った場合，BA-BFと下流の有毛部と無毛部のSBFの変化を同時に観察して検討した。
被験者は健康な男女7名であった。被験者は，実験①：10分間の安静後，30分間，片腕（右腕）の肘から先の全体（前腕部・手部，以下NG+G条件）あるいは手掌部のみ（以下，G条件）を，水槽を用いて15°Cの冷水，あるいは43°Cの温水に浸水した。実験②：10分間の安静後，一定負荷下肢自転車運動（強度：120bpm相当）を開始し，その20分目から50分目までの30分間，実験①と同様の温冷刺激を行った。両実験共に，プロトコールを通して以下の項目を連続測定した。末梢循環の指標として，温冷刺激（右腕）側のBA-BF［平均BA-BF=順向BF+逆向BF］，ならびに前腕部・手掌部のSBFを測定した。
結果をまとめると，安静時と運動時共に，寒冷刺激では主に無毛部（手掌部）のSBFが，温熱刺激では主に有毛部（前腕部）のSBFが，上流のBA-BFの血流様相に関与していた。BA-BFの主な規定要因は温冷刺激によって異なること，また，その規定要因は安静時・運動時のいずれにおいてもほぼ同様なメカニズムによることが示唆された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初の予定では，今年度（初年度）は，安静条件についてのみ上腕動脈血流様相と下流の皮膚血流（有毛部・無毛部）の関連性を，局所の温熱・寒冷刺激を用いて検討する予定であったが，すでに2年目に予定していた運動中まで実施でき，当初の予定以上に進行している。その理由は，初年度に計画していた，逆な条件，すなわち上肢運動中に下肢への血流で同様な温冷刺激を行って観察する実験は，予備実験としては実施したが，対象肢が下肢の場合，有毛部（下腿部）と無毛部（足底部）の皮膚血流の測定が既存のレーザードップラー装置では感度が不足することがわかったので，2年目に予定していた下肢での運動中の上肢への慣例刺激条件を先行実施した。現在，下肢の測定系とそれへの人為的な温冷刺激プロトコールの改善を再検討中で，その検討結果に基づいて平成30年度に実施する実験の具体的計画を決定する。
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| Strategy for Future Research Activity |
初年度に先行実施した，運動中での上肢末梢の皮膚への温冷刺激による血管内皮機能への影響を，FMD（血流依存性血管内皮拡張能）を用いて評価して検討を行う。
初年度の基礎的検討と同様な人為的操作を，運動時に適用する。具体的には，下肢サイクリング運動中，非運動肢である上肢・片腕の手掌部に温熱・寒冷刺激を行い，手掌部SBF とBA血流様相を同時に観察し，想定される変化が生じるかを確認する。運動前後で，両腕のFMDで血管内皮機能を評価し，その変化が仮説通り，すなわち，対照条件（温度刺激なし）と比較して，運動時に寒冷刺激を負荷すると血管内皮機能の悪化，逆に温熱刺激を負荷するとさらなる改善が生じるか否かを検討する。被験者は，健常な成人10名程度とする。基本的な測定項目などは，初年度の結果で述べたものとほぼ同様である。なおFMD測定は，運動の前，終了15分後，および60分後に行う。同時に，上肢運動による下肢での同様なプロトコルについては，引き続き検討を重ねる。
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| Causes of Carryover |
当該年度では，当初予定していたソフトの作成を取りやめ，からすでにそれを搭載し医療機器認可を受けた機器が出現したのでそれをレンタルしたことなどで次年度繰越金が生じた。次年度は，研究申請当時よりも実験内容が進行しているので，それにあわせて経費の増大が予想されるので，それへ充当する予定である。
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Research Products
(2 results)
