Arterial blood pressure regulation during exercise by muscle pump and cardiopulmonary baroreflex

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19H03998
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 59020:Sports sciences-related
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: Katayama Keisho 名古屋大学, 総合保健体育科学センター, 教授 (40343214)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 石田 浩司 名古屋大学, 総合保健体育科学センター, 教授 (50193321) ; 小河 繁彦 東洋大学, 理工学部, 教授 (80553841)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 動的運動 / 筋交感神経活動 / 血圧 / 心肺圧受容器反射

Outline of Final Research Achievements

Precise regulation of sympathetic vasomotor outflow is necessary during exercise to maintain arterial blood pressure. Previous studies have reported that muscle sympathetic nerve activity decrease from rest during dynamic leg exercise at low intensity. In contrast, when exercise is above moderate intensity, sympathetic vasomotor outflow increases during exercise. Graded isolation of the muscle metaboreflex was achieved by post-exercise ischemia (PEI) following low- and high-intensity isometric handgrip exercise, before the onset of leg cycling. We found that high-intensity muscle metaboreflex activation attenuates muscle pump-induced cardiopulmonary baroreflex inhibition of sympathetic vasomotor outflow during dynamic leg cycling.

Free Research Field

スポーツ科学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

高強度運動時において，骨格筋由来の代謝受容器反射を介した血管運動神経活動の賦活が，心肺圧受容器反射による血管運動神経活動の抑制を減弱することは，非活動部位での末梢血管収縮により活動筋へ優先的に血液（酸素）を運搬することに貢献する．しかしながら，近年の研究において，慢性心不全患者や２型糖尿病患者では，低運動強度においても血圧が過度に上昇することが報告されている．この原因は不明であるが，骨格筋の代謝受容器反射の増大あるいは心肺圧受容器反射の感受性低下による血管運動神経活動の調節不全が，過度な血圧上昇に関係しているかもしれない．これらの点についてはさらなる研究が必要である．