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最適治療に向けた急性心筋梗塞における動脈圧反射過渡応答の定量的解析

研究課題

研究課題/領域番号 15590786
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 循環器内科学
研究機関国立循環器病センター(研究所)

研究代表者

川田 徹  国立循環器病センター(研究所), 循環動態機能部, 室長 (30243752)

研究分担者 上村 和紀  国立循環器病センター(研究所), 循環動態機能部, 室員 (10344350)
研究期間 (年度) 2003 – 2004
研究課題ステータス 完了 (2004年度)
配分額 *注記
2,800千円 (直接経費: 2,800千円)
2004年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
2003年度: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
キーワード急性心筋梗塞 / 動脈圧反射 / 伝達関数 / 平衡線図 / 冠動脈閉塞 / 交感神経活動 / 循環系モデル / 循環制御 / ベツオルド-ヤーリッシュ反射
研究概要

本研究の目的は、急性心筋梗塞の最適治療に資するために、急性心筋梗塞が循環調節に及ぼす影響を定量的に解析し、急性心筋梗塞における循環動態を過渡応答を含めて正確に反映できる循環系モデルを作成することである。これによって急性心筋梗塞における循環調節の異常を、循環系モデルのパラメータの変化として客観的に評価できるようになる。このような評価は急性心筋梗塞のリスクの層別化に役立つと考えられる。また、急性心筋梗塞の病態に特化した循環系モデルを用いて、循環系及び自律神経系の動態を含めて投薬に対する生体応答を予測すれば、投薬量を必要最小限に留めることができ、投薬の無駄を省く等の最適治療の開発に繋がると考えられる。本研究では、動脈圧反射の動特性と静特性をそれぞれ伝達関数と平衡線図を用いて定量化に解析した。麻酔ウサギを用いた実験の結果、フェニルビグアニド投与で迷走神経を介する病的な心臓反射を惹起すると、圧入力に対する交感神経活動の変化から計算した動脈圧反射ゲインが約1/2に低下することが判明した。このような血圧調節機能の変化を考慮した上で、血圧を維持する自動投薬アルゴリズムの検討を行った。係数固定型の古典的比例積分微分型(PID)制御では、生体応答の違いによって血圧制御が不安定になったが、ニューラルネットを用いた逐次学習型の制御では生体応答の大きさが変化しても安定した制御が可能であった。左冠動脈閉塞による急性心筋梗塞が動脈圧反射に与える影響についても検討を行ったが、心臓ポンプ機能の低下に伴う平均血圧の低下は見られたものの、動脈圧反射の動特性に大きな変化は見られなかった。麻酔ウサギにおいては迷走神経活動が顕著に抑制されるので、薬物投与で惹起されるような迷走神経反射が観察できなかった可能性がある。

報告書

(3件)
  • 2004 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2003 実績報告書
  • 研究成果

    (20件)

すべて 2004 2003 その他

すべて 雑誌論文 (17件) 文献書誌 (3件)

  • [雑誌論文] Bezold-Jarisch reflex blunts arterial baroreflex via the shift of neural arc toward lower sympathetic nerve activity2004

    • 著者名/発表者名
      Kashihara K et al.
    • 雑誌名

      Jpn J Physil 54

      ページ: 395-404

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A derivative-sigmoidal model reproduces operating point-dependent baroreflex neural arc transfer characteristics2004

    • 著者名/発表者名
      Kawada T et al.
    • 雑誌名

      Am J Physiol Heart Circ Physiol 286

      ページ: 2272-2279

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Effects of neuronal norepinephrine uptake blockade on baroreflex neural and peripheral arc transfer characteristics2004

    • 著者名/発表者名
      Kawada T et al.
    • 雑誌名

      Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol 286

      ページ: 1110-1120

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Adaptive predictive control of arterial blood pressure based on a neural network during acute hypotension2004

    • 著者名/発表者名
      Kashihara K et al.
    • 雑誌名

      Ann Biomed Eng 32

      ページ: 1365-1383

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A novel framework of circulatory equilibrium2004

    • 著者名/発表者名
      Uemura K
    • 雑誌名

      Am J Physiol Heart Circ Physiol 286

      ページ: 2376-2385

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Cardiac sympathetic nerve stimulation does not attenuate dynamic vagal control of heart rate via α-adrenergic mechanism2004

    • 著者名/発表者名
      Miyamoto T et al.
    • 雑誌名

      Am J Physiol Heart Circ Physiol 287

      ページ: 860-865

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A self-calibrating telemetry system for measurement of ventricular pressure-volume relations in conscious, freely-moving rats2004

    • 著者名/発表者名
      Uemura K et al.
    • 雑誌名

      Am J Physiol Heart Circ Physiol 287

      ページ: 2906-2913

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Vagal nerve stimulation markedly improves long-term survival after chronic heart failure in rats2004

    • 著者名/発表者名
      Li M et al.
    • 雑誌名

      Circulation 109

      ページ: 120-124

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Muscle mechanoreflex induces the pressor response by resetting the arterial baroreflex neural arc2004

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto K et al.
    • 雑誌名

      Am J Physiol Heart Circ Physiol 286

      ページ: 1382-1388

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Bezold-Jarisch reflex blunts arterial baroreflex via the shift of neural arc toward lower sympathetic nerve activity2004

    • 著者名/発表者名
      Kashihara K et al.
    • 雑誌名

      Jpn J Physiol 54

      ページ: 394-404

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A novel framework of circulatory equilibrium2004

    • 著者名/発表者名
      Uemura K et al.
    • 雑誌名

      Am J Physiol Heart Circ Physiol 286

      ページ: 2376-2385

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Muscle mechanoreflex induces pressor responses by resetting the arterial baroreflex neural arc2004

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto K et al.
    • 雑誌名

      Am J Physiol Heart Circ Physiol 286

      ページ: 1382-1388

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Bezold-Jarisch Reflex Blunts Arterial Baroreflex via the Shift of Neural Arc toward Lower Sympathetic Nerve Activity.2004

    • 著者名/発表者名
      Kashihara K et al.
    • 雑誌名

      Jpn J Physiol 54・4

      ページ: 395-404

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Adaptive predictive control of arterial blood pressure based on a neural network during acute hypotension.2004

    • 著者名/発表者名
      Kashihara K et al.
    • 雑誌名

      Ann Biomed Eng 32・10

      ページ: 1365-1383

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Effects of neuronal norepinephrine uptake blockade on baroreflex neural and peripheral arc transfer characteristics2004

    • 著者名/発表者名
      Kawada T et al.
    • 雑誌名

      Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol 286・6

      ページ: 1110-1120

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Bezold-Jarisch reflex attenuates dynamic gain of baroreflex neural arc2003

    • 著者名/発表者名
      Kashihara K et al.
    • 雑誌名

      Am J Physiol Heart Circ Physiol 285

      ページ: 833-840

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Biphasic response of action potential duration to sudden sympathetic stimulation in anesthetized cats2003

    • 著者名/発表者名
      Tatewaki T et al.
    • 雑誌名

      Circ J 67

      ページ: 876-880

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kashihara K: "Bezold-Jarisch reflex attenuates dynamic gain of baroreflex neural arc"Am J Physiol Heart Circ Physiol. 285・2. H833-H840 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Kawada T: "A derivative-sigmoidal model reproduces operating-point dependent baroreflex neural arc transfer characteristics"Am J Physiol Heart Circ Physiol. (in press). (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Uemura K: "A novel framework of circulatory equilibrium"Am J Physiol Heart Circ Physiol. (in press). (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書

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公開日: 2003-04-01   更新日: 2016-04-21  

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