意識下24時間でみられる心臓交感神経活動による心拍出量の神経性制御

2000 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 10670044
• 研究機関: 広島大学
• 研究代表者: 松川 寛二 広島大学, 医学部, 教授 (90165788)
• 研究分担者: 白井 幹康 国立循環器病センター研究所, 心臓生理部, 室長 (70162758) ; 村田 潤 広島大学, 医学部, 助手 (00304428) ; 清水 順市 広島大学, 医学部, 助教授 (10126584)
• キーワード: 心臓交感神経活動 / 自律神経性制御 / 心拍数 / 毎分心拍出量 / 一回心拍出量 / 末梢血管抵抗 / 動脈血圧 / 日常24時間

研究概要

(1)意識下ネコの日常24時間にわたる交感神経活動、心機能パラメーター[心拍数(HR)、一回心拍出量(SV)、毎分心拍出量(CO)]、動脈血圧ならびに総末梢血管抵抗のbeat-to-beatデータを収集し交感神経活動と心血行動態との相関を調べた。その結果、CSNAは動脈血圧や末梢血管抵抗よりも心機能パラメーターと相関を持った。CSNAはHRとSVの両方と相関を持ち、心臓ポンプの回転数や心収縮力の交感神経性制御を介してCOを調節すると思われる。対照的にRSNAは心機能パラメーターよりも総末梢血管抵抗や動脈血圧と相関を持ち臓器血管抵抗や臓器血流量の調節と関係すると考えられる。
(2)次にトレッドミル走行運動を行わせCOを増加させた場合に、CSNAと心機能パラメーターと間に同様な関係が保持されるか否かを調べた。そのため1分間運動中にみられるCSNA、RSNA、心機能パラメーター、動脈血圧および総末梢血管抵抗を実測し各変数の時間経過や運動強度に対する応答特性を解析した。CSNAは運動初期に増加し定常レベルへと移行した。CSNA定常値は運動負荷量に依存して増加したが、初期増加には依存性が少なかった。COは運動負荷に依存して増加し、この増加は運動初期にはHRの増加に運動後半ではSVの増加により生じた。HR、SVおよびCOの応答は交感神経β遮断により減少したので、運動時の心機能パラメーターは主に心臓交感神経性制御を受けることが示唆された。RSNAは低運動強度では変化せず高強度運動の後半に増加した。これに対応して動脈血圧の上昇が観察された。
(3)日常24時間および運動中に心臓交感神経活動は動脈血圧や末梢血管抵抗よりも心機能パラメーターと高い相関を持ち逆に腎臓交感神経活動は動脈血圧や末梢血管抵抗と高い相関を持ったので、交感神経系は制御対象毎に異なる活動様式を用いて精巧な調節を行うと予想される。

研究成果

• [文献書誌] J.Murata: "Cardiac vagal and sympathetic efferent discharges are differentially modified by stretch of skeletal muscle"American Journal of Physiology. 280. H237-H245 (2001)
• [文献書誌] J.Murata: "The effect of handrim position on torque development for wheelchair propulsion"Scandinavian Journal of Occupational Therapy. (in press). (2001)
• [文献書誌] K.Matsukawa: "The low frequency component of R-R interval variability is not a reliable measure of cardiac sympathetic discharge in the conscious cat"Japanese Journal of Physiology : Supplement. (in press). (2000)
• [文献書誌] J.Murata: "Response in cardiac autonomic nerve activity during spontaneous and electrically-evoked skeletal muscle contraction in decerebrate cats"Japanese Journal of Physiology : Supplement. (in press). (2000)
• [文献書誌] H.Tsuchimochi : "Activation of cardiac sympathetic nerve activity during voluntary overground locomotion and forced tredmill exercise in conscious cats"Japanese Journal of Physiology : Supplement. (in press). (2000)
• [文献書誌] K.Nakashima : "Effect of pregnancy on the reflex response in renal sympathetic nerve activity during acute volume expansion in anesthetized rats"Japanese Journal of Physiology : Supplement. (in press). (2000)
• [文献書誌] K.Matsukawa: "Aortic baroreceptor activity during treadmill exercise and voluntary behavior in daily life"The Physiologist. 43. p.261 (2000)
• [文献書誌] H.Tsuchimochi: "Activation of cardiac sympathetic nerve activity during treadmill exercise in conscious cats"The Physiologist. 43. p.277 (2000)
• [文献書誌] 松川寛二: "Central command仮説と運動時の循環調節"自律神経. 37. 410-418 (2000)
• [文献書誌] 松川寛二: "循環機能と脳"BME. 14. 37-49 (2000)
• [文献書誌] 松川寛二: "骨格筋小動脈のコリン作動性血管拡張:マイクロフォーカスX線造影による直接観察"体力科学. 49(印刷中). (2000)
• [文献書誌] 土持裕胤: "骨格筋血流量に対するセントラルコマンドの影響"体力科学. 49(印刷中). (2000)
• [文献書誌] 小峰秀彦: "掌握運動時における椎骨動脈血流量の変化"体力科学. 49(印刷中). (2000)
• [文献書誌] 村田潤: "骨格筋収縮時の心臓交感神経の応答:自発収縮と電気刺激による誘発収縮の比較"日本生理学雑誌. (印刷中). (2001)
• [文献書誌] 小峰秀彦: "意識下ネコにおける随意運動時の筋血流調節"日本生理学雑誌. (印刷中). (2001)
• [文献書誌] K.Matsukawa: "Central control of the cardiovascular system during exercise in Exercise, Nutrition, and Environmental Stress"Cooper Publishing Group. 26 (2000)
• [文献書誌] 松川寛二: "自律神経機能検査 第3版(分担)"10 (2000)
• [文献書誌] 松川寛二: "分子生物学と運動 Q&A"大修館書店. 2 (2001)
• [文献書誌] 松川寛二: "トレーニング生理学(第28章):自律神経とトレーニング"杏林書院. 3 (2001)