筋肉から中枢へのメッセージが運動やトレーニング効果に及ぼす影響

2003 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 13480005
• 研究機関: 筑波大学
• 研究代表者: 西保 岳 筑波大学, 体育科学系, 助教授 (90237751)
• 研究分担者: 尾縣 貢 筑波大学, 体育科学系, 助教授 (90177121) ; 征矢 英昭 筑波大学, 体育科学系, 助教授 (50221346) ; 高松 薫 筑波大学, 体育科学系, 教授 (90015727) ; 鍋倉 賢治 筑波大学, 体育科学系, 助教授 (60237584)
• キーワード: 筋肉代謝受容器 / 頸動脈圧受容器 / 交感神経

研究概要

筋内の代謝性変化を感知する受容器は筋代謝受容器と呼ばれ、特に強い運動強度での運動時における心機能や血管調節に重要な役割を果たしていると考えられている。また、運動中の循環調節には、頸動脈にある動脈圧受容器、心臓や肺にある心肺圧受容器も重要な役割を果たすと考えられるが、それらの相互作用に関しては明らかではない。そこでそれらの相互作用を明らかにすることを課題として、安静時、筋の代謝性変化(筋代謝受容器反射)時、心肺圧受容器刺激時に、動脈圧受容器を刺激してそのときの循環系、自律神経系調節変化を検討した。主要な実験は以下の2つである。実験1)心肺圧受容器反射と頸動脈圧受容器反射の筋交感神経に対する動的応答特性に対する相互作用についての研究。実験2)筋代謝受容器反射と頸動脈圧受容器反射の筋交感神経活動発生確率に対する相互作用に関する研究。
実験1から、心肺圧受容器反射刺激時には、頸動脈圧受容器の脱負荷(低圧負荷)に対しては筋交感神経活動の反応が早まること、逆に負荷(高圧負荷)時にはその活動が抑制されることが明らかとなった。このことから、心肺圧受容器が働くような立位運動時には、上記のメカニズムが働くことによって、血圧が高い値に維持されることが示唆された。実験2から、筋代謝受容器反射刺激時には、頸動脈圧受容器反射による筋交感神経活動発生の確率が増加することが明らかとなった。このこともまた、筋代謝受容器反射が働くような高強度運動時における血圧上昇やホルモン調節のメカニズムとして働いていることが示唆された。
上記の内容は、国際的にも高く評価されて生理学のトップジャーナル(J.Physiol.印刷中,2004.,Am J Physiol Heart Circ Physiol.286:H701-707.2004)にそれぞれ掲載された。

研究成果

• [文献書誌] Lee K, Jackson DN, Cordero DL, Nishiyasu T, Peters JK, Mack GW: "Change in spontaneous baroreflex control of pulse interval during heat stress in humans"Journal of Applied Physiology. 95(5). 1789-1798 (2003)
• [文献書誌] Kondo N, Yanagimoto S, Nishiyasu T, Crandall CG: "Effects of muscle metaboreceptor stimulation on cutaneous blood flow from glabrous and nonglabrous skin in mildly heated humans"Journal of Applied Physiology. 94(5). 1829-1835 (2003)
• [文献書誌] Ichinose M, Saito M, Wada H, Kitano, A, Kondo N, Nishiyasu T: "Modulation of arterial baroreflex control of muscle sympathetic nerve activity by muscle metaboreflex in humans"American Journal of Physiology, Heart and Circulation. 286. H701-H707 (2004)
• [文献書誌] Ichinose M, Saito M, Kitano A, Hayashi K, Kondo N, Nishiyasu T: "Modulation of arterial baroreflex dynamic response during mild orthostatic stress in humans"Journal of Physiology. (印刷中). (2004)
• [文献書誌] Wakayama NI, Wakayama M, Nishiyasu T: "Effects of magnetic fields on breathing"Proceedings of 18th International Congress on Magnetic Technology. 3C-a07. 1-4 (2003)
• [文献書誌] 西保 岳: "立ちくらみと運動不足,運動時の血圧調節(トレーニング生理学)"杏林書院. 3 (2003)