新しい弾性特性指標による指動脈の機能的器質的血管緊張度の分離と心理生理学的応用

2002 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 14510102
• 研究機関: 札幌医科大学
• 研究代表者: 田中 豪一 札幌医科大学, 医学部, 助教授 (10167497)
• 研究分担者: 長野 祐一郎 札幌医科大学, 医学部, 助手 (00325870) ; 澤田 幸展 札幌医科大学, 医学部, 教授 (40045539)
• キーワード: 血管弾性 / 圧-容積関係 / 加齢 / 暗算 / 反応性充血 / 流量依存性血管拡張反応 / 血管内皮機能 / 近赤外分光法

研究概要

末梢血管の弾性特性はストレスなどによる機能的変動、内因性の機能変動(自己調節や内皮機能)、器質的な柔軟性などに影響される。本研究では、指尖部動脈及び橈骨動脈を対象に、その弾性特性のモデルを構築し、様々な変動要因を分離する方法論を開発する。今年度は、指尖部に関しては血管弾性特性の新しい指標(コンプライアンス指数:CI)を応用し、圧-容積関係の指数関数モデル(V=a-b×exp(-nP))を考案した。実験1と2aはその検証実験である。また、橈骨動脈に関しては、心血管系疾患発展の最初期の機能異常を反映する血管内皮機能の新しい検査法を開発するため、実験2bを実施した。
【実験1】CIの経壁圧(TP)に対する関数関係を調べるため、暗算作業(被験者16名)と反応性充血(5名)の測定を、カフ圧迫法を併用して行った。CIの対数変換値はTPに対して直線回帰を呈し、指数関数モデルを採用すると、安静に対して暗算では、パラメータa -32.5%、b -33.4%、n +15.3%であった。反応性充血では、パラメータa +61.1%、b +71.3%、n -33.1%であった。
【実験2a】男子学生31名と中年男性9名を被験者とし、安静時における指数関数モデルの適合度とパラメータの群間差を解析した。その結果、中年群では、指数関数モデルの適合度は低下し、パラメータnが有意に減少した。
【実験2b】j実験2aにおいて反応性充血条件を実施した。拡張反応を近赤外分光法で測定し、橈骨動脈、前腕部、指季節部を比較した。橈骨動脈のヘモグロビン量は流量依存性拡張反応の特徴を呈し、大動脈硬化度を反映する脈波伝播速度とも有意に相関した。
来年度には、指尖部血管弾性特性の指数関数モデルによる解析法を拡張し、ストレス反応型の新しい評価法を開発する。そして、実験2bの成果を元に、新しい簡便な内皮機能検査の確立を目指す。

研究成果

• [文献書誌] Tanaka, G., Sawada, Y., Matsumura, K., Nagano, Y., Yamakoshi, K.: "Finger arterial compliance as determined by transmission of light during mental stress and reactive hyperaemia"European Journal of Applied Physiology. 87(6). 562-567 (2002)
• [文献書誌] Tanaka, G., Sawada, Y., Matsumura, K.: "Examination of normalized pulse volume-blood volume relationship : Toward a more valid estimation of the finger vascular tone"Psychophysiology. 39 (Supplement 1). S81 (2002)
• [文献書誌] 田中豪一, 澤田幸展, 松村健太, 長野祐一郎, 山越憲一: "交感神経に調節された血管トーヌス評価のための指動脈コンプライアンス-血圧関数の応用"心理学研究. (印刷中).
• [文献書誌] Tanaka, G., Sawada, Y.: "Examination of normalized pulse volume-blood volume relationship : toward a more valid estimation of the finger sympathetic tone"International Journal of Psychophysiology. (in press).