2018 年度研究成果報告書

筋ポンプと呼吸ポンプの協関が脳心血管系および心臓自律神経活動に与える影響

研究課題

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研究課題/領域番号	16K07540
研究種目	基盤研究(C)
配分区分	基金
応募区分	一般
研究分野	応用人類学
研究機関	山形大学
研究代表者	新関久一山形大学, 大学院理工学研究科, 教授 (00228123)
研究期間 (年度)	2016-04-01 – 2019-03-31
キーワード	起立 / 心拍出量 / 血管抵抗 / 位相同期
研究成果の概要	本研究では，筋ポンプと呼吸ポンプの位相関係が循環系および心臓自律神経系にどのような影響を及ぼすか検証することを目的とした。起立時に下腿部へのカフ圧負荷で筋ポンプ作用を模擬するとカフ圧と心拍リズム間に位相カップリングが生じた。カフ圧負荷は起立時の心拍間隔の短縮と一回拍出量の低下を抑制したが，カップリングの強さと相関は認められなかった。呼気開始に合わせた筋ポンプ動作は血圧を上昇させ，心拍の呼吸性変動を減弱させたが，吸気開始に合わせた筋ポンプは心拍間隔を延長させ呼吸性変動を増大させた。筋ポンプ動作時の中枢性司令と呼吸からの求心性情報の相互作用により，循環系指標の応答に異なる影響を及ぼすと考えられた。
自由記述の分野	生体生理工学
研究成果の学術的意義や社会的意義	筋ポンプ作用は静脈還流量を増し，起立時の心拍出量維持に寄与している。しかし，その機能が呼吸ポンプ作用によってどのように修飾されるのか生理学的実証はなされていない。本研究は，起立時に筋ポンプ動作(踵上げ運動)を吸気開始に行う場合と呼気開始に行う場合で循環系指標の挙動を解析した。呼気時の筋ポンプ動作は血圧を上昇させ，心拍と血圧の呼吸性変動を減弱させるが，吸気時の筋ポンプ動作は逆に呼吸性変動を増大させ，心拍間隔を延長させた。吸気のタイミングで行う筋ポンプ動作は迷走神経活動を亢進させることが示唆され，起立不耐性を示す患者に有効な対処療法となり得ると考えられた。