高血圧及び低血圧領域における動脈圧反射の過渡応答に関する研究

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13770378
• Research Institution: National Cardiovascular Center Research Institute
• Principal Investigator: 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)
• Keywords: 動脈圧反射 / 過渡応答 / 交感神経活動 / 伝達関数 / 白色雑音 / 高血圧 / 低血圧

Research Abstract

動脈圧反射系は血圧入力から遠心性交感神経活動までの中枢弓と、遠心性交感神経活動から血圧応答までの末梢弓に分けて記述できる。血圧調節の高速性や安定性を評価する上で、中枢弓及び末梢弓の過渡応答を定量化し、モデル化することが重要である。これまで、動脈圧反射系の過渡応答は正常血圧領域については詳しく研究されてきたが、高血圧及び低血圧領域での過渡応答は不明であったので、すべての血圧レベルにおける動脈圧反射の機能を1つのモデルで包括的に記述することが不可能であった。そこで、本研究では麻酔ウサギにおいて、動脈圧受容器にかける平均圧を70、100、130、160mmHgに変化させた条件下で、2値白色雑音入力を行い、動脈圧反射の中枢弓及び末梢弓の伝達関数を推定した。その結果、中枢弓の伝達関数において、入力平均圧が70及び160mmHgの状態(0.61±0.26及び0.60±0.25)では、100及び130mmHgの状態(1.32±0.42及び1.36±0.45)に比べて、低周波数領域のゲインが有意に低下した。また、入力平均圧が70及び160mmHgの状態(17.6±3.5及び14.1±4.2dB/decade)では、100及び130mmHgの状態(8.0±4.4及び7.4±5.5dB/decade)に比べて、微分特性が有意に増強した。このような現象は、微分要素に続いてS字曲線状の非線形要素を入れた数学的モデルを考えるとうまく説明できた。以上のことから、動脈圧反射の中枢弓は微分特性及び非線形特性で簡単にモデル化でき、種々の血圧異常をこのモデルを使って定量的に記述することが、血圧異常の病態の解明や治療法の開発に役立つと考えられる。

Research Products

• [Publications] Toru Kawada: "High-cut characteristics of the baroreflex neural arc preserve baroreflex gain against pulsatile pressure"Am J Physiol Heart Circ Physiol. 282・3. H1149-H1156 (2002)
• [Publications] Toru Kawada: "Estimation of baroreflex gain using a baroreflex equilibrium diagram"Jpn J Physiol. 52・1. 21-29 (2002)
• [Publications] 川田 徹: "動脈圧反射中枢弓の静特性及び動特性の一元的モデル化"循環制御. 23・3. 278-283 (2002)
• [Publications] Toru Kawada: "Input-size dependence of the baroreflex neural arc transfer characteristics"Am J Physiol Heart Circ Physiol. 284・1. H404-H415 (2003)