Neural and Humoral Regulation of Circulatory and Metabolc Systems during exercise

运动过程中循环和代谢系统的神经和体液调节

• 批准号: 20K20622
• 负责人: 宮本 忠吉
• 金额: $ 16.56万
• 依托单位: Osaka Sangyo University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Research (Pioneering)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-07-30 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K20622/
• 关键词: 神経性調節; 体液性調節; 呼吸調節; 循環調節; 糖代謝; 運動; 呼気ガス分析; 13C安定同位体; システム定量解析; 13C グルコース安定同位体; 小動物; エネルギー代謝; 糖質代謝; 呼吸; 循環; 高次脳機能; 心拍数; 血圧; 脂質代謝; 運動 運動; 神経性・体液性調節

我々はシステム生理学的なアプローチを駆使し、先行研究にて開発した小動物を用いた実験モデルで運動時の骨格筋末梢循環と糖代謝の神経性・体液性調節メカニズムに焦点を絞って研究を行ってきた。今年度は、昨年コロナ禍、入手が困難だった特定の測定機器と薬品が利用可能となり、頸動脈洞への圧入力を制御する実験システムを構築することで、昨年度の遅れを補うための一連の取り組みを行った。今年度は運動時の神経性調節と体液性調節の相互作用メカニズムの解明に取り組み、頸動脈洞への圧入力の変化に伴う交感神経性由来の代謝反応、およびノルエピネフリン及びエピネフリン投与による体液性由来の代謝反応の定量解析を行い比較検討を進めた。５匹の8週齢のオスSDラットを対象に、麻酔下で人工呼吸を行いながら、呼吸ごとに呼気流量と呼気ガスの分析を質量分析計を用いて行った。さらに、糖質の代謝動態を定量的に評価するために、13Cで標識したグルコースを各条件下で静脈投与し、代謝された基質の酸化量を算出した。その結果、頸動脈洞への圧入力の変化にともなう交感神経活動由来の代謝反応の変化は微小である一方、ノルエピネフリン及びエピネフリン投与時には代謝量が著しく増加することが確認された。これらの実験結果は、運動時における神経性調節と体液性調節の役割とその相互作用メカニズムについての新たな洞察を提供する。この成果を元に、次年度、引き続きこの領域の研究を深め、運動に対する呼吸・循環・代謝動態を説明する新しいモデルの開発と生体恒常性維持のメカニズムに関する包括的な理解を目指す。

I 々 は シ ス テ ム physiology な ア プ ロ ー チ を 駆 make し, leading research に て open 発 し た animals を with い た be 験 モ デ ル で sports の skeletal muscle peripheral circulation と sugar metabolism の god 経 sex, humoral regulation メ カ ニ ズ ム に focus を ground っ て を line っ て き た. Our は, yesterday コ ロ ナ disaster, with difficulty が だ っ た specific の machine と 薬 product が may use と な り, carotid cave へ の 圧 を into force suppression す る be 験 シ ス テ ム を build す る こ と で, yesterday's annual の 遅 れ を fill う た め の group for の take り み を line っ た. Our は sports の god 経 sex adjust と humoral regulation の interaction メ カ ニ ズ ム の interpret に み り group, carotid artery hole へ の 圧 の into force - the に with う sympathetic god 経 sex origin の metabolic 応, お よ び ノ ル エ ピ ネ フ リ ン and び エ ピ ネ フ リ ン cast with に よ る humoral origin の metabolism against 応 の beg を into quantitative analytical line を い compare 検 め た. 5 horses の 8 weeks 齢 の オ ス SD ラ ッ ト を like に seaborne, hemp 酔 で under artificial respiration を line い な が ら, breathing ご と に と shout shout 気 flow 気 ガ ス の を quality analysis meter を with い て line っ た. さ ら に, sugar metabolic dynamic の を に of quantitative evaluation of 価 す る た め に, 13 c で logo し た グ ル コ ー ス を under the condition of the cast and し で vein, metabolic さ れ を の た matrix acidification quantity calculated し た. そ の results, carotid cave へ の 圧 の into force - the に と も な う sympathetic god 経 origin の metabolic protests 応 の - the tiny で は あ る side, ノ ル エ ピ ネ フ リ ン and び エ ピ ネ フ リ ン when cast with に は metabolism が the し く raised plus す る こ と が confirm さ れ た. こ れ ら の be 験 result は, sports に お け る god 経 sex adjust と humoral regulation の service cut と そ の interaction メ カ ニ ズ ム に つ い て の new た な insight を provide す る. こ の results に を yuan, annual, lead き 続 き こ の の を research fields in deep め, sports に す seaborne る breathing, circulation, metabolism dynamic を illustrate す る new し い モ デ ル の open 発 と having volume constancy maintain の メ カ ニ ズ ム に masato す る including な understand を refers す.

项目成果

心肺運動負荷試験を用いた高強度インターバルトレーニングの効果判定に関する検討

利用心肺运动试验确定高强度间歇训练有效性的研究

• 发表时间: 2021
• 作者: 伊藤剛;中原英博;仲田秀臣. 澤井徹;大槻慎吾, 宮本忠吉
• 通讯作者: 大槻慎吾, 宮本忠吉

Effects of regional heat stimulation by moxibustion on cardiovascular responses

艾灸局部热刺激对心血管反应的影响

• 发表时间: 2021
• 期刊: JSMBE Proc
• 作者: Nakahara H;Kawai E;Ito G;Miyamoto T.
• 通讯作者: Miyamoto T.

Low Frequency Severe-Intensity Interval Training Markedly Alters Respiratory Compensation Point During Incremental Exercise in Untrained Male

未经训练的男性增量运动期间低频高强度间歇训练显着改变呼吸代偿点

• DOI: 10.3389/fphys.2020.01100
• 发表时间: 2020
• 期刊: Frontiers in Physiology
• 影响因子: 4
• 作者: Nakahara Hidehiro;Ueda Shin-ya;Miyamoto Tadayoshi
• 通讯作者: Miyamoto Tadayoshi

高位中枢による呼吸循環系の予測・見込み的制御の神経性・体液性調節機構の解明

阐明高级中心对呼吸和循环系统的预测性和前瞻性控制的神经和体液调节机制

• 发表时间: 2022
• 作者: 宮本忠吉;伊藤剛;フィーリー真利奈;嶋田愛;中原英博; 澤井亨;仲田秀臣;大槻伸吾.
• 通讯作者: 大槻伸吾.

Effects of exercise anticipation on cardiorespiratory responses before and after start of dynamic exercise at various intensities

不同强度动态运动开始前后运动预期对心肺反应的影响

• 发表时间: 2021
• 作者: Tadayoshi Miyamoto;Go Ito
• 通讯作者: Go Ito