運動時の筋肉血流統合調節と血管拡張神経

運動を開始すると筋肉の細動脈血管は拡張し筋肉血流量が増す。この血流量の増加パターンは大きく2つの相に分けられる。第1相は、運動開始数秒以内に生じる急激な血液量の増加であり、第2相は20秒-30秒で生じるゆっくりとした増加である。第1および第2相ともにその血管拡張の機構は不明であるが、概念的に第1相は神経性の調節、第2相は代謝性の調節と考えられている。第1相の血管拡張調節機構に関して、次の仮説が考えられている。1)交感神経性血管拡張調節;交感神経性のcholinergic神経活動の増加2)運動神経末端から放出されるのアセチルコリンによる血管拡張3)筋肉収縮の脱分極によって放出されるKイオンによる血管拡張本研究では、ラットを用いラットの全身運動開始時の血管拡張機構に関する上記の仮説の検証を行い第1相の血管拡張機構の解明を試みる。本年度はラットのレム期を中心に検討を行った。方法:ラットを用い、脳波、筋電図、下肢血流量(総腸骨動脈、パルスドップラー法)、内臓血流量(前腸間膜動脈)、腎交感神経活動、腰交感神経活動、動脈圧、静脈圧測定のためのカテーテル・電極を慢性に留置する。ラットに自由行動させ、各計測パラメータを連続測定する。グルーミングによる全身運動期と睡眠レム期を肉眼による観察および脳波筋電図より判別する。結果:ラット睡眠レム期には、腰部交感神経活動が増加し、下肢血流量が減少した。一方、レム期に腎交感神経活動が上昇することが観察されており、レム期の交感神経活動調節に地域差があることを証明した。また、筋肉がactiveに収縮していないときには、筋肉血流量は交感神経性に調節されていることが明らかとなった。

運動を開始すると筋肉の細動脈血管は拡張し筋肉血流量が増す。この血流量の増加パターンは大きく2つの相に分けられる。第1相は、運動開始数秒以内に生じる急激な血液量の増加であり、第2相は20秒-30秒で生じるゆっくりとした増加である。第1および第2相ともにその血管拡張の機構は不明であるが、概念的に第1相は神経性の調節、第2相は代謝性の調節と考えられている。第1相の血管拡張調節機構に関して、次の仮説が考えられている。1)交感神経性血管拡張調節;交感神経性のcholinergic神経活動の増加2)運動神経末端から放出されるのアセチルコリンによる血管拡張3)筋肉収縮の脱分極によって放出されるKイオンによる血管拡張本研究では、ラットを用いラットの全身運動開始時の血管拡張機構に関する上記の仮説の検証を行い第1相の血管拡張機構の解明を試みる。本年度はラットのレム期を中心に検討を行った。方法:ラットを用い、脳波、筋電図、下肢血流量(総腸骨動脈、パルスドップラー法)、内臓血流量(前腸間膜動脈)、腎交感神経活動、腰交感神経活動、動脈圧、静脈圧測定のためのカテーテル・電極を慢性に留置する。ラットに自由行動させ、各計測パラメータを連続測定する。グルーミングによる全身運動期と睡眠レム期を肉眼による観察および脳波筋電図より判別する。結果:ラット睡眠レム期には、腰部交感神経活動が増加し、下肢血流量が減少した。一方、レム期に腎交感神経活動が上昇することが観察されており、レム期の交感神経活動調節に地域差があることを証明した。また、筋肉がactiveに収縮していないときには、筋肉血流量は交感神経性に調節されていることが明らかとなった。