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セントラルコマンドによる骨格筋血流量調節－中枢神経から骨格筋血管まで

骨骼肌血流由中枢指挥调节——从中枢神经系统到骨骼肌血管

基本信息

批准号：
13J02190
负责人：
石井圭
金额：
$ 1.28万
依托单位：
Hiroshima University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2013
资助国家：
日本
起止时间：
2013-04-01 至 2015-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

運動開始時に高位中枢からの信号（セントラルコマンド）が両側下肢の骨格筋にて交感神経性血管拡張を引き起こすことを発見した。歩行のような日常動作は両脚で行なわれるため、セントラルコマンドは運動開始時に見込み的に両脚骨格筋へ酸素を供給すると考えられる。しかし、片側性に行われることが多い上肢運動時にセントラルコマンドは対側上肢の非活動筋にて血管拡張を引き起こすか不明である。またセントラルコマンドの発生に中脳腹側被蓋野（VTA）が関与することが報告されているが、運動中のVTAの活動動態は不明である。以上の2点を解明することを目的としてヒトおよびラットを用いて実験を実施した。ヒトを用いた実験：近赤外線分光法を用いて、片側上肢運動時（1分間、最大運動強度の40%）および運動イメージ時の対側上肢筋群（三角筋・上腕二頭筋・上腕三頭筋・前腕伸筋群）における局所組織血流量を評価した。血流応答が交感神経性に生じるか確かめるために、ムスカリン受容体阻害薬およびβアドレナリン受容体阻害薬を投与した。その結果、セントラルコマンドが片側上肢運動開始時および運動イメージ中に対側上肢非活動筋群の血流量を増加させることを解明した。さらに、非活動筋群の血流量増加はコリン作動性交感神経およびアドレナリンを介することを解明した。ラットを用いた実験：セントラルコマンドは運動および運動意図時に努力依存性に生じるため、自発運動に伴いVTAの神経活動が強度依存性に増加することが考えられる。そこで、「安静・トレッドミル運動（低, 高強度）・自発運動」の4つの条件下でのVTAおよび周辺関連脳領域の神経活動度を比較した。神経活動度の指標として、神経興奮に伴い生じる核タンパク質のc-Fos発現量を測定した。予備的結果から、安静時のVTA活動度は極僅かであったが、運動に伴いVTA活動度は強度依存性に増加することが示唆された。

At the beginning of exercise, the signal from the high central nervous system was detected in the skeletal muscles of the lower limbs. The daily movement of the foot is the same as that of the foot. When the exercise starts, the foot muscles are supplied with acid. When the upper limb is moving, the blood vessels of the inactive muscles on the opposite side of the upper limb are stretched. The development of the ventral tegmental field (VTA) is related to the development of the VTA, and the activity dynamics of the VTA during the exercise are unknown. The above two points are explained in detail. In addition, near infrared spectroscopy was used to evaluate the tissue blood flow of the upper limb muscles (triangular muscles, upper wrist biceps muscles, upper wrist triceps muscles, front wrist extensor muscles) during the upper limb exercise (1 minute, maximum exercise intensity 40%) and the exercise. Blood flow response to sympathetic neurogenesis is a process that involves the release of a receptor inhibitor. The results show that the blood flow of the inactive muscle groups of the opposite upper limbs increases at the beginning of the upper limb movement. The increase in blood flow in the active and inactive muscle groups is explained by the increase in blood flow in the active and inactive muscle groups In addition to the above, it is also possible to increase the intensity dependence of mental activity associated with VTA by increasing the intensity dependence of mental activity. We will compare the degree of cerebral activity in the VTA and peripheral-related fields under the 4-point conditions of "Quiet·Torreid-Mull Exercise (Low, High Intensity)·Self-Motivated Exercise". The index of nervous activity and the amount of c-Fos emission were measured. The expected result is that VTA activity increases with intensity during exercise and quiet.

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

ヒト片腕運動時にみられる骨格筋コリンおよびβアドレナリン作動性血管拡張

人体单臂运动期间骨骼肌胆碱能和β-肾上腺素能血管舒张

DOI：
发表时间：
2015
期刊：
影响因子：
0
作者：
Yong-Woon Han;Takuma Iwasa;Ryo Hiramatsu;Hiroaki Yokota;Ryuji Yokokawa;Teruo Ono;and Yoshie Harada;Shuhei Morimoto;石井圭，松川寛二，梁楠，遠藤加菜，井手迫光弘，濱田泰伸，片岡健，山下かおり，渡邊多恵
通讯作者：
石井圭，松川寛二，梁楠，遠藤加菜，井手迫光弘，濱田泰伸，片岡健，山下かおり，渡邊多恵

随意運動時にみられる非活動筋血流量の増加と神経調節メカニズム

随意运动期间非活动肌肉血流量和神经调节机制的增加