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B : ベースライン値
#: p < 0.05 versus B
れ,上肢および下肢相対皮膚温ともにベースライン値 と比較してコントロール開始 1 分以降での有意な低下 が認められた。
考 察 1 .HF および LF/HF の結果について
本研究では,実験 1 においてのみ馴化終了時と比較 した Xe-SGI 終了時での HF の有意な増加および LF/
HF の有意な減少が認められた。HF の増加および LF/HF の減少は,それぞれ副交感神経活動の亢進と 交感神経活動の抑制を示すものである9,10)。従って,
本結果は,Xe-SGI が交感神経活動を抑制すると同時 に,交感神経活動の抑制に伴う副交感神経活動の相対 的な亢進を引き起こし得ることを示唆していると考え られる。
2 .上肢および下肢相対皮膚温のベースライン値から の経時的変化に関する結果について
本研究では,Xe-SGI 実施中の上肢および下肢相対 皮膚温については,ベースライン値と比較して明らか な変化は認められなかった。このことは,Xe-SGI 実 施中の上肢および下肢の皮膚温が概ね一定に維持され ていたことを示唆している。一般に,ヒトが安静を保っ た場合,上肢および下肢の皮膚温は熱放散により徐々 に低下することが多い7,12)。Xe-SGI 実施中に上肢お よび下肢の皮膚温が概ね一定に維持された背景として は,前述の HF および LF/HF の結果を考慮すると,
Xe-SGI により交感神経活動が抑制されたことで上肢
および下肢の末梢血管が拡張した結果,皮膚温上昇の 一要因である末梢循環の促進12)が生じていた可能性 が推察される5,7)。なお,解剖学的観点では,SG を 発した交感神経節後線維の大部分は上肢をはじめとす る上半身領域の交感神経支配に関与しており2) ,Xe-SGI による交感神経活動抑制の影響は上肢をはじめと する上半身領域にのみ及ぶのではないかとの指摘もあ る7)。しかし,孫ら13)は,Xe-SGI を用いた研究では ないが,Xe 光と同様に近赤外線を豊富に含む光線で ある直線偏光近赤外線の SG 近傍照射に伴う上肢およ び下肢皮膚温の低下抑制効果を報告しており,この理 由として直線偏光近赤外線の SG 近傍照射が上半身領 域だけでなく全身性に交感神経活動を抑制した結果で はないかと推察している。孫らは,直線偏光近赤外線 の SG 近傍照射により全身性に交感神経活動が抑制さ れる機序について明確に言及してはいないが,孫らの 報告は近赤外線の SG 近傍照射と下肢皮膚温の変化と の関連性という観点から,本研究結果を支持するもの であると考えられる。また,森谷ら14)は,飲料摂取 に伴うリラックス感の向上により,交感神経活動の抑 制を示す LH/HF の減少に加えて下肢皮膚温の上昇が 認められたと報告している。LF/HF は,本研究でも 採用された交感神経活動の客観的な指標であるが,森 谷らの報告は LF/HF の変化と下肢皮膚温の変化との 関連性という観点から,本研究結果を支持するもので あると考えられる。いずれにせよ,Xe 光を含む近赤 外線の SG 近傍照射に伴う下肢の末梢循環動態に関す る先行研究は極めて少なく,作用機序も含めて今後の 図5 下肢相対皮膚温のベースライン値からの経時的変化
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B : ベースライン値
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60 吉 田,傳法谷,永 田,成 田,若 山
更なる検討が必要な問題であると考える。
これに対して,コントロール実施中では,前述の HF および LF/HF の結果から交感神経活動は抑制さ れていなかったと考えられる。その結果として,コン トロール実施中では,上肢および下肢の末梢循環の促 進も起こらなかったと考えられる。このため,コント ロール実施中の上肢および下肢皮膚温は,熱放散によ り時間経過と伴に低下していったと推察される。
3 .本研究の限界
本研究では,四肢の末梢循環動態の指標として四肢 末梢皮膚温を用いた。前述の通り,四肢末梢皮膚温は,
四肢の末梢循環動態を反映する指標として広く認識さ れており,非侵襲的かつ簡便に測定可能なことから先 行研究でも広く活用されている状況にある5−7,13)。そ の一方で,皮膚温の変化量と実際の血流の変化量との 関係については,未だ十分に解明されていないのが現 状である。加えて,Xe 光に多く含まれる近赤外線は,
極めて強力な熱作用を有する遠赤外線ほどではないも ののある程度の熱作用を有している15)。本研究では,
Xe-SGI の実施に際して,Xe 光の照射プローブを頚部 前面の皮膚表面に設置する関係上,近赤外線の熱作用 により温められた内頚動静脈内の血液が体循環へ移行 した結果,Xe-SGI に伴う上下肢末梢循環の促進が起 こらなかったとしても上下肢皮膚温が低下し難い状況 となっていた可能性も考えられる。従って,今後の研 究では,Xe-SGI に伴う四肢の末梢循環動態を詳細に 検討するために,超音波血流計などの非侵襲的手法を 用いた四肢の皮膚血流測定16)も実施されるべきであ ろう。
謝 辞
本研究は,科研費(課題番号:18700452)の助成を 受けたものである。
文 献
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Effects of transcutaneous xenon light irradiation around the stellate ganglion on autonomic activity and peripheral circulation.
Hideki Y OSHIDA
*1, Toshimitsu D ENPOUYA
*2, Kazuya N AGATA
*3Hirokazu N ARITA
*4and Saichi W AKAYAMA
*4(Received September 30, 2010 ; Accepted December 14, 2010)
Abstract:The purpose of this study was to investigate the eff ects of transcutaneous xenon light irradiation around the stellate ganglion on autonomic activity and peripheral circulation.
Sixty healthy volunteers participated in this study, and underwent two experimental sessions in the same time zone of two diff erent days: 1) 10-minute xenon light irradiation around the bilateral stellate ganglions in a comfortable supine position (Xe-SGI); and 2) 10-minute rest in the same position as Xe-SGI (control). Changes of frequency components of heart rate variability before and after Xe-SGI and the control, and skin temperatures of the upper and lower extremities (UE and LE) during Xe-SGI and the control were examined. As a result, signifi cant changes of the frequency components of heart rate variability were observed only before and after Xe-SGI. Additionally, the UE and LE skin temperatures during Xe-SGI were kept almost constant although those during the control declined steadily with time. These results suggest that Xe-SGI not only causes sympathetic suppression and parasympathetic predominance but also promotes the peripheral circulation of both the UE and LE.
Key words:xenon light; stellate ganglion; autonomic activity; peripheral circulation
*1Department of Health Promotion, Division of Health Sciences, Hirosaki University Graduate School of Health Sciences, 66-1 Hon-cho, Hirosaki-shi, Aomori-ken, 036-8564, Japan
E-mail: [email protected]
*2Department of Rehabilitation, Aomori Rosai Hospital
*3Department of Rehabilitation, Hakodate Goryoukaku Hospital
*4Department of Development and Aging, Division of Health Sciences, Hirosaki University Graduate School of Health Sciences
保健科学研究 1:63―70,2011
【原著】