人間の脊髄損傷における交感神経と体運動運動のカップリング

不完全脊髄損傷（SCI）患者における筋肉活動中の心血管系の調節は、ほとんど理解されていません。 過去には、SCIにおける体性運動制御と交感神経制御の障害が別々に研究されてきた。 交感神経と体性運動制御の結合は体性運動機能の改善や体力の強化を目的とした運動トレーニングパラダイムに関連しているため、我々は交感神経と体性運動制御の結合を調査することを提案します。 私たちのアプローチは、寒冷昇圧テスト、暗算、および激しい運動からなる交感神経刺激の前後で、腱タップ反射、随意筋活動、膝 (損傷下) と肘 (損傷上) の血流を測定することです。 これらのデータは、筋肉活動中の血流の交感神経制御に関する情報を提供します。 交感神経運動結合の可塑性も、トレッドミルトレーニング運動プログラムの前後に測定を行うことによって調査されます。 これらの実験により、3 つの目的に対処できるようになります。 目的 1 は、脊髄損傷レベル以下での交感神経系と体性運動系の結合を特徴付けることです。 この目的では、脊髄交感神経と運動反射、およびそれらの相互作用を調査します。 また、下行性の体性運動結合が脊髄損傷によってどのように破壊されるのかも調べる予定だ。 目的 2 では、脊髄損傷における交感神経系と体性運動系の相互作用の変化を特定します。 損傷とその下に起こる変化により、腕の交感神経と体性運動の結合も破壊される可能性があります。 目的 3 では、運動トレーニング後の交感神経と体性運動結合の可塑性を実証します。 1) HRR の 70 ～ 80% に一致する運動レベルでのトレッドミル トレーニング、2) HRR 30 ～ 40% のトレッドミル トレーニングを含む 3 つの異なる 8 週間の運動トレーニング プログラムがテストされます。 運動トレーニングは、運動トレーニング パラダイム間の間隔を 1 か月とし、ランダム化されたクロスオーバー研究デザインでテストされます。 私たちは、交感神経と体性運動の結合に可塑性があり、運動トレーニングの効果によってこれらのシステムの制御が正常化されると予想しています。 ただし、怪我があるため、適応は怪我をしていない対照とは異なることが予想されます。

この研究は、ヒトのSCIにおける運動トレーニングに影響を及ぼします。 交感神経系と体性運動系の結合は、運動の対象が上半身か下半身かによって異なると予想されます。 機能の回復には、運動の制御と活動的な筋肉群への血流の調節の両方の改善が必要です。 さらに、この研究は、身体活動に制限がある人々の関心が高まっている心血管フィットネスに対するトレッドミル運動トレーニングの潜在的な影響を理解するためにも重要です。