金沢大学 永坂 鉄夫
（共同研究者）神戸女子大学 平田 耕 造
金沢学院大学 平井 敦夫
金沢経済大学 平下 政美
Ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅ ｆｏｒ Physical Fitness and Spors Medicine
of Cutaneous Arteiovnous Anastomoses
by
Tetsuo Nagasaka
Department
of Physiology, School of Medicine, Kanazawa University
Kozo Hirata
Faculty of Home Economics, Kobe Women's University
Atsuo Hirai
Kanazawa-gakuin University
Msami Hirashita
Kanazawa College of Economics
ABSTRACT
This study was to see the significance for physical fitness and sports
medicine of cutaneous
arteiovenous anastomoses (AVA) in human extremities from a viewpoint of
thermal physiology.
To investigate the effects of stopping blood flow to the hand by wrist
occlusion on forearm skin
temperature and sweat rate during exercise, the experiment has been performed.
The results
from this experiment showed that the hand vasodilation (mainly AVA) induded
not only increased hand blood flow, but also increases in forearm skin
temperature and forearm sweat
rate through the rising venous blood flow returning from the hand. The
similarresponses were
ovserved in the lower extremities. An additional experiment was carried
out to observe the
effects of both wrist occlusion on esophageal temperature (Tes) and mesn
blood pressure
(MBP) during thermal load. Suppressed hand blood flow in wrist occlusion
(OCCL), induced
compensatory increases of skin blood flow and sweat rate in the chest when
compared with
control (CONT) without wrist occlusion. Tes was higher in OCCL and MAP
was lower in OCCL
than those in CONT. These results suggest that increased hand blood flow
(mainly AVA)
contributes to the efficacious heat loss without any fall of MAP during
thermal load.
Effects of local cold and heat stimulations on finger blood flow were tested.
When finger was
exposed to the cold water at 5℃, finger blood flow measured by laser-Doppler
flowmeter
showed increase in AVA (CIVD:Cold-induced vasodilation). When finger was
exposed to the
warm water at above 39℃, finger blood flow showed decrease in AVA (HIVC:Hestinduced
vasoconstriction ).
These results suggested that AVA vessels played an important role of defense
responses
against various hermal stresses, and showed the significance for physical
fitness and sports
medicine of cutaneous AVA vessel in human extremities.
要 旨
本研究は、人の皮膚血管のうち、四肢抹消部や顔面等にのみ存在する動静脈吻合血管（ＡＶＡ:Arteriovenous
anastomoses)に着目し、温熱性理学的観点からその体力医学的意義について検討することを目的とした。下肢運動中に一側の手首を機械的に圧迫して、前腕皮膚温、発汗量への影響を観察する実験を行った。この結果、上肢末端のＡＶＡ血管拡張は手指への血流量を増加させるばかりでなく、手から還流する腕部の表在性皮静脈血流量を増加させ、さらに前腕発汗量をも促進するという結果が得られた。手に存在するＡＶＡ血管の拡張は、上肢全体からの熱放散増加に貢献することが判明した。下肢でも同様な反応が観察された。さらに、両手首の加圧によるＡＶＡ血流遮断実験では、運動中、代償性に皮膚血流量と発汗量の促進が生ずるにもかかわらず、食堂温はＡＶＡ血流遮断時の方が非遮断時（対照）より高かった。さらに、この代償性の皮膚血管拡張により総抹消抵抗が減少したため、平均血圧の低下が観察された。これらの結果から、四肢末端のＡＶＡ血流の増加は上肢および下肢全体から、血圧を低下させることなく、温熱生理学的に少ない負荷で効率よく熱を放散できる機序であることが判明した。
ＡＶＡ血管の存在する皮膚への局所的な寒冷、または暑熱負荷では、ＡＶＡ血管は毛細血管と異なる反応を示した。極端な寒冷刺激に対して、手指では寒冷血管拡張反応（ＣＩＶＤ：Ｃｏｌｄ−ｉｎｄｕｃｅｄ ｖａｓｏｄｉｌ ｓｔｉｏｎ）が起こり、レーザードップラー血流計による計測でもＡＶＡ血管の拡張であることが示され、摂食量に比例して亢進し、摂食時刻によっても影響されることが観察された。また、体温より高い温度の暑熱刺激に対して、手指のＡＶＡ血管では暑熱血管収縮反応（ＨＩＶＣ：Ｈｅａｔ−ｉｎｄｕｃｅｄ ｖａｓｏｃｏｎｓｔｒｉｃｔｉｏｎ）が生じ、外部から体内への熱流入を阻止する生理的な反応であることが示唆された。
以上の結果から、ＡＶＡ血管は種々の寒暑刺激から生体を防衛するという、体力医学的に重要な血管であると結論される。