研究室紹介LABORATORY

健康増進医学講座（協力）健康運動科学分野

KEYWORDS

運動時の呼吸循環調節メカニズムの解明

HEAD

片山 敬章

教授

研究者総覧

石田 浩司

教授

研究者総覧

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OUTLINE

我々の研究室では、運動に対するヒトの生理学的な呼吸・循環系応答およびトレーニングを含む適応機構について研究を進めています。具体的には、運動中の換気量、酸素摂取量、心拍数、血圧に加え、呼吸筋力や横隔膜厚、マイクロニューログラムによる筋交感神経活動、さらに超音波診断装置を用いた筋および脳への血流量などを測定しています。これらの指標を用いて、運動時における呼吸・循環システムの特性や両者の相互関連性の解明、ならびに運動トレーニングの効果について検討しています。

RESEARCH PROJECTS

運動時の呼吸循環調節メカニズムの解明

活動中の骨格筋の代謝需要を満たすためには，呼吸系および循環系の精緻な調節が必要です．交感神経性の血管運動神経活動の適切な制御は，動脈血圧を維持し，活動筋への血流供給を促進するうえで重要な役割を果たします．セントラルコマンド（大脳皮質および／または皮質下核に由来するフィードフォワード機構），運動昇圧反射（骨格筋に由来するフィードバック機構，すなわち代謝受容器反射および機械受容器反射），動脈圧受容器反射（頸動脈洞および大動脈弓に由来するフィードバック機構），ならびに心肺圧受容器反射（心臓，大静脈，および肺血管に存在する低圧機械感受性伸展受容器に由来するフィードバック機構）は，相互に協調し合いながら，運動中の交感神経性血管運動出力を調節する複雑な調節機構を形成しています．これらの調節系のうち，我々の研究グループでは，呼吸筋由来の代謝受容器反射や心肺圧受容器反射による循環調節メカニズムの解明を目指しています．

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BIBLIOGRAPHY

2025
  1. Katayama K., Shiozawa K., Ishida K., Banno R., Kinoshita A., Iwamoto E., and Ogoh S. Inhibition of sympathetic vasomotor outflow during low-intensity leg cycling is attenuated in heathy older females. J. Appl. Physiol. 138: 1133-1142, 2025.
2024
  1. Katayama K., Shiozawa K., Lee J.B., Seo N., Kondo H., Saito M., Ishida K., Millar P.J., Banno R., and Ogoh S. Influence of sex on sympathetic vasomotor outflow responses to passive leg raising in young individuals. J. Physiol. Sci. 74: 19, 2024.
2023
  1. Shiozawa K., Saito M., Lee B.J., Kashima H., Endo YM., Ishida K., Millar J.P., and Katayama K. Effects of sex and menstrual cycle phase on celiac artery blood flow during dynamic moderate-intensity leg exercise in young individuals. J. Appl. Physiol 135: 956-967, 2023.
2022
  1. Katayama K., Saito M., Ishida K., Shimizu K., Shiozawa K., Mizuno S., Ogoh S. Sympathetic vasomotor outflow low-intensity leg cycling in healthy older males. Exp. Physiol. 107: 825-833, 2022.
2021
  1. Katayama K., Dominelli P.B., Foster G.E., Kipp S., Leahy M.G., Ishida K., and Sheel A.W. Respiratory modulation of sympathetic vasomotor outflow during graded leg cycling. J. Appl. Physiol. 131: 858-867, 2021.
2020
  1. Katayama K., Barbosa T.C., Kaur J., Young B.E., Nandadeva D., Ogoh S. and Fadel P.J. Muscle pump-induced inhibition of sympathetic vasomotor outflow during low-intensity leg cycling is attenuated by muscle metaboreflex activation. J. Appl. Physiol. 128: 1-7, 2020.
2019
  1. Katayama K., Goto K., Shimizu K., Saito M., Ishida K., Zhang L., Shiozawa K., and Sheel A.W. Effect of increased inspiratory muscle work on blood flow to inactive and active limbs during submaximal dynamic exercise. Exp. Physiol. 104: 180-188, 2019.
2018
  1. Katayama K., Smith J.R. Goto K., Shimizu K., Saito M., Ishida K., Koike T., Iwase S., and Harms C. Elevated sympathetic vasmotor outflow in respose to increased inspiratory muscle activity during exercise is less in young women compared with men. Exp. Physiol. 103: 570-580, 2018.
  2. Katayama K., Kaur J., Young B.E., Barbosa T.C., Ogoh S., and Fadel P.J. High intensity muscle metaboreflex activation attenuates cardiopulmonary baroreflex-mediated inhibition of muscle sympathetic nerve activity. J. Appl. Physiol. 125: 812-819, 2018.
2016
  1. Katayama K.,Ishida K., Saito M., Koike T., and Ogoh S. Hypoxia attenuates cardiopulmonary reflex control of sympathetic nerve activity during mild dynamic leg exercise. Exp. Physiol. 101: 377-286, 2016.
2015
  1. Katayama K., Suzuki Y., Hoshikawa M., Ohya T., Oriishi M., Itoh Y., and Ishida K. Hypoxia exaggerates inspiratory accessory muscle deoxygenation during hyperpnoea. Respir. Physiol. Neurobiol. 211: 1-8, 2015.
2014
  1. Katayama K., Ishida K., Saito M., Koike T., Hirasawa A., and Ogoh S. Enhanced muscle pump during mild dynamic leg exercise inhibits sympathetic vasomotor outflow. Physiol. Rep. 16: e12070, 2014.
2013
  1. Katayama K.,Yamashita S., Ishida K., Iwamoto E., Koike T., and Saito M. Hypoxic effects on sympathetic vasomotor outflow and blood pressure during exercise with inspiratory resistance. Am. J. Physiol. Regul. Integr. Comp. Physiol. 304: R374-R382, 2013.
2012
  1. Katayama K., Iwamoto E., Ishida K., Koike T., and Saito M. Inspiratory muscle fatigue increases sympathetic vasomotor outflow and blood pressure during submaximal exercise. Am. J. Physiol. Regul. Integr. Comp. Physiol. 302: R1167-R1175, 2012.
2011
  1. Katayama, K., K. Ishida, E. Iwamoto, M. Iemitsu, T. Koike, and M. Saito. Hypoxia augments muscle sympathetic neural response to leg cycling. Am. J. Physiol. Regul. Integr. Comp. Physiol. R456-R464, 2011.
2010
  1. Katayama, K., K. Goto, K. Ishida, and F. Ogita. Substrate utilization during exercise and recovery at moderate altitude. Metabolism 59: 959-966, 2010.
2007
  1. Katayama, K., M. Amann, D. F. Pagelow, A. J. Jacques, and J. A. Dempsey. Effect of arterial oxygenation on quadriceps fatigability during isolated muscle exercise. Am. J. Physiol. Regul. Integr. Comp. Physiol. 292: R1279-R1286, 2007.
2005
  1. Katayama, K.,K. Sato, H. Matsuo, N. Hotta, Z. Sun, K. Ishida, K. Iwasaki, and M. Miyamura. Changes in ventilatory responses to hypercapnia and hypoxia after intermittent hypoxia in humans. Respir. Physiol. Neurobiol. 146: 55-65, 2005.
2004
  1. Katayama, K., K. Sato, H. Matsuo, K. Ishida, K. Iwasaki, and M. Miyamura. Effect of intermittent hypoxia on oxygen uptake during submaximal exercise in endurance athletes. Eur. J. Appl. Physiol. 92: 75-83, 2004.
2003
  1. Katayama, K., H. Matsuo, K. Ishida, S. Mori, and M. Miyamura. Intermittent hypoxia improves endurance performance and submaximal exercise efficiency. High Alt. Med. Biol. 4: 291-304, 2003.
2002
  1. Katayama, K., Y. Sato, N. Shima, J. Qiu, K. Ishida, S. Mori, and M. Miyamura. Enhanced chemosensitivity after intermittent hypoxic exposure does not affect exercise ventilation at sea level. Eur. J. Appl. Physiol. 87: 187-191, 2002.
2001
  1. Katayama, K., Y. Sato, Y. Morotome, N. Shima, K. Ishida, S. Mori, and M. Miyamura. Intermittent hypoxia increases ventilation and SaO2 during hypoxic exercise and hypoxic chemosensitivity. J. Appl. Physiol. 90:1431-1440, 2001.
2000
  1. Ishida, K., Y. Sato, K. Katayama, and M. Miyamura. Initial ventilatory and circulatory responses to dynamic exercise are slowed in the elderly. J. Appl. Physiol. 89: 1771-1777, 2000.

MESSAGE

運動・トレーニングおよび呼吸循環系に関心をもつ大学院生を募集しています。本研究室には、これまでスポーツ系学部の卒業生に加え、管理栄養士、理学療法士、医師など、さまざまなバックグラウンドをもつ学生が所属してきました。修了後は、その多くが大学教員として活躍しています。 運動は健康と医学の双方に深く関わる重要なテーマです。本研究室で身につけた知識や研究経験が、将来、臨床や教育の現場で活かされることを期待しています。私たちと一緒に、健康・スポーツ科学に関する研究に取り組んでみませんか？

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