客觀日本

日本多家機構聯合發現:慢跑爲大腦帶來的衝擊,可降低高血壓

2023年08月02日 生物醫藥

日本的國立殘障者復健中心、東北大學、國立循環器病研究中心、東京大學、東京農工大學、九州大學、國際醫療福祉大學、關西學院大學、羣馬大學、大阪大學研究生院醫學系研究科、岩井醫療財團、新潟醫療福祉大學、所澤心臟中心等多家機構組成的聯合研究團隊,透過大鼠實驗以及成人臨牀試驗,發現了適度運動可改善高血壓的機制。相關研究成果已發表在《Nature Biomedical Engineering》上。

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高血壓模式大鼠持續進行相當於人類輕度慢跑(每分鐘20米)程度的運動後,獲得了改善高血壓、抑制交感神經活性的效果。此外,研究團隊還發現,以每分鐘20米速度奔跑的大鼠,每次前腳落地時,頭部會受到約1G 的衝擊。

此次,爲了給高血壓模式大鼠頭部有規律地提供1G 衝擊,研究人員把經過感覺缺失的大鼠頭部每秒上下晃動兩次,腦内間質液出現流動,爲細胞添加力學刺激(流體剪切力),每天實驗30分鐘,持續2~3周後,發現對大鼠有降低血壓的效果。研究人員認爲這是由於高血壓模式大鼠中與高血壓病理有關的延腦的一部分(吻側延腦腹外側皮層)的星狀神經膠細胞中血管收縮素接受者表達降低所致。但是,當阻斷了延腦中的間質液流動後,即便主動運動或被動上下晃動頭部既不能改善高血壓,也未見降低星狀神經膠細胞中血管收縮素的接受者表達出現降低,也未見抑制交感神經活性的效果。

研究人員發現,人的適度運動典型代表——輕度慢跑或快步行走,在腳着地時頭部也會受到上下方向1G的衝擊。因此,坐在上下振動的座椅上,對頭部施加1G的上下方向衝擊每天30分鐘,每週坐3天,持續1個月,獲得了改善高血壓、抑制交感神經活性的效果。即使停止乘坐上下振動的椅子,高血壓改善效果也持續了約1個月。

高血壓是世界上最大的死亡風險因素。已知適度的運動可以預防和冶癒高血壓,但對運動改善高血壓的機制卻知之甚少。

本次研究明確了運動改善高血壓的背景機制。適度運動不僅能改善高血壓,還能減輕或改善癡呆症、抑鬱等許多腦功能疾病的病徵和腦失功能。因此,運動時產生的腦内組織液流動的重要性可能也適用於這些疾病。此外,什麼樣的運動,一天進行多少次,一週進行多少天,才能保持健康,這些都是有助於延長健康壽命的重要課題。此次研究的成果表明,透過運動給頭部適度的物理可用能刺激可能有助於維持大腦甚至是身體的健康。

原文:《科學新聞》
翻譯:JST客觀日本編輯部

【論文資訊】
雜誌:Nature Biomedical Engineering
論文:Interstitial-fluid shear stresses induced by vertically oscillating head motion lower blood pressure in hypertensive rats and humans
DOI:10.1038/s41551-023-01061-x