| Japanese |
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| Title | 動脈圧反射中枢弓の静特性及び動特性の一元的モデル化 |
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| Subtitle | 原著 |
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| Authors | 川田徹*, 上村和紀*, 宮本忠吉**, 杉町勝*, 砂川賢二* |
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| Authors(kana) | |
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| Organization | *国立循環器病センター研究所循環動態機能部, **日本宇宙フォーラム |
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| Journal | 循環制御 |
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| Volume | 23 |
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| Number | 3 |
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| Page | 278-283 |
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| Year/Month | 2002/ |
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| Article | 原著 |
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| Publisher | 日本循環制御医学会 |
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| Abstract | 動脈圧反射は圧受容器入力から遠心性交感神経活動（SNA）までの中枢弓と, SNAから体血圧までの末梢弓に分けて記述できる. これまでの研究で中枢弓の動特性は微分的な線形フィルター, 静特性はS字状の非線形入出力関係で近似できることが知られている. 本研究では動脈圧反射中枢弓の伝達関数が入力振幅によってどのように変化するかを調べることにより, 中枢弓をモデル化するのに適した微分特性とS字状非線形特性の並びを決定した. 麻酔下のウサギにおいて2値白色雑音を頸動脈洞圧受容器に入力し, SNAを出力とする伝達関数を計算したところ, 入力振幅の増大によって伝達関数のゲインが低下すると同時に微分特性も減弱した. 伝達関数のこのような入力振幅依存性は, 微分要素の前にS字状非線形要素を配置したモデルよりも, 微分要素の後にS字状非線形要素を配置したモデルの特性に一致した. 静特性及び動特性を含む中枢弓のモデルを利用して, ステップ状の圧変化に対する閉ループ血圧応答をシミュレーションしたところ, S字状非線形特性の存在は, 血圧応答の安定化に役立つことが分かった. |
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| Practice | 基礎医学・関連科学 |
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| Keywords | Carotid sinus baroreflex, Sympathetic nerve activity, White noise, Transfer function, Simulation |
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| English |
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| Title | A Model of the Baroreflex Neural Arc Integrating Static and Dynamic Characteristics |
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| Subtitle | |
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| Authors | Toru Kawada*, Kazunori Uemura*, Tadayoshi Miyamoto**, Masaru Sugimachi*, Kenji Sunagawa* |
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| Authors(kana) | |
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| Organization | *Department of Cardiovascular Dynamics, National Cardiovascular Center Research Institute, **Japan Space Forum |
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| Journal | Circulation Control |
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| Volume | 23 |
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| Number | 3 |
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| Page | 278-283 |
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| Year/Month | 2002/ |
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| Article | Original article |
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| Publisher | Japan Society of Circulation Control |
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| Abstract | The arterial baroreflex may be divided into the neural arc from baroreceptor pressure input to efferent sympathetic nerve activity （SNA） and the peripheral arc from SNA to arterial pressure （AP）. The dynamic and static characteristics of the neural arc approximate a linear derivative filter and a sigmoidal input-output nonlinearity, respectively. The purpose of the present study was to develop a model of the baroreflex neural arc integrating the dynamic and static characteristics in order to extend the understanding of baroreflex behavior against exogenous perturbation. In anesthetized rabbits with aortic denervation and vagotomy, we isolated carotid sinuses and estimated the apparent transfer function from pressure input to SNA using a binary white noise signal. We examined the effects of input amplitude on the apparent transfer function. An increase in the input amplitude attenuated both dynamic gain and the extent of the derivative characteristics. The input amplitude dependency matched with the characteristics of a model consisting a derivative filter followed by a sigmoidal nonlinearity. A simulation on the closed-loop AP response using the developed model indicated that the sigmoidal nonlinearity in the baroreflex neural arc contributed to the stability of AP response. |
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| Practice | Basic medicine |
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| Keywords | Carotid sinus baroreflex, Sympathetic nerve activity, White noise, Transfer function, Simulation |
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