宇宙航空環境医学 Vol. 61, No. 1, 26, 2024

一般演題 3

4.　シミュレーションによる間欠性超重力状態が両生類心臓発達に与える影響

王　嘉豪¹，Rehman Haseeb Ur¹，李　哲遠¹，王　一迪¹，柳　岑暁1，王　楊^2＊

¹海南医学院国際教育学院国際臨床医学班
²海南医学院特殊環境生理学実験室

Effects of intermittent hypergravity on amphibian cardiac development by simulation method

Wang Jiahao¹, Rehman Haseeb Ur¹, Li Zheyuan¹, Wang Yidi¹, Liu Cenxiao¹, Wang Yang^2＊

¹International Clinical Medicine Class
²Laboratory of Extreme Environment Sports Medicine, Hainan Medical University, China

研究背景:超重力負荷を受けた場合，体液の再分布が発生し，断続的な超重力負荷により心室への負担を増加する。これは両生類幼生期における心臓発達に及ぼし，成体心臓に形態的，機能的な影響を及ぼす。本研究はシミュレーション方法で心臓形態的な変化を考察した。研究方法:まずデジタル制御モジュールを用い，ステッピングモータを駆動による安価な超重量負荷シミュレーションプラットフォームを作り，自行編集したプログラムで特定な超重量負荷条件を設定するのは可能にした。この特製プラットフォームを用い，両生類動物の心室形態に対する間欠性超重量力の影響を検討した。実験はカエル幼虫（Larvae）を対象にして，両生類特有な単心室の構造変化を観察した。プラットフォームで3 Gzを得られる超重力に設定し，10 min連続負荷を加え，一日一回の頻度で3週間を続き，断続的な超重力シミュレーションを実行した。幼虫が幼蛙（Metamorphs）まで発育した時点で，超重力負荷試験を終了した。標本は組織化学固定処理を行った後，包埋，切片，染色を経て，コンピュータ画像法で顕微鏡下で心臓切片画像を取得し，画像分析法を用いて，心室長短軸比率を計算し，心室形態学の変化を分析した。実験結果:断続的な超重力の心臓への影響は多岐にわたる影響が明らかになった。まず幼蛙遊動方式の変化が著しく，正常な尾部両側対称性揺動から片側優勢の水泳運動方式に変えた;前庭核放電記録では幼蛙前庭核団放電の活性度は対照群より低いことを認めた。これで本プラットフォームが幼虫から幼蛙までの発育過程に有効的な超重力刺激を与えたことを明らかにした。間欠性超重力は幼蛙までの発育段階で胸腔内における心臓の位置は胸部の右への移動を引き起こし，幼蛙心室は細長い状態を呈し，縦軸横軸比が失調した。この形態的な変化は心室が駆出能力（収縮機能）を損なう構造で心拍出量は低下するのを示唆した。結論:地球から宇宙航行期間で生じた間欠性超重力負荷は生体の心室構造に影響を与え，心射血機能を低下させることを示唆している。この結論から，さらに研究を深め，防護設備を利用した超重量力負荷の影響を減らし，胸部における正常な心臓位置を保つ，心室形態的な異常を軽減する新しい技術を開発，生体が宇宙環境でより正常な血液循環機能を維持を保障できる内部環境つくりを努める。