定常状態のサイクリングエクササイズ中の脳血流の変化：PETとの酸素-15標識水を使用した研究

動的運動中の脳血流（CBF）は、陽電子放出断層撮影（PET）を使用して定量的に調べられたことはありません。この研究では、中程度の定常状態のサイクリング運動の過程で発生するCBFの変化を調査しました。グローバルおよび地域のCBF（それぞれGCBFおよびRCBF）は、運動の開始時に、安静時の10人の健康なヒト被験者（安静時）の酸素-15標識水（H（2）（15）O）およびPETを使用して測定しました（EX1）そして、演習の後期（EX2）。EX1では、GCBFは静止法よりも有意に高く（P <0.01）（27.9％）、RCBFは、両側脚（M1（脚）およびS1（脚））の感覚運動皮質の安静時よりも有意に高く、補足運動運動面積（SMA）、小脳虫、小脳半球、および左島の皮質があり、相対的な増加は37.6％から70.5％の範囲です。EX2では、GCBFは安静と違いはなく、RCBFはM1（脚）、S1（脚）、および虫のみで安静時よりも有意に高かった（25.9％から39.7％）。EX1でRCBFの増加を示す領域は、中央コマンドネットワークおよびインタセプティブ刺激の解剖学的経路と一致していました。我々の結果は、CBFが心血管反応と並行してEX1で増加し、その後、定常状態の運動が継続するにつれて安静レベルに回復することを示唆しています。

Cerebral blood flow (CBF) during dynamic exercise has never been examined quantitatively using positron emission tomography (PET). This study investigated changes in CBF that occur over the course of a moderate, steady-state cycling exercise. Global and regional CBF (gCBF and rCBF, respectively) were measured using oxygen-15-labeled water (H(2)(15)O) and PET in 10 healthy human subjects at rest (Rest), at the onset of exercise (Ex1) and at a later phase in the exercise (Ex2). At Ex1, gCBF was significantly (P<0.01) higher (27.9%) than at Rest, and rCBF was significantly higher than at Rest in the sensorimotor cortex for the bilateral legs (M1(Leg) and S1(Leg)), supplementary motor area (SMA), cerebellar vermis, cerebellar hemispheres, and left insular cortex, with relative increases ranging from 37.6% to 70.5%. At Ex2, gCBF did not differ from Rest, and rCBF was significantly higher (25.9% to 39.7%) than at Rest in only the M1(Leg), S1(Leg), and vermis. The areas showing increased rCBF at Ex1 were consistent with the central command network and the anatomic pathway for interoceptive stimuli. Our results suggest that CBF increases at Ex1 in parallel with cardiovascular responses then recovers to the resting level as the steady-state exercise continues.