5 1 0
金 沢大 学 十 全 医学 会 雑 誌 第9 6
巻 第3 号 5 1 0
−51 9 く 1 9 8 71
低周 波音 および可 聴 音 の睡 眠
へ
の影響の 比較金沢 大 学 医学 部
公
衆衛生
学 辞座 く主任こ岡 田
晃 教授I入 江 哲
く
昭
和6 2年3月
1 8日 受 付
ン低 周波 音
の
睡 眠への影 響を
明ら
か にす る
目 的で
, 周波 数は 1 0
へノ2 0 H
z,1 0
〆−40 H
z およ び 1 0
旬8 0 H
zの
帯 域, 音 圧は 5 0
,6 0
,お よ び 7 0 d B
の組 合せ
によ る
低 周 波 音に健 常 男子
大 学 生を
暴 霹し
,そ
の際の 睡
眠 脳 波を
記 録し た
.さ ら
に, 低 周 波 数域に音圧レベ ル のピ
ーク の
ある
模 擬 交通 騒 音にL
5 0 で4 0
,50 お よ び 6 0 d B
くし た が
って
低 周 波音と
可 聴音と
の複合 効 果1 にて
同じ
被 験 者を
暴 露し た
.3
種の帯 域 低 周 波 音に暴露し て も
, 各睡
眠段 階での
反応の
発 生 率は
いずれ の
睡 眠段 階にお
いて も
, 各 低 周 波音 間で
有意 差は な か
った
.反応の発 生 率
は
一般に睡 眠段 階1
くS l
lで
最も
高く
, 睡 眠段 階3
+4
くS 3 + 4
1で
最も
低かった
. 最 終 暴 露 夜に お いて
のみ
,S l の
全 就 床 時 間に占め る
割 合は
, 対照
夜に比べ有 意に増 加し た
.し
かし
, 睡 眠率およ び
睡 眠段 階 移行回
数は
, 帯 域低 周波 音の
暴 露の
影響を
受け な か
った
. これ ら の
結果はく
a滞 域 低 周 波音の 影
響は
音圧が 70 d B
以 下の場 合には
, 他の
帯 域よ り も 1 0
ノー−ノ2 0 H
z 帯 域で
顕 著で あ る
こと
,く
bう
睡 眠が
浅い程,低 周 波音 暴 露の影 響
を
受け る
こと
,く
Cう帯域 低 周 波音 暴 露の影 響は
一 過性で
,睡
眠パタ
ー ンは ほ と ん ど
影 響を 受 け な
い こと を 示
唆し
て いる
.一方, 交 通 騒 音に暴 露
し た
場 合には
, いずれ の
障 眠段 階で も 6 0 d B で
最も
大き な
影 響を
受け
,4 0 d B で
最も
影響は
小さ か
った
.しか し
,S l の
場 合には
,4 0 d B の
暴露に対し
ても
,反応の発 生率
は 5 1
%に達し た
.4 0 d B
以 外で は
, 反応の発 生 率は S l で
最も
高く
, レ ム睡眠
時 くS R E M
lに 最も
低かった
. 睡 眠 率の
低 下お よ び
睡 眠 段 階移 行回
数の増加は
観 察さ れ な か
った
. これ
に対し
, 全 就床 時 間に占め る S 3
+4 の
割合は
模 擬 交通 騒 音の
暴露 初日
に対 照 夜よ り
有意に低下 し た
. これ ら
の結 果は
,く
aう
睡 眠が
浅い程, 交通 騒 音 暴露の影 響が
大き
い こと
,くbう交通 騒 音 暴 露の
影 響は
一過 性の も
のと は
いえ ず
,睡
眠パ
タ
ー ン にか な り の
影 響を
与え る
こと を 示
唆し て
いる
.Ee
y
w o rds infr a s o u nd a nd lo w fr eq
u e n cy
s o u nd, a udib le s o und ,Sl
e ep
dist
u rbanc e, ele c
t
r o e n c ep
halog
r ap
hy
近 年,
わ が
国で は
騒 音, 振 動のほ
か に低周
波 音によ る と 思 わ れ る
頭痛,め ま
い, 睡 眠妨 害を は じ め と し た
精神心 理
的あ る
いは
身 体的な
種々 の愁 訴が
表面 化し
注 目を
集め て
いる
. 低 周 波音の 人
体への影 響は
, 最 初は 工
場, 火 力発 電 所の
周 辺で問 題にさ れ て
いた が
, 最 近で は
新 幹線のト
ンネ
ル, 高 速 道 路 高架 橋周 辺 で も
低 周 波 音によ る
苦 情が
訴え ら れ て
いる
り.し か し
, これ ら の
苦情と
低 周 波音と の
間には
っき り と し た
因果 関 係が
成 立す る か
否か に
つ いて は
未だ
確 定さ れ て
いな
い現状にあ る
.し た が
って
, 低 周 波 音の生 体への
影 響を
実験 的に検 討
し
, 明ら
か にし て
いく
こと が 必
要と
思わ れ る
.一 方, 騒 音の
人
体への
影 響のう ち
睡 眠に対す る
影響に関
し て は
多く の
報 告2州が な さ れ て
いる
.し か し
,特 A b br e viat
io n s こS E I,Sle ep
efficie n cy
inde xi
T S T,t
Ot
al sle ep t
im e.に低 周 波 数域の
陸 眠
への影 響に つ いて は な
お解 明す
べき
点も
少な く な
い.そ
こで
, 今 臥 著 者は
低 周 波音の 睡 眠への影 響を
明ら
か にす る
研 究の 一環 と し て
, 特に 低周
波 数 域に焦 点を あ て
低 周 波 数域に主
勢 力を も
つ模 擬 交通 騒 音に健 常男子
大学 生を
暴 露し た
際の睡眠
への 影 響と
低周
波 音に健 常 男子
大学 生を
暴露し た
際の睡 眠
への影 響
を 比
較す る
こと
によ り
低 周 波音の睡 眠
への影 響を 明 ら
か にす る
こと を
試みた
ので
こ こ に報 告す る
.対 象お
よ び 方 法
I
. 対 象被 験 者
は
, 既 往 歴に精 神 神 経疾 患並 び
に耳鼻 科的疾 患のな
い年 齢18
旬2 3
歳 く平 均2
1.7
歳ぅの健 常 男子
大 S P T , Sle ep p
e riodt
im eニ
T I B,ti
m e in bed三
学生計
1 2
名であ る
. 各 実 験6
名を
対象と し
,2
種 類の実験
を
行な
った
. 被験 者には
実 験 期間 中,日
中の過 激な
運 軌 飲 酒, 昼寝 等を
禁止 し
,ま た
, 濃い コ ーヒ ー等は
控え る よ う
に指示 し た 以
外は
,平 常の生 活を さ
せた
.工 工
, 方法 1
. 実験 方法実験
は
小 林理
学 研 究 所の
低 周 波 音 実 験 室 く2
.1
X2
.8
X2
.2
mンに て行な
い,天
井に配 置し た 1 6
個の
低 音用 3 0
c m スピ
ー カー から
低周
波音およ び
模 擬 道 路 交 通騒音を
発生 さ せ た
. 実験では 2 人 を 1
組と し
て音に暴露
し
, 睡 眠ポ リ グ ラ
フく1
.脳
波 一国 際脳 波 学会 標 準 電 極 配 置 法61によ る C
3ま た は C
4と 0
1 の単 極 誘 導こ2
. 踊 筋 表 面 筋 電 図こ 3
. 眼 球 運 動こ 4 .心
電 図1の ほ か
実 験 室 内音, 暴 露 音な ど を
記 録し た
. 脳 波用
電極は
コ ロジ オ
ン,そ の
他のポ リ グ ラ
フ用
電 極は
両 面接着力ラ
ーを 用
い て装 着し た
. 装 着 後の
電 極は
中継コ
ネ ク タ
一 に 一 括し て
接続し
, 被験 者 自 身が
自 由に取り
外せ る よ う
にし た
. 記録には 三
栄 測 器 株 式会 社 製 多用
途 型脳 波計1 A 7 5 を
使用 し た
. 実験 時 間は
午後1 0
時よ り 翌
朝6
時3 0
分ま
での 5
10
分 間と し
,測 定 中は 空
調に
よ り
室 温を 2 3
士l
OC
に維 持し た
.本研 究
で は 2
種類の暴 露 実験を
行った
. 実験1は
実 験第1
,2
夜を の ぞ く
第3
一−5
夜に1 0
■V2 0 H
z,1 0
ノー40 H
zお よ び
10
旬8 0 H
zの 3
種 類の帯 域 低 周 波音 く各帯 域低 周波 音の
ス ペク ト
ルレ ベルは
一定うに5 0
,6 0
およ び 70 d B の
音 圧レ ベ ルで ラ
ンダム に午 後10
時20
分よ り 2 0
分間 隔で3 0
秒 ずつ暴 露し た
際の睡 眠への影響を
観察し た
.実験2 は
実験 第1 ,2
夜を
のぞ く
第3
へ6
夜に周
波 数帯 域25 H
z へ1
.6 K H
z の道 路 交 通 騒 音の 模擬 音く
1ノ3 オ ク タ
ーブ
バ ンド
分 析で 1ノ3 オ ク タ
ーブ
中心 周
波 数で25 H
z に最 大音圧 を も ち
,周
波数の増 大と と も
に音圧 が ほ ぼ
直 線 的に低 下し て
いるう
に 40 d B く
図11,5 0 d B
く40 d B
の音を
全域10 d B
増 幅l およ び 6 0 d B
く40 d B
の音を
全 域2 0 d B
増 幅lの3
種 類の音圧
レ ベル く
L
5 0 で の音圧
レ ベルうでラ
ンダ
ム に午後10
時2 0
分よ り 2 0
分 間隔
で30
秒 ずつ暴 露し た
際の睡 眠への影響
を
観 察し た
. 実 験2
では
実験
1と は
異な り
,入
眠時の睡眠
段 階1
くS
lうでそ
の日
の第1回
目の暴 露を
行った
. 本研 究で用
いた
道 路 交通
騒 音の模 擬 音は
高 架 道路際の家屋
内で
得ら れ た 現
場 調査
結果 を
基に, 雑 音 発生器 くリ オ
ン株 式 会 社 製,S F
−0 51 を
音 源に剛
−て
作 成し
, 現場の分 析結 果にあ わ
せる た め
に,グ
ラ フ ィ ッ ク.イ
コ ライ ザ
ー く松 下 電器 株 式会 社 製,S H
−8 0 65う
によ り 1
ノ3 オ ク タ
ーブ
バ ンド ご と
に実 験 室 内の音圧
レ ベ ルを
補正 し た も
の であ る
.な お
,A
gn e wら
7 1の原則に従い実 験 第2
夜を
対照
夜と し た
.2
.デ
ータ
整理
デ
ータ の
整理 は
以下のご と く
行った
.い 睡 眠段 階の判定
R
e ch
ts ch
aff
e nと K
al
e sの判 定 基 準61に準じ
て 判 定し
,1
区 画1 分 間の3
分の2
以上 を
占め る
睡 眠段 階を も
って そ の
区画の
睡眠段 階と し た
.2
う 体動と
判 定脳 波, 筋電 図,
眼
球 運 動の全誘 導に高 振幅の筋電 図が 混 入 し
, 基 線の動揺が あ る
場合を
体動と
判 定し た
.3
一 睡 眠変 数の整理
W illi
a m s の方 法鋸に準じ
て, 全 就床 時 間 くT i
m ei n b
ed
,T I B
l, 睡 眠時 間 くS l
e ep pe ri
od
ti
m e,
S P T
l, 全 睡 眠時 聞 くT
otal
sl
e ep ti
m e,T S T
l, 睡 眠率 くS l
e ep effi
ci
e n cyi
nd
e x,S E I
iT S T を S P T で
除し た
値1,睡 眠段 階 移行
回
数, 各 睡 眠段 階 出現 時 間,睡 眠
段 階別 出 現率 く各 睡眠
段 階 出現
時 間の T 工B
に占め る
割 合う等を
算 出し た
.な
お,S 3
,S 4
に関し て は
必 要に応じ て
深 睡眠 S 3
十4 と し
て検 討し た
.4
J 各 睡 眠段 階にお け る
刺 激 音に対す る
反応の判定 刺激 音 暴 露 中3 0
秒 間を
含め た 1
分間の
睡 眠段 階が
直 前1 分
間の
睡 眠段 階よ り
浅化し た
場 合, 刺 激音 暴 露 前1
分 間の
レ ム睡 眠が
ノ ン レ ム睡 眠の
いずれ か
の睡 眠段 階へ移 行し た
場 合お よ び
刺 激音 暴霹 中3 0
秒 間を
含め た 1
分 間に体 動が
出現 し た
場 合を
反応あ り と
判定し た
.1工 工
. 統 計処理
結果
は
平 均値士
標 準誤 差で示 し た
.ま た
, 有 意 差検 定には
t検 定ま た は
ズ2検 定を 用
いた
.罫
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ご ぎ
心
−
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3 巴 d p
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鳩叫 h ,書b川de 柚 l 町Ir 叫 u Q n e yくH暮I
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r equ e n cy a n al
ysI S Of
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z ed
tr affi
c n oi
s ei
n c a s e of 4 0 d B
くL
5 。l. t j−−qq ,L
5iO − 0 ,
L
5 0こ 4r一一也,L
9 5.5 1 2 人
成 績
工
. 低周 波音の睡 眠
への影 響1
. 各睡
眠段 階に おけ る
各種 帯 域 低 周 波音に対す る
反 応の発 生 率 く陽 性 率フ ヘの 周
波 数 帯 域の影 響図
2
に各種 帯 域の
低周 波 音に5 0
,6 0
,7 0 d B
の音圧 で
暴 露し た
際の各睡
眠 段 階で
の反
応の
発 生 率を
一 括し
, 反応の
発生 率への
周 波 数帯 域の
影 響を 比
較し て 示 し た
. 各 睡 眠段 階で
の反 応の発 生 率は
いずれ
の睡 眠 段 階に お いて も
, 10
へ2 0 日
z,1 0
へ4 0 王 1
z.1 0
ノー8 0 日
z の各 帯域 間で
有 意差は
認め ら れ な
か った
.ま た
,10
へ2 0 E
z およ び 1 0
〆−8 0 E
zの
帯域 低 周 波音で は S l
で最も 反
応の発 生率
が
高く
,S R E M
,S 2 の
順で低 下し
,S 3
+4 で
最も
低かった
.し か し
, いずれ
の反
応の発 生 率も 3 0
%以
下で
あった
. これ
に対し
,1 0
へぺO E
z の帯 域 低 周 波音で は
,S R E M で
最も 反
応の発 生 率が
高く
,S 3
+ 4,S 2
,S l
の順で
反応の
発生 率は
低く な
って
いる
.2
. 各睡 眠 段 階にお け る
各 種 帯域 低 周波 音 暴 露に対す る
反 応の
発 生 率 く陽 性 率1 への音 圧の影 響図
3
に各 種 帯域 低周 波 音に対す る 反
応の 発 生
率を
音 圧 別に 示 し た
.1 0
へ2 0 H
zお よ び 1 0
旬8 0 H
zの
各帯 域 低 周 波 音では 5 0
,6 0
,7 0 d B
の音 圧 間で反
応の発 生率に は
善が な か
った
.し
かし
,1 0
へ4 0 E
zの
低 周 波 音に対す る
反 応の
発 生 率は そ れ ぞ れ 5 0 d B で 2
%,6 0 d B で 1 5
%,7 0 d B で 2 2
%と
いう
結果が
得ら れ た
.6 0 d B
およ び 70 d B で の
反 応の
発 生 率は 5 0 d B
で のそ れ よ り も
有 意に高か
った
くp く0
.0 1
1が
,6 0 d B と 7 0 d B
の反
応の
発 生 率の間には
有 意羞は な か
った
.ま た
,そ れ ぞ れ
の音圧
で周 波数 域と の
関 係を
検 討す る と
いずれ
の音 圧レ ベ ル に おい
て も 3
つ の帯 域 低 周波 音 間の反
応の発 生 率には
有意 差は み ら れ な
か った
.言
− む
葛
J G O 叫ぢ
d 中
鍼
Ba nd l O l O l O l
ヂど1 ヂ1 どl P1 ヂl ヂl IPデI
ーr e 叩 n Cy よよよ 2 0408 0 2 0 4 0 8 0 2 0 4 0 8 0
く
Hzう
S le epst8ge − Sl − −S2 − −S3 +4− −S R E M −F i
g.2
.R
e a cti
o n r ate af
te r e xpo s u r etoi n f
r a s o u nd
a n
d l
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r equ e n cy s o u nd
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s e v e r al b
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e ep stagei
n c a s e of
n o n−R E M
sl
e ep,くb
I ch
a nge to n o n−R E M
sl
e epf
r o mR E M
sl
e ep,くcl o c c u r r e n c e of b
od
y m o v e m e nt.チ エ
3
■ 各 種帯 域 低 周 波 音暴 露が
各 夜の睡眠
に及ぼ す
影 響図4 に対 照夜の第
2
夜から
実験が
終了 し た
第5
夜ま
で の睡
眠 率の経 過を 示 し た
. 各種帯域低周 波音を
暴露し た
第3
旬 4 夜の睡眠
率は
いず れ も 9 9
%以 上
であ
った が
, 対 照 夜の睡眠
率と
の間には
有 意 差は
認め ら れ な
か っ
た
■ 図5
に第2
夜から
第5
夜に おけ る
睡 眠段 階移 行回
数を 示 し た
. 睡 眠段 階移 行回
数も 睡
眠 率と
同様に5
0
5
ハ U へ
温
む
竃
J 仁 0−ち 雲 虚
Sou nd Pr eS Su r ele v el
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n o n−R E M
sl
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Ch
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sl
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S l
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e m e a n士S E M
..
..
.. ノ.
...
.. ノ■
.こ
..
..
..
対照夜
と 暴
露夜と の
間には
有 意差が
認め ら れ な
かった が
, 暴露 夜では
バ ラ ツキ が
多 少増 加し て
いた
. 図6
に第
2
夜から
第5
夜ま
で の各 実験 夜に おけ る
睡 眠段 階 別 出 現率を 示 し た
. 暴 露 夜の第3
旬5
夜に おけ る S W
,S 2
,S 3
十4 の
各 睡 眠段 階の出現
率は
対 照 夜の第2
夜と
の間に差は 認 め ら れ な
かった が
,S l
の出現
率は
第5
夜で 7
.5
士 1.0
%を 示 し
,対照
夜の 4.4
士0
.7
%に比 し
有 意に増加
し た
くp く0
.05
I.工 I
. 模擬 道 路 交通騒
音の睡 眠
へ の影 響1
.入
眠時の睡
眠段
階1くS
lうで の模 擬 道路 交 通 騒 音の暴 露の影
響表
1
に入
眠 時に おけ る S l
で の騒 音 暴 露に対す る 睡
眠段階の変 化の出現
率を 示 し た
.2 5 王 i
z 旬1
.6 K H
z,音圧 4 0 d B
の刺激に対し て 3 3
%が
完 全に覚 醒し
,5 0
%が
一 過性に覚
醒 し
,ま た
17
%のみ S 2
に移 行し た
.5 0 d B で は 5 0
%が
完 全覚醒 し
,残り
の5 0
%は
一過
性の覚 醒を 示 し た
.ま た
, 音圧 6 0 d B
の負荷で は
,10 0
%が
完 全覚 醒し た
.2
. 各睡 眠段 階にお け る
模擬 道 路 交通 騒 音に対す る 反
応の発生
率く
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