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生体の電気現象に関する研究(II)

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Academic year: 2021

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(1)

生体の電気現象に関する研究(II)

著者

湯ノ口 万友, 古川 徹也, 大園 義久

雑誌名

鹿児島大学工学部研究報告

22

ページ

179-186

別言語のタイトル

STUDIES ON ELECTRIC PHENOMENA IN A HUMAN BODY

(II)

(2)

生体の電気現象に関する研究(II)

著者

湯ノ口 万友, 古川 徹也, 大園 義久

雑誌名

鹿児島大学工学部研究報告

22

ページ

179-186

別言語のタイトル

STUDIES ON ELECTRIC PHENOMENA IN A HUMAN BODY

(II)

(3)

生体の電気現象に関する研究(Ⅲ)

湯 ノ ロ 万 友 ・ 古 川 徹 也 ・ 大 園 義 久

(受理昭和55年5月31日) STUDIESONEIECTRICPHENon皿NAINAHUMANBODY(Ⅱ) KazutomoYunokuchi,TetsuyaFurukawaandYoshihisaOzono Becauseofsupportingaveryexperthomeostasis,ahumanbodyismadeofgreatnumberoffeed‐ backloOps・Inahumanbodythecontrolmadeindetailandwithgreatcareandbeingverysafely balancedisworkedwithoutlearning, Itisveryimportantthatwegointothecontrolprincipleofahumanbodyfromtheviewpointof controltheories・ Inthispaper,fromtheviewpointofthebodyfluid,scontrolsystemwemeasureddirectlythe stationarypotential(SP)oftriggerpointsandrootswiththeAg-AgClelectrode・ TheSPoftriggerpointsandrootsonabodysurfacemeasuredroughly30mV. 1 . 緒 言 前報では巧妙でかつ複雑な生体の恒常性(homeo‐ stasis)維持機構')の解明の一方法として定常電位およ び定常電流に着目し,外部からの適刺激(主として電 気パルス刺激を使用)の印加によって変化のパターン が三つのタイプに分類されることを報告した2). しかし,本報では生体表面上の測定点(東洋医学で 説明される経穴や良導点3〕に一致する.以下,トリガ ポイントと称する)および機能的ルート(東洋医学で 説明される経絡・良導絡・脈・合を総称しており,以 下ルートと称する)間の定常電位の時間的変化や体表 面上の分布についての研究結果を示した.最初,研究 を進めるにあたり「生体表面の電位差にはある一定の 方向性がある.」という仮定のもとに測定を行なった が,研究の進展とともに,この仮定に幾分の無理があ ることが判明してきた.それは,生体表面上のトリガ ポイントの電位が健康体であればある範囲内で常に変 動していることが測定によって確かめられたからであ る.ただし,異常があったり健康を著しく損ねている 場合には,この範囲を越える電位が発生するものと予 想される.このように推測されるのは火傷などによっ て高い電位を測定したからである.なお,本研究で対 象としている被測定者が健康体であるため,不健康体 の測定結果がないということがこのような表現になっ ている.これは今後の研究で明らかにしていくつもり である. そこで,本研究では安静時における体表面上のトリ ガポイントの定常電位変動の範囲を次のように分類し た.(1)生理的範囲,(2)防衛反応の働く範囲,(3)過剰防 衛の範囲(自覚症状として表われ,痛承が認められる 範囲),(4)麻陣や自律神経失調の範囲の以上4つであ るが,特に(1)と(2)の範囲についての電位を実験的に考 察したので報告する.(4)の項目については研究対象外 であるので,除外して考える.しかし,このように分 類できたとしても変動のパターンは個人によって様々 であり一定の法則を定義づけるのは現段階では早計で あるが,活動時から安静時に落ち着くまでの電位の変 化は前報の適刺激に対する変化と同様,あるパターン に分類できるように思う. 以下,2章および3章で実験や方法について述べ, 4章で問題点ならびに今後の方針を述べて結びとした. 2.生体の電気現象および装置と実験方法 2.1.トリガポイントとルート 前報で説明した良導点,反応良導点および東洋医学

(4)

180 鹿 児 島 大 学 工 学 部 研 究 報 告 第 2 2 号 ( 1 9 8 0 ) で使われる経穴等,本稿で研究対象とする体表面上の 著しく電流の流れる点を総称してトリガポイントと呼 ぶことにする.なお,記号は前報同様中谷氏の使用し た統一的な記号に従い,第1図から第3図に示す位置 を選んだ3〕4〕・ルートはトリガポイントが体表面上で 線状に結びついているもので,同一ルート上のトリガ ポイントは同じような反応を示すが,異常のある場合 は特定のトリガポイントが他と比較して非常に高い電 位を示す.又,ルートは次のような働きをもっている. ①栄養作用…………栄養の流通する経路 ②機能調整作用……全身の生活機能を調整,総合す る一大調整網 ③刺激伝達作用……一ケ所の点の刺激がそのルート にそって伝達される ④病態反応作用……生体の異常(外因性・内因性) をあらわす 以上の4つの働きであるが5〕,特に②と④に注目し, その調整作用および反応作用を体表面電位として測定 した.このようなルートには,「正経」「奇経」「経別」 等の種類があり,それを第1表から第3表に示す.こ

Or1U (a)前腕内側(右)(b)前腕外側(右) 第 1 図 代 表 的 な ト リ ガ ポ イ ン ト H4

旧│’ (c)足背 第2図代表的なトリガポイント 第1表「正経」のルート 小 腸 l F 4

腿 内 1 則 ( モ 勝 眺 れらは生体の臓器と密接に結びついていると考えられ ており,更にはルート間同志も第4図に示すような関 係にあり,それぞれがフィードバック的にあるいはフ ィードフォワード的に作用し合って,homeostasisが維 持されている.以上のような理由から,トリガポイン トおよびルートを研究対象として選び測定を行なった.

(5)

湯ノロ・古川・大園:生体の電気現象に関する研究(Ⅱ) 181 第3図(a)代表的なトリガポイント 第 2 表 「 奇 経 」 の ル ー ト 名称|トリガポイント|対応する「経穴」の名称 P, H43−F26 後 諮 一 申 脈 Pz H55−F54 外 関 一 臨 泣 P3 H64−F63 合 谷 一 陥 谷 N1 Hユ5−F85 列 欠 一 照 海 N2 H24−F14 内 関 一 公 孫 N8 H35−F23 通 里 一 太 衝 2.2.生体用電極 生体の電位を正確に測定するために分極の極めて小 さい電極を選ぶ必要がある.そこで本実験では最もよ く使われており分極電圧も小さい銀一塩化銀電極を使 用し’特性の劣化が測定値に悪影響をおよぼさないよ うに常にチェックして正常な電極(分極電圧が2mV 第3図(b)代表的なトリガポイント 以内におさまる)だけを使用している2).しかし,使 用頻度が増すにつれ電極の損傷が無視できなくなって きた.しかも電極が高価であるので従来のやり方では 非常に不経済である.そのため,分極電圧が大きくな った電極の再生利用を試ふた.最初は分極電圧が大き かったり,メッキ面が剥がれてしまうなど多くの問題 点があったが試行錯誤のもとに分極電圧も小さくしか も剥がれにくい電極の再生が可能になり,電極が測定 値に及ぼす分極の影響をほとんど取り除くことができ るようになったので,再生法を第5図に流れ図で示す 第 3 表 「 経 別 」 る ル ー ト 名 称 そ の 1 そ の 2 1 台 VN21(砿)一Fb5照海) 民3(大路)一応6(大拝) 2 合 W121(砿)−屍4(中封) 民3(大イ許)一価O憶う儲 3合 W121(瀬)−F,4(剛紛 FI3(太白)−R52(承苅 4 合 W130(齢)一H47伎正〕 H33(神門)一M5鯖哨) 5 合 W130(百勧一H55(外関) Hg4(内閣)一H552院,胃) 6 合 W130(酸)−H65(陽難) HI3(太淵)−H‘35(脚釦

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浄する。 182 生理食塩 24hr熟成 蒸留水で洗浄する。 I& 〃 使 用 済 み 電 極 NO 分 極 測 定 ∼ 分極>2〔mV』2〔mv YES r − − つ 電極表面を細かいサ ンドペーパーで磨く。 もしくは、アンモ ニア水に浸す。 f細かいサ f−で磨く。 上、アンモ &す。

2%AgNO3溶液 (液温24℃)中で数 分 間 電 解 研 磨 8溶液 ) 中 で 数 降研磨 第 4 図 ル ー ト の 関 係 2.3.トリガポイント検出器 実験を行なう上で最も大事なことは安定性である. 測定機器の電源からの電撃はもちろんのこと,アース 等には細心の注意をはらって測定を行なっていると, 同時に測定精度の向上にもじゅうぶんな配慮をしてい る.また,被測定者に苦痛を与えないために実験時間 の短縮も大きな問題点である.まだまだ改良を加えな ければならない点が累積している中で,今回考案され たトリガポイント検出器(第6図)は従来のものより 正確にかつ敏速にトリガポイントを探せるようになっ 一↓ 一一 一一 ﹂r 蒸留水で洗いエーテ ル で 脱 脂 い エ ー テ

0.5%KCC溶液(液温 24°C)中で数分∼数10 分 間 メ ッ キ 溶液(液温 数分∼数10 L−−÷ 晦 停 心 鰹 8 9 ' @ 〃 鹿 児 島 大 学 工 学 部 研 究 報 告 第 2 2 号 ( 1 9 8 0 ) 第6図トリガポイント検出器 水で約 する。 閥 L 心 鰹 コー提リW号

○章鋤w州一剛

電 圧 測 定 一分極く2〔、v〕リ 定 、 N O2〔、v〕 YES

ウワ〆話︽。 電位分布測定に使用 8 6 第5図電極再生法の流れ図 十 ており取り扱いも簡単であるから実験時間短縮の一助 となっている.この器械は電源に商用の100Vを使 用しているが,電源として乾電池を使用した装置も同 時に作成し実験にじゅうぶん役立っている.しかし, 乾電池を使用した方は,表示器に使っている発光ダイ オードの消費電力がかなり大きく電池の消耗が激しい ので実用になるまではもう少し考慮されなければなら ないまた,従来の探索棒にも改良を加えより使い易 くしている. Z 2 劃 ” 押 ノ 8 ” 鱈 ノ ケ 停 心 鰹 ノ 2 3 牛 3 6 7 8 9 ' @ 〃 Z22ノ ノ 2 鯵 晦 停 心 鰹

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183 湯ノロ・古川・大園:生体の電気現象に関する研究(Ⅱ) 2.4.実験方法 生体表面の電気現象を研究するためにトリガポイン トを測定部位に定めた.それはトリガポイントが生体 内外の受容器(receptor)でありかつ効果器(effector) であると考えられ,その部位の電位を測定すれば生体 の制御機能を把握できると考えたからである. まず,2.3で説明したトリガポイント検出器で生体 表面の測定すべきトリガポイントを探索し,その点に ペーストをつけたAg-AgCl電極をバンソウコウでと めて電位を測定する.その際,注意すべきは被測定者 の安静状態を保つことである.本研究では定常電位の 承に注目しているため,各トリガポイントの指先に対 する電位やルート間の電位を測定したので次に結果を 報告する.

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第8図Hの電位分布(指先基準)

3.実験結果と考察

3.1.ルート間の電位 代表的な電位関係を第7図に示す.これはそれぞれ のルート上の代表的なトリガポイント間の電位を測定 した結果であるが,必ずしもこの結果例のように一定 の関係を保っているわけではない.常に電位は変動し ており,同一人物においても時間によりあるいは日に よって変化していることは実験を通して確かめられた. 9イに16 第7図ルート間の代表的な電位 恒常性が維持されているためである. 3.2.定常電位の分布 第8図と第9図には安静時の定常電位の分布を示し ○。◎。◎0。。◎ pU◎OU◎◎。 。。詞ひ。○。 。○○◎onロ。○

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(8)

95 184 <平均値十15[mV]〉 の範囲のテータ[%] 1

V000000000

m43211234

−一一一

I 平均値[mV] −0.92 第9図Fの電位分布(指先基準) ている.これは指先を基準としたときの各トリガポイ ントの電位である.これらの図から見るとH(手)の 系でもF(足)の系でもほぼ30mV以内に分布して いることがわかる.又,これらの電位の平均値を求め ると第4表に示すようにほぼ5mV程度になっている. さらにこの平均値から士15mVの範囲にあるデータ は全データの80%位になる。すなわち,ほぼ20mV

程度の変化を示す電位は生体の生理的活動によって生

体表面に表われる電位であると言える.つまり,我を

第4表定常電位の分布 Iまこの範囲を生理的範囲と定義づけることにした.次 に30mV以内を考えると約90%のデータがこの範囲 に分布していることになる.この範囲を防衛反応の範 囲と呼ぶことにする.生体が健康でしかも安静にすれ ば,ほとんどがこの防衛反応の範囲に落ち着くであろ う.ただし,厳密な領域を決めることは現段階ではま だデータ不足のためできない今後さらに研究を積承 重ねていく必要がある. 3.3.安静状態での電位の時間的変化 前節でも述べたように実験結果より安静状態におい て,体表面のトリガポイントおよびルート間の電位差 はほとんどなくなることがわかった.ただし,異常が ある場合はその部位に関連するトリガポイントやルー トの電位が他に比べて極めて高くなると考えられる. しかし,健康でかつ安静状態の電位が必ずしも小さい とはいえない.生体の周囲の環境,時間や季節によっ ても定常電位にかなりの差が見られる.また,実験室 のさまざまな外乱(例えば音や光等)によっても非常 に敏感に反応する人とそうでない人がある.これは, 生体のreceptorとeHectorの働きに差があるためで, 人によって感度の差があると考えられる. 第10図よりそれぞれのルートによって電位の変動幅 が異なっていることがわかる.Pの電位変化がⅣに 比べて小さいこれは前報で報告したように体表の内 側より外側の電位変化が小さいということに一致して 7.5 3 合 85 鹿児島大学工学部研究報告第22号(1980) P 1 79 5.0 N3 。◎の。ハロー o④Coo一

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(9)

185 ゲウ麺 いⅦ 一m 40 30 20 10 0 第 1 0 図 定 常 電 位 の 変 動 次に時間的な変化を示した代表的な実験結果が第12 図から第14図である.これからわかるように安定する までに3つのタイプに分類できる.割に敏感な変化を

繰り返しながら安定するAタイプ.(第12図)単調に

減衰して安定値に落ち着くBタイプ.(第13図)はじ

いる.また,合に関しては1合から3合までのルート が4合から6合までのそれに比べて変化が大きい.こ のことは,足の電位が手の電位よりも低いと考えるこ とで納得できる.以上のことを左右で比較してふたと ころ,ほとんど同じような変化を示している.(第11 図) (a)手のHbのルート 第12図定常電位の時間的変化(Aタイプ) 湯ノロ・古川・大園:生体の電気現象に関する研究(Ⅱ) 第13図定常電位の時間的変化(Bタイプ) (b)足のHhのルート 第11図定常電位の左右の分布

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1挺 。 OOQH︺00○口︵ ○︵×芯Un6 のの

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(10)

19 186 鹿 児 島 大 学 工 学 部 研 究 報 告 第 2 2 号 ( 1 9 8 0 ) 考えられるが,体液制御との関連でじゅうぶんな検討 がなされる必要がある. 2)生体の電位はルート間によって定まった方向性 は認められなかった.それは,交感神経と副交感神経 が常に桔抗的に作用しているので,変動するのが普通 である.しかし,異常がある場合には方向性がはっき りすると言われているので今後も更に追究するつもり である. 3)安静状態での電位の時間的変化の変動幅はほと んど30mV程度である.このことは,,)で述べた防 衛反応の範囲とほぼ一致している.というのは生体表 面の定常電位の平均値がわずか5mVであることから も納得できる.このように,健康体でしかも安静状態 の電位は防衛反応の範囲にあることはわかったが,今 後は異常の認められる人の電位がどのような変化を示 すかということ,すなわち過剰防衛の範囲への考察も 行なう必要がある. 以上のように,生体の定常電位についての研究の一 部を報告したわけだが続いて今後検討すべき問題点を 列挙する. ’)トリガポイントを探し電極を装着するまでに約 ’時間を要している.そのため,電極を装着するま での時間を短縮する工夫が必要である.一方法とし て,型をつくって利用する方法を試行中である. 2)データ数の増加と測定時間を短縮し,電圧計の 読ゑ取り誤差をなくするために,マイコンを使った 測定システムを開発している.また,データ解析や 診断まで行なえるシステムへ発展させていくつもり である. 3)生体の体液制御の中で最も重要なものが,血液 と酸素である.今後は血液の流れと体表面電位の分 布についての追究をも試承るつもりである. おわりに,本研究は昭和54年度の卒業研究に取り上 げられたものであって,福原正則氏(鹿大工学部大学 院在学)等に負うところが多く,ここに感謝の意を表 します. 〔旬V〕 40 30 20 IO O −iO −20 N2 ヱヱ旨&= ≦こるココヨコ室室匡孟零宝ユゴコ 第14図定常電位の時間的変化(Cタイプ) めからほとんど変化せずに安定しているCタイプ. (第14図)すべての生体はこれらのタイプのいずれか に属するわけであるが,恒常性維持機能の特性が個人 によって異なっているために3つのタイプに分けられ ると考える.Aタイプの人の場合,自律神経機能が非 常に敏感に働いていると考えられるが,はっきりした ことはまだわからないこれから,自律神経特に交感 神経や副交感神経と体表面の定常電位の関係について じゅうぶんな検討がなされなければならない 4 . 結 一言宮 本稿で述べたことを整理すると次のことが言える. 1)生体表面の定常電位は安静状態においては,ほ とんどが減少する傾向にあり(第5表),ほぼ30mV 前後以内に落ち着く.その変化には3つのパターンが 第5表安静時における電位の変化 6 減少する傾向 にあるもの(%) 増加する傾向 にあるもの(%) ほとんど変化しないもの(%) 88 6 38 P 8 46 24 30 5 合 ’ 4 7 N, 68 13 3 ) 4 ) 5 ) 昭一躯一” 4 合 I 4 7 加一u’7 15 参 考 文 献 問田直幹・内薗耕二;新生理学上下,医学書院 2)湯ノロ・古川他;“生体の電気現象に関する研究画, 鹿大工研報,21,pl81 中谷義雄;良導絡自律神経調整療法,良導絡研究所 木下晴都;臨床経穴図,医道の日本社 川北幸男・山上栄訳,Earl・Lawrence・House・Ben.Pan‐ sky;機能的神経解剖学,医歯薬出版 15 恥一姶一蛤 飴一師一節 11 11 l ) 3 合 ’ 7 8 38

参照

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