低周波電界の生体作用機序解明の基礎研究

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10837014
• Research Institution: Hokkaido Institute of Technology
• Principal Investigator: 山下 政司 北海道工業大学, 工学部, 助教授 (40210421)
• Keywords: 低周波電界 / 皮膚温度 / 体温調節 / 心拍変動 / 交感神経 / 局所曝露 / ELF / 末梢血流量

Research Abstract

厚生省の認可を受け安全性の確認されている理学診療用の電界曝露装置を用いて、人体にELF電界を曝露したときの生体情報を計測し、解析を行った。まず、人体に電界を全身曝露する前後および曝露中の手甲皮膚温度と心電図を計測し、解析した。被験者間にかなりの個人差が目立ったが、平均的な手甲皮膚温度は電界曝露直前まで上昇傾向であったものが、電界曝露開始と共にほんのわずかではあるが低下傾向に転じ、曝露後には一段と低下傾向が強まる結果となった。この時同時計測した心電図を基に交感神経、副交感神経活動の指標となる心拍変動のHFおよびLF/HF成分の解析を行った結果、電界曝露に伴って副交感神経活動が弱まり、交感神経活動が活性化され、体温調節に関係する部位も少し活性化されるというデータを得た。交感神経の活性化は曝露開始直後では見られず、曝露半ば以降、曝露後まで持続する一方で、体温調節に関係する成分は曝露直後から曝露後まで活性化する結果であった。従って曝露直後の皮膚温度降下は体温調節中枢の弱い効果が現れ、その後少し時間を置いて皮膚交感神経が働いて皮膚血流を減少させて皮膚温が低下するものと推定される結果が得られた。次に手甲皮膚温度の低下現象は局所的な末梢応答が関与するかどうかを調べる目的で腕のみの局所曝露を行い、皮膚温度、筋電図、脈波を同時計測して解析を行った。その結果、手甲皮膚温度の低下減少は電界強度が非常に高い場合に見られる場合もある事が分かった。その時の筋電図活動は皮膚温度の推移と無相関であった。また、皮膚温度が低下する被験者に関しては、電界曝露に伴って末梢血管低抗および末梢血流量が変化している現象が見受けられた。しかし、皮膚温度の低下現象も個人差が大きく、さらに大規模で詳細な検討が必要と考えられる結果となった。

Research Products

• [Publications] 山下政司: "強電界中での生体信号の計測と解析-心拍変動と末梢温の解析-"医用電子と生体工学. vol.37 suppl.. 269 (1999)
• [Publications] 山下政司: "強電界中における心電図の計測及び解析"電気関係学会北海道支部連合大会講演論文集. 454 (1999)
• [Publications] 山下政司: "強電界曝露に伴う自律神経系変動の解析"医用電子と生体工学. (予定). (2000)