弊社は日本体力医学会に加盟しており、各大学や病院と共同研究を行い毎年学会にて研究結果を発表しております。



研究論文 

軽度高気圧酸素環境が若年者の呼気中アセトン量及びエネルギー代謝に与える効果
日本気圧バルク工業株式会社、神戸大学大学院

【背景】
軽度高気圧高酸素(mHBO)環境は酸素が血漿に溶解することで血中酸素濃度を増加させ、組織の代謝を改善させる。これまでの動物による検証で骨格筋の酸化代謝酵素の増加や脂肪細胞の縮小が報告されている。
【目的】
本研究では健常者におけるmHBO曝露が全身のエネルギー代謝と脂肪燃焼に与える影響を検証することを目的とした。
【方法】
若年健常者9名を対象とし、mHBOルーム内で通常気圧酸素濃度(1.0ATA、酸素濃度20.9%)とmHBO(1.4ATA、酸素濃度30.8%-39.5%)の2条件で70分間滞在させた。各々の環境下での酸素消費量及び安静時代謝量を測定した。また、5名については呼気中のアセトン濃度を測定し、脂肪燃焼の指標とした。
【結果】
通常気圧酸素濃度環境と比較し、mHBO環境滞在後の酸素消費量及び安静時代謝量は有意に増加を示した。また、mHBO環境後の呼気アセトン濃度は、通常気圧酸素濃度環境に比較し、増加を示した。
【考察】
mHBO環境は組織の代謝を亢進させ、脂質代謝を促進することが示唆された。
【結論】
mHBO環境は酸素消費量を増加させることで脂質代謝を増加させる効果があると考えられる。
軽度高圧酸素環境への滞在が若年女性の血液単核細胞に及ぼす影響
神戸大学大学院、日本気圧バルク工業株式会社

【背景】
軽度高気圧酸素療法(mHBO)は、メタボリックシンドロームに対して有効であることが認められているが、血球数と免疫細胞に対する効果は明らかではない。
【目的】
兼用者のナチュラルキラー(NK)細胞、血球数、心拍数に対するmHBO曝露の影響を検証した。
【方法】
健常女性12名(24.3±2.4歳)を高気圧酸素ルーム内でmHBO(1.4気圧、酸素濃度35%-39.5%)に70分間曝露させた。赤血球、白血球、およびNK細胞は、mHBO曝露の前後に血液分析装置とフローサイトメトリーによって測定した。CD3、CD16、CD56、およびCD69で標識されたT細胞、NK細胞サブセット、および活性化NK細胞を測定した。
【結果】
mHBO曝露後、心拍数は減少した(p=.005)。赤血球と白血球の数は曝露後に増加した(それぞれp=.005、p=.003)。血中ヘモグロビンは曝露後に増加傾向を示した(p=.08)。さらに、総NK細胞、NKbright細胞及びNKdim細胞はmHBO曝露後に増加した(それぞれp=.02、p=.004,p=.02)。
【考察】
mHBO曝露は心拍数を減少させ、白血球と赤血球、NK細胞の数を増加させた。
【結論】
mHBO曝露は心拍数を低下させ、血液単核細胞を増加させる可能性があり、免疫応答を強化するための有用な手段となる可能性が示唆された。
軽度高気圧酸素環境における脳前頭前野の酸素化ヘモグロビン濃度の変化
日本気圧バルク工業株式会社、神戸大学大学院

【背景】
軽度高気圧酸素(mHBO)環境は酸素が血漿に溶解する溶存酸素や赤血球に結合する結合酸素の増加で血中酸素濃度を上昇させる。
【目的】
本研究では脳における簡素化ヘモグロビン濃度を測定し、mHBO曝露が前頭葉の組織酸素動態に与える影響を検証した。
【方法】
若年健常女性7名を対象とし、mHBOルーム内で通常気圧酸素濃度(1.0ATA,酸素濃度20.9%)環境とmHBO(1.4ATA,酸素濃度30.8%-39.5%)環境の2条件で、安静坐位で動画を鑑賞しながら70分間滞在させた。各々の環境下での心拍変動と脳前頭葉の組織酸素ヘモグロビン濃度を測定した。
【結果】
通常気圧酸素濃度環境と比較し、mHBO環境滞在70分後の副交感神経活性は増加した。また、脳前頭葉における酸化ヘモグロビン濃度は通常気圧酸素環境下では低下する傾向がみられたが、mHBO環境下では増加することが観察された。
【考察】
mHBO環境では血中酸素濃度が上昇することで組織酸素濃度を増加させることができ、前頭葉の酸素動態を増加させたものと考えられる。
【結論】
軽度高気圧酸素環境は脳組織の簡素化ヘモグロビン濃度を増加させることが可能であることが示唆された。
軽度高気圧酸素環境への滞在が末梢血ナチュラルキラー細胞に与える効果 
日本気圧バルク工業株式会社、神戸大学大学院

【背景】
ナチュラルキラー(NK)細胞は自然免疫を代表する免疫細胞であり、特定な抗原がなくとも異常な細胞を排除する作用がある。2から3気圧の高気圧酸素では免疫機能を向上することが報告されているが、軽度高気圧酸素環境(1.2-1.4気圧、mHBO)が免疫機能に与える効果については知見がない。
【目的】
mHBOへの曝露がNK細胞とサブセットの強陽性NKbright細胞及び弱陽性NKdim細胞に及ぼす影響について検証することを目的とした。
【方法】
中高年者8名を対象に60分間のmHBO(1.4気圧、酸素濃度40%)曝露前後に採血し、CD3、CD16、CD45、CD56をラベルしたNK細胞及びNKbright細胞やNKdim細胞のサブセットをフローサイトメトリーで測定した。また、酸化ストレスマーカーである血清d-ROMs値を測定した。
【結果】
mHBOによりNK細胞数の増加が観察され、NKbright細胞やNKdim細胞数も増加が見られた。NKbright細胞・NKdim細胞比には変化がないことからmHBOはNK細胞全体の増加を誘導した。一方、mHBO前後のd-ROMs値には変化がみられなかった。
【考察】
軽度高気圧酸素は酸化ストレスを与えず、NK細胞数を増加させ、サブセットであるNKbright細胞及びNKdim細胞の両方を増加できる。
【結論】
mHBOは安全な環境であり、免疫機能を亢進できる健康増進装置として利用できることが示唆された。
軽度高気圧高酸素暴露が糖尿病による速筋の筋量及び代謝機能障害に及ぼす軽減効果
日本気圧バルク工業株式会社、京都大学、京都産業大学、中京大学

【背景】
糖尿病骨格筋では速筋優位に筋量や機能が低下する。軽度蒸気圧高酸素暴露(mHBO)は高血糖や骨格筋酸化能の改善作用が報告されており、糖尿病に伴う速筋の筋量や代謝機能の低下予防にも効果が期待できる。
【目的】
糖尿病骨格筋の筋量及び代謝機能に対するmHBOの効果を検証することを目的とした。
【方法】
雄性Wistar系ラットにストレプトゾトシンを尾静脈投与して糖尿病モデルを作製し、mHBO(1.25気圧、酸素濃度36%、3時間/日)による介入の有無で2群に区別した。また、同週齢の対象群を設けた。8週間後、長趾伸筋を摘出した。
【結果】
糖尿病群では対照群に比較して長趾伸筋重量が減少し、速筋線維横断面積が低値を示した。また、活性酸素種の産出増加、ミトコンドリアDNAコピー数の減少、CS活性の低下、アポトーシス指標であるBax/Bcl-2比の増加がみられた。一方、mHBOは糖尿病に伴う活性酸素種、ミトコンドリア量、CS活性、アポトーシス因子の変化を減衰し、長趾伸筋における速筋線維の萎縮を軽減させた。
【考察】
mHBOによる筋量減少及び代謝機能の軽減効果には酸化ストレスやミトコンドリア機能不全を介するアポトーシスの抑制が関与したと考えられる。
【結論】
軽度高気圧高酸素暴露は糖尿病に伴う速筋筋量及び代謝機能の低下を軽減する。
軽度高気圧高酸素は指尖の微小環境と副交感神経活性を増加させる
神戸大学大学院、日本気圧バルク工業株式会社、京都大学大学院

【背景】
高気圧高酸素は酸素が血漿に溶解することにより血中酸素濃度を増加させる。本研究は健常者に対する軽度高気圧高酸素(mHBO)暴露が末梢組織の微小循環と副交感神経活性に与える影響を検証した。
【方法】
健常者15名(24.6±4.9歳)を対象とし、mHBOチャンバー内で通常の気圧酸素濃度(1.0ATA、酸素濃度20.9%)とmHBO(1.4ATA,酸素濃度30.8-39.5%)の2条件で各々70分間滞在させた。測定項目は、動脈血酸素飽和度、皮膚温、皮膚水分量、指尖と皮膚の毛細血管の血流速度、心拍数とした。
【結果】
mHBOでは動脈血酸素飽和度が100%になり、毛細血管の血流速度は指尖で90μm/秒から126μm/秒に増加し、皮膚で52ml/分から69ml/分に増加した。さらにmHBOでは心拍数が低下し、FFT解析で副交感神経活性の上昇が確認され、皮膚温、皮膚水分量も増加した。
【結論】
mHBOへの滞在は副交感神経活性の上昇に伴って末梢組織の微小循環を促進することが明らかになった。
低圧性低酸素からの回復期が自律神経活動に及ぼす影響
日本気圧バルク工業株式会社、京都産業大学、中京大学、京都大学

【背景】
これまでの研究によって、低圧性低酸素への滞在が交感神経の活動を抑制することを明らかにした。低圧性低酸素への滞在後は昇圧して1気圧の環境に戻す。この時の自律神経活動の変化については、これまでに研究されていない。
【目的】
低圧性低酸素に滞在後の昇圧期における自律神経活動の変化について検討した。
【方法】
健康な成人男性に日本気圧バルク工業株式会社製の低圧性酸素ルーム(Bread A,Type L)に滞在してもらった。50分で高度3500mに到達するように気圧を低下させた。その後、昇圧して10分で1気圧に戻した。別の日に1気圧、20.9%酸素の環境に60分間にわたって滞在してもらった。時間経過に伴う安静時脈拍数(beats/min)、血中酸素飽和度(%)、心拍変動(LF/HF)を測定した。
【結果】
低圧性低酸素に滞在後の昇圧期には、気圧の上昇とともに血中酸素飽和度が増大した。昇圧期の安静時脈拍数と自立神経活動は、低圧性低酸素への滞在時と同様の値を示した。
【結論】
低圧性低酸素への滞在後は、昇圧して1気圧の環境に戻す。この時の自律神経活動は、気圧の上昇や酸素濃度の増大の影響を受けなかった。
低圧性低酸素からの回復期が皮膚温に及ぼす影響
日本気圧バルク工業株式会社、京都大学、京都産業大学、中京大学、

【背景】
我々は、低圧性低酸素への滞在中に末梢での皮膚温が上昇することを確認した。一方、低圧性低酸素に滞在後の回復期における皮膚温の変化に関する研究は行われていない。
【目的】
低圧性低酸素に滞在後の昇圧期における末梢での皮膚温と血管径の変化について検討した。
【方法】
健康な成人女性に日本気圧バルク工業株式会社製の低圧性低酸素ルーム(Bread A Type L)に滞在してもらった。(1回でドジに3名の被験者に滞在してもらった)。50分で高度3500mに到達するように連続的に気圧を低下させた。その後、10分で1気圧に戻した。別の日に1気圧、20.9%酸素の環境に60分間にわたって滞在してもらった。安静時脈拍数(beats/min)、血中酸素飽和度(%)、右手中指の皮膚温(℃)と血管径(mm)を測定した。
【結果】
低圧性低酸素に滞在後の昇圧期には、気圧の上昇とともに血中酸素飽和度が上昇した。一方安静時脈拍数には変化が認められなかった。低圧性低酸素への滞在中に右手中指の皮膚温が上昇した。この傾向は、昇圧期にも認められた。さらに、昇圧期には末梢の血管径も増大する傾向を示した。
【結論】
低圧性低酸素への滞在中に生じた右手中指の皮膚温の上昇は、その後の昇圧期にも継続した。
骨格筋の萎縮・変性に対する軽度高気圧酸素の影響
日本気圧バルク工業株式会社、京都大学、京都産業大学、中京大学、

【背景】
軽度の高気圧と高濃度酸素の環境に滞在することによって、溶存酸素や末梢血流を増大できる。溶存酸素や末梢血流の増大は、骨格筋の萎縮や特性の変化を抑制できると考えた。
【目的】
実験動物の後肢に負荷が加わらないようにして骨格筋に萎縮・変性を引き起こし、さらに軽度高気圧酸素の環境に滞在させることによって、後肢部の萎縮や特性の変化を抑制できるかどうかを検討した。
【方法】
生後7週齢のラット(24匹)の後肢を吊り上げて無負荷の状態で2週間にわたって飼育した(HU群)。そのうちの12匹のラットは、1日1回、3時間にわたって軽度高気圧酸素(1317hPa、40%酸素)の環境に滞在させた。(HU+MHO群)後肢を吊り上げず、軽度高気圧酸素の環境にも滞在させなかった(WR群)
【結果】
HU群とHU+MHO群の体重あたりのヒラメ筋重量、ヒラメ筋の酸化系酵素活性とPgc-1α mRNAの発現量は、WR群より低い値を示した。一方HU+MHO群のそれらの値は、HU群より高い値を示した。HU群のヒラメ筋では、I繊維からIIA繊維へのタイプ移行が認められたが、HU+MHO群ではタイプ移行が抑制された。
【結論】
軽度高気圧酸素は、骨格筋の萎縮や特性の変化を抑制するように作用すると結論した。
低圧性低酸素が自律神経活動に及ぼす影響
日本気圧バルク工業株式会社、京都大学、京都産業大学、中京大学

【背景】
高気圧・高酸素への滞在により自立神経活動が安定することが報告されている。一方、低圧性低酸素への滞在による自立神経活動への影響については、先行研究が認められない。
【目的】
低圧性低酸素への滞在が自律神経活動に及ぼす影響について検討した。
【方法】
健康な成人男性に日本気圧バルク工業株式会社製の低圧性低酸素ルームに滞在してもらった。50分で高度3,500mに到達するように気圧を低下させた(その後、10分で1気圧に戻した)。低圧性低酸素ルーム内の温度・湿度は一定に維持した。別の日に1気圧、20.9%酸素に60分間にわたって滞在してもらった。滞在中の安静時脈拍数と酸素飽和度を連続測定した。滞在前、滞在25分後、滞在後に心拍変動を測定した。
【結果】
気圧の低下とともに血中酸素飽和度が減少した。交感神経の活動が高い被験者では、低圧性低酸素への滞在によって交感神経の活動が抑えられた。副交感神経の活動が高い被験者では、低圧性低酸素への滞在による影響は認められなかった。
【結論】
低圧性低酸素への滞在により、交感神経の活動が抑制されることが明らかになった。このような交感神経活動の抑制が、低圧と低酸素によるものか、低酸素だけによるものかは明らかではないので、低酸素による自立神経活動の影響を検討していく予定である。
低圧性低酸素が皮膚表面温度に及ぼす影響
日本気圧バルク工業株式会社、京都大学、京都産業大学、中京大学

【背景】
軽度な高気圧・高濃度酸素(1.25~1.3気圧、35-40%酸素)への滞在は、安静時脈拍数の減少、血中酸素飽和度の増加、末梢血流の増大と皮膚表面温度の上昇を引き起こす。一方、低圧性低酸素への滞在に関する詳細な研究は少ない。
【目的】
低圧性低酸素が安静時脈拍数、血中酸素飽和度、皮膚表面温度、末梢の血管径に及ぼす影響を検討した。
【方法】
健康な成人女性に日本気圧バルク工業株式会社製の低圧性低酸素ルーム(BreadA、Type L)に滞在してもらった(一回で同時に3名の被験者に低圧性低酸素ルームに滞在してもらった)。50分で高度3,500mに到達するように連続的に気圧を低下させた(その後、10分で1気圧に戻した)。低圧性低酸素ルーム内の温度・湿度は一定に維持した。滞在中は5分間隔で安静時脈拍数、血中酸素飽和度、右手中指の表面温度と血管径を測定した。
【結果】
低圧性低酸素に滞在中の安静時脈拍数には、有意な変化は認められなかった。
【結論】
低圧性低酸素への滞在により、交感神経の活動が抑制されることが明らかになった。このような交感神経活動の抑制が、低圧と低酸素によるものか、低酸素だけによるものかは明らかではないので、低酸素による自立神経活動の影響を検討していく予定である。
酸素ルームを用いた高気圧・高濃度酸素が血中酸素飽和度、安静時心拍数、末梢血流に及ぼす影響
日本気圧バルク工業株式会社、京都大学、京都産業大学、中京大学

【背景】
1名用の酸素カプセルに対して、複数名が同時に使用できる酸素ルームが開発・製造されている。酸素ルームでは、高齢者、怪我をした人が介護者や介添者と一緒に滞在できる利点がある。しかしながら、酸素ルームの有効性についての先行研究は認められていない。
【目的】
酸素ルームを使用した軽度の高気圧・高濃度酸素が血中酸素飽和度、安静時心拍数、末梢血流に及ぼす影響を明らかにした。
【方法】
6名までが同時に滞在できる酸素ルームを使用した。1.3気圧、最終酸素濃度35%の環境に60分間滞在した。12名の被験者について、血中酸素飽和度、安静時心拍数、指先の血流を連続して測定した。
【結果】
時間経過にともなう血中酸素飽和度、末梢血流の増大が認められた。時間経過にともなう安静時心拍数の減少が認められた。
【考察】
酸素ルームの使用では、室内が広いことによって気圧と酸素濃度の上昇率が低くなる。これについては、エアーポンプや酸素濃縮器の性能を向上させることで対応できることが分かった。
【結論】
低圧性低酸素への滞在により、交感神経の活動が抑制されることが明らかになった。このような交感神経活動の抑制が、低圧と低酸素によるものか、低酸素だけによるものかは明らかではないので、低酸素による自立神経活動の影響を検討していく予定である。
軽度な高気圧・高濃度酸素が自律神経活動に及ぼす影響
日本気圧バルク工業株式会社、京都大学、京都産業大学、中京大学

【背景】
軽度な高気圧・高濃度酸素が自律神経活動(とくに交感神経活動)にどのような影響を及ぼすのかを検討した先行研究は認められない。
【目的】
軽度な高気圧・高濃度酸素が自律神経活動に及ぼす影響を明らかにした。
【方法】
6名までが同時に滞在できる酸素ルームを使用して、1.3気圧、最終酸素濃度35%の環境に60分間滞在した。18名の被験者について、滞在前、滞在中(滞在30分後)、滞在後の自律神経活動を心拍変動から解析した。
【結果】
交感神経活動が優位な被験者については、軽度な高気圧・高濃度酸素が交感神経活動を抑制した。交感神経と副交感神経活動のバランスが維持されている被験者と副交感神経が優位な被験者については、軽度な高気圧・高濃度酸素の影響を受けなかった。
【考察】
軽度な高気圧・高濃度酸素が過剰な交感神経活動を抑制した。これは、設定した気圧と酸素濃度が交感神経の過剰な活動を抑制するのに適切であったことを意味している。今後は、自立神経失調症に対する複数回の滞在による軽度な高気圧・高濃度酸素の効果を検討していく予定である。
【結論】
1.3気圧、35%酸素の環境への滞在は、交感神経の過剰な活動を抑制することが明らかになった。
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