JP2002345963A - 呼吸筋活動による残気量改善装置及び残気量改善方法 - Google Patents
呼吸筋活動による残気量改善装置及び残気量改善方法Info
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- Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】本発明は、残気量（特に機能的残気量）を改善
するために実行が有る呼吸筋活動による残気量改善装置
を提供する。 【解決手段】本発明の呼吸筋活動による残気量改善装置
１は、口内にくわえるマウスピース部２と、マウスピー
ス部２内を通過する空気の空気圧を検出するための検出
筒部３と、マウスピース部２内を通過する空気に応じて
作動する弁体６及び空気量を調整し遮断するシャッター
部７を備えた調整筒部４とを一体的に有するものであ
る。
するために実行が有る呼吸筋活動による残気量改善装置
を提供する。 【解決手段】本発明の呼吸筋活動による残気量改善装置
１は、口内にくわえるマウスピース部２と、マウスピー
ス部２内を通過する空気の空気圧を検出するための検出
筒部３と、マウスピース部２内を通過する空気に応じて
作動する弁体６及び空気量を調整し遮断するシャッター
部７を備えた調整筒部４とを一体的に有するものであ
る。
Description
【発明の属する技術分野】本発明は、肺機能における残
気量、特に機能的残気量を改善するために実効があり有
効である呼吸筋活動による残気量改善装置及び残気量改
善方法に関するものである。
気量、特に機能的残気量を改善するために実効があり有
効である呼吸筋活動による残気量改善装置及び残気量改
善方法に関するものである。
【従来の技術】従来において慢性閉塞性肺疾患等の慢性
呼吸器疾患や気管支喘息が生じた場合には、肺機能に異
常が起こるが知られている。このような異常の中で肺機
能における残気量が増大してくることが主要な病態とな
る。すなわち、肺機能における残気量（特に機能的残気
量）が増えることは肺が過膨張していることを示してお
り、呼吸するのに強い努力性呼吸が必要となり、呼吸困
難が生じるということになる。一方、胸部や上腹部の手
術後の患者においては、逆に、残気量が減少し、無気肺
となることがある。
呼吸器疾患や気管支喘息が生じた場合には、肺機能に異
常が起こるが知られている。このような異常の中で肺機
能における残気量が増大してくることが主要な病態とな
る。すなわち、肺機能における残気量（特に機能的残気
量）が増えることは肺が過膨張していることを示してお
り、呼吸するのに強い努力性呼吸が必要となり、呼吸困
難が生じるということになる。一方、胸部や上腹部の手
術後の患者においては、逆に、残気量が減少し、無気肺
となることがある。
【発明が解決しようとする課題】上述したように、肺機
能における残気量、特に機能的残気量を低下させること
が、慢性閉塞性肺疾患等の慢性呼吸器疾患や気管支喘息
の患者の治療、及びリハビリテーションとして重要とな
る。また、慢性閉塞性肺疾患等の慢性呼吸器疾患や気管
支喘息の患者ほどではないが、正常な人でも老化ととも
に肺機能における残気量は増大してくるのが通常であ
る。また、手術後の患者においては、手術後のリハビリ
テーションとして、残気量を上げて無気肺を防ぐことが
重要となる。本発明は、上述した従来の実情に鑑み開発
されたものであり、残気量（特に機能的残気量）のレベ
ルを決定するメカニズムの呼吸筋におけるシクソトロピ
ーという変化を提唱し、肺機能における残気量、特に機
能的残気量を改善するために実効があり有効である呼吸
筋活動による残気量改善装置及び残気量改善方法を提供
するものである。
能における残気量、特に機能的残気量を低下させること
が、慢性閉塞性肺疾患等の慢性呼吸器疾患や気管支喘息
の患者の治療、及びリハビリテーションとして重要とな
る。また、慢性閉塞性肺疾患等の慢性呼吸器疾患や気管
支喘息の患者ほどではないが、正常な人でも老化ととも
に肺機能における残気量は増大してくるのが通常であ
る。また、手術後の患者においては、手術後のリハビリ
テーションとして、残気量を上げて無気肺を防ぐことが
重要となる。本発明は、上述した従来の実情に鑑み開発
されたものであり、残気量（特に機能的残気量）のレベ
ルを決定するメカニズムの呼吸筋におけるシクソトロピ
ーという変化を提唱し、肺機能における残気量、特に機
能的残気量を改善するために実効があり有効である呼吸
筋活動による残気量改善装置及び残気量改善方法を提供
するものである。
【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、請求項１記載の発明の呼吸筋活動による残気量
改善装置は、口内にくわえるマウスピース部と、マウス
ピース部内を通過する空気の空気圧を検出するための検
出筒部と、マウスピース部内を通過する空気に応じて作
動する弁体及び空気量を調整し遮断するシャッター部を
備えた調整筒部とを一体的に有することを特徴とするも
のである。請求項２記載の発明の呼吸筋活動による残気
量改善装置は、口内にくわえるマウスピース部と、マウ
スピース部内を通過する空気の空気圧を検出するための
検出筒部と、マウスピース部内を通過する空気に応じて
作動する弁体及び空気量を調整し遮断するシャッター部
を備えた調整筒部とを一体的に有するとともに、前記検
出筒部に接続したマウスピース部内を通過する空気の空
気圧を測定する測定手段を備えたことを特徴とするもの
である。請求項３記載の発明の呼吸筋活動による残気量
改善方法は、呼吸筋活動において、マウスピース部をく
わえて、安静呼吸から息を大吸気位まで吸った後、又は
安静呼吸から息を大呼気位まで吐き出した後、マウスピ
ース部を通過する空気量を遮断し、強い等尺性の呼吸を
行うことで機能的残気量を改善させることを特徴とする
ものである。請求項１、２記載の発明によれば、簡略な
構成で、肺機能における残気量、特に機能的残気量を改
善するために実効があり有効である呼吸筋活動による残
気量改善装置を実現できる。請求項３記載の発明によれ
ば、マウスピース部をくわえて所定の呼吸を実行するだ
げて、呼吸筋を訓練し、肺機能における残気量、特に機
能的残気量を改善することができる呼吸筋活動による残
気量改善方法を実現できる。
ために、請求項１記載の発明の呼吸筋活動による残気量
改善装置は、口内にくわえるマウスピース部と、マウス
ピース部内を通過する空気の空気圧を検出するための検
出筒部と、マウスピース部内を通過する空気に応じて作
動する弁体及び空気量を調整し遮断するシャッター部を
備えた調整筒部とを一体的に有することを特徴とするも
のである。請求項２記載の発明の呼吸筋活動による残気
量改善装置は、口内にくわえるマウスピース部と、マウ
スピース部内を通過する空気の空気圧を検出するための
検出筒部と、マウスピース部内を通過する空気に応じて
作動する弁体及び空気量を調整し遮断するシャッター部
を備えた調整筒部とを一体的に有するとともに、前記検
出筒部に接続したマウスピース部内を通過する空気の空
気圧を測定する測定手段を備えたことを特徴とするもの
である。請求項３記載の発明の呼吸筋活動による残気量
改善方法は、呼吸筋活動において、マウスピース部をく
わえて、安静呼吸から息を大吸気位まで吸った後、又は
安静呼吸から息を大呼気位まで吐き出した後、マウスピ
ース部を通過する空気量を遮断し、強い等尺性の呼吸を
行うことで機能的残気量を改善させることを特徴とする
ものである。請求項１、２記載の発明によれば、簡略な
構成で、肺機能における残気量、特に機能的残気量を改
善するために実効があり有効である呼吸筋活動による残
気量改善装置を実現できる。請求項３記載の発明によれ
ば、マウスピース部をくわえて所定の呼吸を実行するだ
げて、呼吸筋を訓練し、肺機能における残気量、特に機
能的残気量を改善することができる呼吸筋活動による残
気量改善方法を実現できる。
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る呼吸筋活動に
よる残気量改善装置及び残気量改善方法の実施の形態に
ついて詳細に説明する。図１は本発明の実施の形態に係
る呼吸筋活動による残気量改善装置の全体構成を示す概
略構成図、図２は同装置のシャッター部の概略構成を示
す斜視図である。本実施の形態の残気量改善装置１は、
図１に示すように、患者等が口内にくわえるマウスピー
ス部２と、マウスピース部２内を通過する空気の空気圧
を検出するための検出筒部３と、マウスピース部２内を
通過する空気に応じて作動する弁体６及び空気量を調整
し遮断するシャッター部７を備えた調整筒部４とを、こ
れら全体として一体的に構成している。更に、前記検出
筒部３に、マウスピース部２内を通過する空気の空気圧
を測定する測定手段５を接続している。前記検出筒部３
内には、空気の通過により圧差が生じる抵抗板３ａが配
置されている。また、調整筒部４内には、空気の通過に
応答して作動する弁体４ａを配置している。前記測定手
段５は、検出筒部３に接続した圧力センサ８と、増幅部
９と、表示部１０ａを有するデータ処理部１０とを具備
している。前記シャッター部７を備えた調整筒部４は、
図２に示すように、調整筒部４の端部側に扇形の穴１１
ａを形成した固定板部１１を設けるとともに、この固定
板部１１の外側に扇形の穴１２ａを形成した円板状の回
転板部１２を同心配置に且つ回転可能に取り付け、回転
板部１２を回転させることで、前記穴１１ａ、穴１２ａ
間に形成される空間の形状を変化させ、通過する空気量
を調整・遮断可能としている。次に、本実施の形態にお
ける残気量（特に機能的残気量）のレベルを決定するメ
カニズムの呼吸筋におけるシクソトロピーという考え方
について以下概説する。このシクソトロピーは、肺機能
における残気量を下げるばかりでなく、上げる方向にも
適用される。したがって、胸部や腹部の術後患者におけ
る肺機能の残気量低下による無気肺を防ぐ方法としても
使用することができる。シクソトロピーとは、機械的刺
激を加えると液体が固体に変化するという化学変化であ
り、この変化は、筋肉内でも生じている。筋肉の収縮は
２種類の筋原線維であるミオシンとアクチンがスライド
することにより生じている。上記スライドは、両筋原線
維をつなぎ引っ張り合うクロスブリッジの変化により起
こる。クロスブリッジが固くなると、筋肉は収縮し、や
わらかいと、筋肉は弛緩する。筋肉が収縮、弛緩する時
の固さ、柔らかさは、クロスブリッジに固さ、柔らかさ
が生じているかどうかに左右される。筋肉を収縮した状
態でシクソトロピーを起こすと、筋肉は固くなり弛緩し
にくくなる。一方、筋肉を伸ばした状態でシクソトロピ
ーを起こすと、筋肉は柔らかくなる。生体の呼吸運動
は、呼吸筋の収縮活動で行われる。吸息筋が収縮する
と、胸部は膨らみ、呼息筋が収縮すると、胸部は縮む。
肺機能における機能的残気量は安静呼吸の基準値であ
り、吸息筋も呼息筋も働いていない時の肺容量である。
この時、吸息筋が固くなり短縮していると、機能的残気
量は増大し、呼息筋が固くなり短縮していると、機能的
残気量は減少する。逆に、吸息筋が柔らかくなり弛緩し
ていると、機能的残気量が下がり、呼息筋が柔らかくな
り弛緩していると、機能的残気量は増大する。吸息筋、
呼息筋の固さ、柔らかさを筋肉にシクソトロピーを起こ
させることにより肺機能における機能的残気量を変える
のが本発明の実施の形態の特徴である。次に、上述した
本実施の形態の残気量改善装置１を使用した残気量改善
方法について説明する。 （１）肺機能における機能的残気量を上げる方法 患者の口に前記残気量改善装置１のマウスピース部２を
くわえさせ、シャッター部７を開状態として、安静呼吸
から（大吸気位まで）大きく息を吸ってもらう。このと
きには、吸息筋は短縮し、呼息筋は伸ばされている。こ
の状態で、強く吸息筋を収縮させる（図３・ＦＩＩ）。
すなわち、強く息を吸う。次に、普通の呼吸をさせる
と、強い呼吸の後の呼吸では、図３に示すように、少な
くとも、５呼吸は機能的残気量が増大している。また、
この状態、すなわち、大きく吸ったところで前記シャッ
ター部７を調整し遮断し、空気の出入りを低減させ呼吸
筋が伸ばされている状態で、強く呼息筋を収縮させる
（図４・ＦＥＩ）。すなわち、強く息を吐く。それから
普通の呼吸をさせる。強い呼息の後の呼吸では、図４に
示すように、やはり機能的残気量が増大している。 （２）肺機能における機能的残気量を下げる方法 患者の口に前記残気量改善装置１のマウスピース部２を
くわえさせ、シャッター部７を開状態として、安静呼吸
から（大呼気位まで）大きく息を吐かせる。このときに
は、呼息筋は短縮し、吸息筋は伸ばされている。この状
態で、前記シャッター部７を調整し遮断し空気の出入り
を低減させ空気の出入りを止め強い等尺性の吸息をさせ
る（図５・ＦＩＥ）。すなわち、強く息を吸う。その
後、安静呼吸にさせると、図５に示すように、機能的残
気量は低減している。また、この状態、すなわち、大き
く息を吐き呼息筋が短縮している状態で、強く呼息筋を
収縮させる（図６・ＦＥＥ）。すなわち、強く息を吐か
せる。その後、普通の呼吸をさせると、図６に示すよう
に、肺機能における機能的残気量は低減している。上述
したような患者の呼吸筋の活動におけるマウスピース部
２内の空気の圧力は前記圧力センサ８により検出され、
増幅部９を経てデータ処理部１０に送られて処理され、
更に表示部１０ａに表示される。これにより、患者の呼
吸筋の改善度（最大圧の変化、最小圧の変化等）を数値
として把握することができる。
よる残気量改善装置及び残気量改善方法の実施の形態に
ついて詳細に説明する。図１は本発明の実施の形態に係
る呼吸筋活動による残気量改善装置の全体構成を示す概
略構成図、図２は同装置のシャッター部の概略構成を示
す斜視図である。本実施の形態の残気量改善装置１は、
図１に示すように、患者等が口内にくわえるマウスピー
ス部２と、マウスピース部２内を通過する空気の空気圧
を検出するための検出筒部３と、マウスピース部２内を
通過する空気に応じて作動する弁体６及び空気量を調整
し遮断するシャッター部７を備えた調整筒部４とを、こ
れら全体として一体的に構成している。更に、前記検出
筒部３に、マウスピース部２内を通過する空気の空気圧
を測定する測定手段５を接続している。前記検出筒部３
内には、空気の通過により圧差が生じる抵抗板３ａが配
置されている。また、調整筒部４内には、空気の通過に
応答して作動する弁体４ａを配置している。前記測定手
段５は、検出筒部３に接続した圧力センサ８と、増幅部
９と、表示部１０ａを有するデータ処理部１０とを具備
している。前記シャッター部７を備えた調整筒部４は、
図２に示すように、調整筒部４の端部側に扇形の穴１１
ａを形成した固定板部１１を設けるとともに、この固定
板部１１の外側に扇形の穴１２ａを形成した円板状の回
転板部１２を同心配置に且つ回転可能に取り付け、回転
板部１２を回転させることで、前記穴１１ａ、穴１２ａ
間に形成される空間の形状を変化させ、通過する空気量
を調整・遮断可能としている。次に、本実施の形態にお
ける残気量（特に機能的残気量）のレベルを決定するメ
カニズムの呼吸筋におけるシクソトロピーという考え方
について以下概説する。このシクソトロピーは、肺機能
における残気量を下げるばかりでなく、上げる方向にも
適用される。したがって、胸部や腹部の術後患者におけ
る肺機能の残気量低下による無気肺を防ぐ方法としても
使用することができる。シクソトロピーとは、機械的刺
激を加えると液体が固体に変化するという化学変化であ
り、この変化は、筋肉内でも生じている。筋肉の収縮は
２種類の筋原線維であるミオシンとアクチンがスライド
することにより生じている。上記スライドは、両筋原線
維をつなぎ引っ張り合うクロスブリッジの変化により起
こる。クロスブリッジが固くなると、筋肉は収縮し、や
わらかいと、筋肉は弛緩する。筋肉が収縮、弛緩する時
の固さ、柔らかさは、クロスブリッジに固さ、柔らかさ
が生じているかどうかに左右される。筋肉を収縮した状
態でシクソトロピーを起こすと、筋肉は固くなり弛緩し
にくくなる。一方、筋肉を伸ばした状態でシクソトロピ
ーを起こすと、筋肉は柔らかくなる。生体の呼吸運動
は、呼吸筋の収縮活動で行われる。吸息筋が収縮する
と、胸部は膨らみ、呼息筋が収縮すると、胸部は縮む。
肺機能における機能的残気量は安静呼吸の基準値であ
り、吸息筋も呼息筋も働いていない時の肺容量である。
この時、吸息筋が固くなり短縮していると、機能的残気
量は増大し、呼息筋が固くなり短縮していると、機能的
残気量は減少する。逆に、吸息筋が柔らかくなり弛緩し
ていると、機能的残気量が下がり、呼息筋が柔らかくな
り弛緩していると、機能的残気量は増大する。吸息筋、
呼息筋の固さ、柔らかさを筋肉にシクソトロピーを起こ
させることにより肺機能における機能的残気量を変える
のが本発明の実施の形態の特徴である。次に、上述した
本実施の形態の残気量改善装置１を使用した残気量改善
方法について説明する。 （１）肺機能における機能的残気量を上げる方法 患者の口に前記残気量改善装置１のマウスピース部２を
くわえさせ、シャッター部７を開状態として、安静呼吸
から（大吸気位まで）大きく息を吸ってもらう。このと
きには、吸息筋は短縮し、呼息筋は伸ばされている。こ
の状態で、強く吸息筋を収縮させる（図３・ＦＩＩ）。
すなわち、強く息を吸う。次に、普通の呼吸をさせる
と、強い呼吸の後の呼吸では、図３に示すように、少な
くとも、５呼吸は機能的残気量が増大している。また、
この状態、すなわち、大きく吸ったところで前記シャッ
ター部７を調整し遮断し、空気の出入りを低減させ呼吸
筋が伸ばされている状態で、強く呼息筋を収縮させる
（図４・ＦＥＩ）。すなわち、強く息を吐く。それから
普通の呼吸をさせる。強い呼息の後の呼吸では、図４に
示すように、やはり機能的残気量が増大している。 （２）肺機能における機能的残気量を下げる方法 患者の口に前記残気量改善装置１のマウスピース部２を
くわえさせ、シャッター部７を開状態として、安静呼吸
から（大呼気位まで）大きく息を吐かせる。このときに
は、呼息筋は短縮し、吸息筋は伸ばされている。この状
態で、前記シャッター部７を調整し遮断し空気の出入り
を低減させ空気の出入りを止め強い等尺性の吸息をさせ
る（図５・ＦＩＥ）。すなわち、強く息を吸う。その
後、安静呼吸にさせると、図５に示すように、機能的残
気量は低減している。また、この状態、すなわち、大き
く息を吐き呼息筋が短縮している状態で、強く呼息筋を
収縮させる（図６・ＦＥＥ）。すなわち、強く息を吐か
せる。その後、普通の呼吸をさせると、図６に示すよう
に、肺機能における機能的残気量は低減している。上述
したような患者の呼吸筋の活動におけるマウスピース部
２内の空気の圧力は前記圧力センサ８により検出され、
増幅部９を経てデータ処理部１０に送られて処理され、
更に表示部１０ａに表示される。これにより、患者の呼
吸筋の改善度（最大圧の変化、最小圧の変化等）を数値
として把握することができる。
【発明の効果】本発明によれば、簡略な構成で、肺機能
における残気量、特に機能的残気量を改善するために実
効があり有効である呼吸筋活動による残気量改善装置を
提供することができる。また、本発明によれば、マウス
ピース部をくわえて所定の呼吸を実行するだげて、呼吸
筋を訓練し、肺機能における残気量、特に機能的残気量
を改善することができる呼吸筋活動による残気量改善方
法を提供することができる。
における残気量、特に機能的残気量を改善するために実
効があり有効である呼吸筋活動による残気量改善装置を
提供することができる。また、本発明によれば、マウス
ピース部をくわえて所定の呼吸を実行するだげて、呼吸
筋を訓練し、肺機能における残気量、特に機能的残気量
を改善することができる呼吸筋活動による残気量改善方
法を提供することができる。
【図１】本発明の実施の形態の呼吸筋活動による残気量
改善装置の全体構成を示す概略構成図である。
改善装置の全体構成を示す概略構成図である。
【図２】本実施の形態の残気量改善装置におけるシャッ
ター部の概略構成を示す斜視図である。
ター部の概略構成を示す斜視図である。
【図３】本実施の形態における機能的残気量の増大の状
態を示す説明図である。
態を示す説明図である。
【図４】本実施の形態における強い呼息の後の呼吸によ
る機能的残気量の増大の状態を示す説明図である。
る機能的残気量の増大の状態を示す説明図である。
【図５】本実施の形態における機能的残気量の低減の状
態を示す説明図である。
態を示す説明図である。
【図６】本実施の形態における強く息を吐いた後の呼吸
による機能的残気量の低減の状態を示す説明図である。
による機能的残気量の低減の状態を示す説明図である。
１ 残気量改善装置 ２ マウスピース部 ３ 検出筒部 ３ａ 抵抗板 ４ 調整筒部 ４ａ 弁体 ５ 測定手段 ６ 弁体 ７ シャッター部 ８ 圧力センサ ９ 増幅部 １０ データ処理部 １０ａ 表示部 １１ 固定板部 １１ａ 穴 １２ 回転板部 １２ａ 穴
Claims (3)
- 【請求項１】口内にくわえるマウスピース部と、マウス
ピース部内を通過する空気の空気圧を検出するための検
出筒部と、マウスピース部内を通過する空気に応じて作
動する弁体及び空気量を調整し遮断するシャッター部を
備えた調整筒部とを一体的に有することを特徴とする呼
吸筋活動による残気量改善装置。 - 【請求項２】口内にくわえるマウスピース部と、マウス
ピース部内を通過する空気の空気圧を検出するための検
出筒部と、マウスピース部内を通過する空気に応じて作
動する弁体及び空気量を調整し遮断するシャッター部を
備えた調整筒部とを一体的に有するとともに、前記検出
筒部に接続したマウスピース部内を通過する空気の空気
圧を測定する測定手段を備えたことを特徴とする呼吸筋
活動による残気量改善装置。 - 【請求項３】呼吸筋活動において、マウスピース部をく
わえて、安静呼吸から息を大吸気位まで吸った後、又は
安静呼吸から息を大呼気位まで吐き出した後、ウスピー
ス部を通過する空気量を遮断し、強い等尺性の呼吸を行
うことで機能的残気量を改善させることを特徴とする呼
吸筋活動による残気量改善方法。
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|---|---|---|---|
| JP2001159460A JP2002345963A (ja) | 2001-05-28 | 2001-05-28 | 呼吸筋活動による残気量改善装置及び残気量改善方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001159460A JP2002345963A (ja) | 2001-05-28 | 2001-05-28 | 呼吸筋活動による残気量改善装置及び残気量改善方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002345963A true JP2002345963A (ja) | 2002-12-03 |
Family
ID=19003037
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|---|---|---|---|
| JP2001159460A Pending JP2002345963A (ja) | 2001-05-28 | 2001-05-28 | 呼吸筋活動による残気量改善装置及び残気量改善方法 |
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| Country | Link |
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