JP2000028764A - 生物用酸化還元電位測定機能装置付き時計及び利用システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】活性酸素の発生状況を酸化還元電位値という物
差しにより、時刻とともに、日々刻々と変化する体内の
体調状態を自身で確認し、食生活の改善や生活環境の改
善により、必要以上に発生する活性酸素の抑制、消去す
るようにして健康管理に資する。 【解決手段】腕時計に設置された酸化還元電位の指示構
造による電極対２，３の測定センサー部に、発汗作用に
よる微量の汗が接することで、酸化還元電位値（ｍｖ）
による、健康度範囲を監視する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、人体の健康管理や
健康改善を目的に、刻々と変化する自身の体液の酸化還
元電位を時刻確認と同時に、常時、簡易に測定すること
で、酸化還元電位値による健康度範囲を指標にした、生
物用酸化還元電位測定機能装置付き時計及び利用システ
ムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】人体の体調や健康度を知る目安として尿
や汗、唾液等の人体の体液を採取して、その酸化還元電
位を測定し、標準値からの相違や経時的変動を測るとい
う方法がある。（例えば、優先権主張による特許出願８
−３２０６６２）また、市販の酸化還元電位測定器とし
ては、特殊な基準液で満たされた参照電極と、これに対
してガラス管や塩橋部と分離された白金を主材料とする
作用電極とを一体構造にして配置し、両電極を被測定水
液に浸したうえでリード線で結線された電圧計によって
両電極間の電位差を測るものであることから、扱いにく
く破損しやすいなどの問題がある。これまでの、両電極
を被測定水液に浸した測定計は、何れも工業用に水質検
査する測定を目的にしたものにとどまっている。そこ
で、本発明は作用電極と参照電極とも固形の金属での測
定センサー部とすることで、耐久性、特殊な基準液等を
必要としない構造での酸化還元電位値を測定するものと
することに着眼したものである。これにより、日常身に
付けている時計との組み合わせを可能にしたものであ
る。

【０００３】近時、自然環境破壊による大気汚染、農薬
残留野菜、化学加工製品、電磁波等の外的要因により公
害物質が人間の体内に侵入することや、心因その他種々
の要因による体内のストレス等により健康が損なわれて
いる。体内においては公害物質を除去するために活性酸
素が作り出され健康を保持しようとする。しかしなが
ら、体内において必要以上に発生した活性酸素（余剰活
性酸素）は、健康な細胞まで破壊してしまうことで病気
誘発の原因となる。そこで、この活性酸素の発生状況
を、いち早く測定できれば、健康保持に資するところが
大きい。本発明者は、上記のような病気誘発の原因であ
る活性酸素（余剰活性酸素）に着目し、体内の活性酸素
の発生状況を、汗、唾液、血液、排便、拝尿等の各種体
液の酸化還元電位を測定することにより、自身で体調を
確認し、活性酸素の発生を少なくするための健康管理に
資することに着目したのである。とりわけ、人間の発汗
作用を利用して酸化還元電位値（ｍｖ）を測定するもの
である。

【０００４】そこで、酸化還元電位は生物の全てのイオ
ンや分子等の各々の反応エネルギーの加重平均として表
れた混合電位を対象とする。よって酵素のような生体活
性物質を含む動植物の体液についても酸化還元電位とし
て表われる。酸化還元反応が酵素によって促進されるの
で体液の酸化還元電位が酵素の活性度を知ることにも役
立つのである。

【０００５】還元とは酸化の逆の過程をいう。本来の意
味するところは、酸化された物質を元に戻すことである
が、化学的には化合物が酸素を失う化学変化、水素の添
加、金属の正原子価の減少、負原子価の増加をもすべて
還元という。一般的には、原子又は化合物が電子を得る
反応を還元という。すなわち、酸化と還元は表裏の関係
にあり、ある反応系で酸化が行われる場合は必ず還元が
同時に起こっている。よって酸化剤とは電子を受け入れ
ることのできる物質をいい、還元剤とは電子を供与でき
る物質をいうのである。酸化剤（Ｏｘｉｄａｎｔ）、還
元剤（Ｒｅｄｕｃｔａｎｔ）をそれぞれＯｘ、Ｒｅｄと
略せば関係は次式のように表される。 ただし、ｅは１個の電子を表し、ｎは正の整数である。

【０００６】酸化還元電位対を含む白金電極と水素電極
とを入れると、両極間に電位差が生じる。これを酸化還
元電位（Ｏｘｉｄａｔｉｏｎ Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ Ｐ
ｏｔｅｎｔｉａｌ、略してＯＲＰと書く）という。ＯＲ
Ｐは次のように定義される。 ここに、Ｅ：酸化還元電位（Ｖ）Ｅｏ：標準酸化還元電
位（Ｖ）Ｒ：気体定数 Ｔ：絶対温度 ｎ：イオンの価数 Ｆ：ファラデー
定数 ［Ｏｘ］：酸化還元剤（ｍｏｌ／ｌ） ［Ｒｅｄ］：還元剤濃度（ｍｏｌ／ｌ） Ｅｏは［Ｏｘ］＝［Ｒｅｄ］のときのＥであり、その系
についての定数である。

【０００７】一方、毎日の生活の中で、我々は、段取
り、経過、区切りに等に際して、時計に目をやり、時間
を確認している。それは、物事が予定どおりに進行して
いるか否かの確認と同時に、次に何を行うかを判断する
ためである。

【０００８】そこで、時計を見て、時刻を確認すると同
時に、酸化還元電位値による、刻々と変化する現在の酸
化還元状態すなわち健康度範囲を監視することができれ
ば、健康維持のために極めて好ましい。

【０００９】近年、高齢化社会に向かって、お年寄りを
はじめ、病気や怪我等で床に伏している方々、言葉によ
る病状表現や意志伝達が充分でない乳幼児においては、
刻々と変化する体内の酸化と還元状態を、腕時計に設置
された酸化還元電位の指示構造による電極対の測定セン
サー部に、発汗作用による微量の汗においても酸化還元
電位による、健康度範囲を監視することができれば、健
康維持のために極めて好ましいばかりでなく、安心して
子育てや介護に極めて役立つものとなる。

【００１０】そして、手術現場等においても、患者の腕
時計と接続ケーブルでの時刻経過の確認とともに、酸化
還元電位状態を知ることで、生命維持への素早い対処を
図ることができれば、より大勢の健康回復に役立つもの
と考える。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記のよう
な問題を解決し、時刻の確認と同時に、前記のような各
種の状況での刻々と変化する健康状態を確認できること
で、より快適な生活を送ることに役立つことを目的とし
たものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、異種
金属からなる作用電極と参照電極とを１対の電極として
一体構造をなす酸化還元電位測定機能装置は、ＡＢＳ樹
脂または強化ガラス、その他の絶縁材料からなる酸化還
元電位の指示構造による電極対の測定センサー部を、指
示構造による電極対の測定センサー部を、通常のアナロ
グ及びデジタル表示時計（置き時計、掛け時計、腕時
計、主として腕時計）に組み込み、酸化還元電位値を健
康度の物差しとし、発汗作用による微量の汗でも、腕時
計を掛けている本人が自覚していない状況においても刻
々と変化する、該酸化還元電位値（ｍｖ）による健康度
範囲を時刻とともに常時、表示するようにしたことを特
徴とする生物用酸化還元電位測定機能装置付き時計及び
利用システムに関するものである。

【００１３】時刻の確認とともに酸化還元電位値を確認
できることで、日常生活での時刻確認だけでなく、緊急
を要する医療現場においては、時計に内蔵された酸化還
元電位測定装置によって１分１秒を争う中での時刻確認
により適切な対応が図れるのである。

【００１４】お年寄りをはじめ、病気や怪我等で床に伏
している方々、言葉による病状表現や意志伝達が充分で
ない乳幼児においては、刻々と変化する体内の酸化と還
元状態を、腕時計に設置された酸化還元電位の指示構造
による電極対の測定センサー部に、発汗作用による微量
の汗で、本人も発汗に気がつかなくても、若しくはジョ
ギングや運動による発汗においても、酸化還元電位値
（ｍｖ）による、健康度範囲を監視することができれ
ば、健康維持のために極めて好ましいばかりでなく、安
心して子育て、高齢化社会においても介護に極めて役立
つものとなることに着眼したものである。そして、請求
項２にあるように、電極対の測定センサー部着脱可能な
測定センサー部交換により、電池等の消耗削減や部分部
品交換で、時計全体の使い捨てをしない資源の節約、微
量の電池電源とはいえ、お年寄りや乳幼児への安全性に
も配慮できる。なお、電極対の測定センサー部の絶縁材
質においても、ＡＢＳ樹脂等の仕様により環境への配慮
を考えたものである。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明について添付図面に
より説明する。図１において参照電極３は合金を主材料
とする金属板で、時計の裏面カバー面１８に絶縁性シー
ルド４を介して取り付けられている。作用電極２は同じ
く合金を主材料とする金属とし参照電極３と絶縁性シー
ルド４を介して中心に取り付けられている。参照電極３
とは一定の間隔を保ち測定対象物１との浸漬時を除いて
充分な電気的絶縁性を有するようにしている。両電極は
参照電極側リード線６と作用電極側リード線５を経て電
源元の電池７に接続している。両電極間の合成電位の電
位差を出力する電位調整回路、このアナログ信号をデジ
タル信号に変換する回路等の入力信号のサンプリング等
の演出積算処理を行うＣＰＵ（中央制御処理）を具備す
る８を介して、そのデータを液晶で表示するための液晶
表示部１１の酸化還元電位は正負９９９ミリボルトの範
囲で３桁数値表示され、液晶表示部の背景面１０は同時
に酸化還元電位の正負ミリボルトの一定数値範囲におい
て、その範囲の数値と符合した４種類若しくは３種類の
健康度色彩表示をする。酸化還元電位測定開始の電源自
動スタートスイッチ９により参照電極３と作用電極２
は、汗等の測定対象物１への浸漬初期検出した酸化遠元
電位の安定化を経て酸化還元電位値を自動的にホールド
する。時計は通常のアナログ若しくはデジタル表示での
機能とする。電池１２、時刻表示調整スイッチ１３、時
計作動機能装置１４、時計と酸化還元電位装置を組み込
んだ本体１５、時刻表示１６、表面カバー１７で構成さ
れている。図２は腕時計の裏面、異種金属からなる作用
電極と参照電極とを１対の電極として一体構造をなすＡ
ＢＳ樹脂若しくは強化ガラス等の絶縁材料からなる酸化
還元電位の指示構造による電極対についての図である。
中心部２の作用電極を環境リサイクルに配慮したＡＢＳ
樹脂若しくは強化ガラス等の絶縁部４を介して同心上に
参照電極３を構成することで、腕時計の測定センサー部
に人体の皮膚面に発汗作用による測定対象者が発汗に気
付かなくても、もちろん通常のジョギングや運動による
汗においても酸化還元電位を測定できるようにしたもの
である。時計の底面のカバー１８で構成されている。

【００１６】また、図３において、酸化還元電位測定装
置付きの時計で、皮膚面に触れる酸化還元電位値の電極
対の測定センサー部の底面が、ゆるやかな、山なりの弧
を形成させることで、これまでの通常の腕時計等の平な
底面と比較し、皮膚面における発汗作用の微量の汗にも
該時計底面に設置した測定センサー部が、より密着度が
増し、人体の発汗に一定時触れることにより、酸化還元
電位値（ｍｖ）による健康度範囲若しくは酸化還元電位
値を時刻とともに常時、表示するようにした構成図とし
ての側面図である。中心部の作用電極２を環境リサイク
ルに配慮したＡＢＳ樹脂若しくは強化ガラス等の絶縁部
４を介して同心上に参照電極３、時計の底面のカバー１
８、測定対象物接触面１で構成されていることで、腕時
計の測定センサー部に人体の皮膚面に発汗作用による測
定対象者が発汗に気付かなくても、もちろん通常のジョ
ギングや運動による汗においても酸化還元電位値を測定
できるようにしたものである。

【００１７】

【実施例】この測定センサーの本発明は、酸化還元電位
装置を従来のアナログおよびデジタル時計と組み合わせ
演出積算処理ＣＰＵ（中央制御処理）からなるシステム
構成の実例図を、図４により説明する。測定対象の発汗
に触れる部分の作用電極２、参照電極３、絶縁性シール
ド４、測定センサー部の被覆・保護体２９、作用電極側
の信号を送信するリード線５、参照電極側の信号を送信
するリード線６を経て、作用電極２と参照電極３は、発
汗による汗の酸化還元電位差をアナログ信号で送信す
る、それを受けて、その信号をデジタルに変換するアナ
ログ／デジタル変換回路装置２２に至る。酸化還元電位
値の動作信号がノイズか否かを判断するため所定時間遅
延させる。所定時間遅延させ、正しい測定信号であるこ
とを確認するための酸化還元電位遅延回路２３、正しい
酸化還元電位の測定信号を確認したのち、その信号を送
信する測定信号スイチング回路２４を経て、これらの信
号データを総合して測定対象物の汗、唾液、血液等の体
液の酸化還元電位差および本発明の構成機能を演出積算
処理を行うＣＰＵ（中央制御処理）８を介して液晶表示
部装置２５によって、図１で説明したように酸化還元電
位は正負９９９ミリボルトの範囲で３桁内に表示１１に
よりされる。そのデータを液晶で表示するための液晶表
示部１１の酸化還元電位は正負９９９ミリボルトの範囲
で３桁内に数値表示され、液晶表示部の背景面１０は同
時に酸化還元電位の正負ミリボルトの一定数値範囲にお
いて、その範囲の数値と符合した４種類若しくは３種類
の健康度色彩表示をする。酸化還元電位測定開始の電源
自動スタートスイッチ９により参照電極３と作用電極２
の汗等の測定対象物１への浸漬初期検出した酸化還元電
位の安定化を経て、酸化還元電位値を自動的にホールド
する。測定した過去の酸化還元電位値のデータを記録収
納しておくデータメモリーキー１９、過去のデータ呼び
出しキー２０、酸化還元電位値の測定結果を消去するか
を選択するメモリデータ消去キー２１、直流電源２６、
時計および酸化還元電位測定装置本体を被覆・保護体す
る保護体２８である。

【００１８】なお、図５において、本発明の酸化還元電
位値（ｍｖ）測定における信号送信のシステムにより説
明する。すなわち酸化還元電位値測定のための電源自動
スタートスイッチ９、測定対象となる汗、血液等の体液
に触れる測定対象１、測定対象の発汗や血液等の体液に
触れる作用電極２と参照電極３、作用電極側の信号を送
信するリード線５、参照電極側の信号を送信するリード
線６を経て、汗、血液等の体液の該両電極の酸化還元電
位差をアナログ信号で送信する、祖れを受けて、その信
号をデジタルに変換するアナログ／デジタル変換回路装
置２２に至る。そして、この酸化還元電位値の動作信号
がノイズか否かを判断するため所定時間遅延させる。所
定時間遅延させ、正しい測定信号であることを確認する
ための酸化還元電位遅延回路２３を経て、正しい酸化還
元電位の測定信号を確認したのち、その信号を送信する
スイッチング回路２４に至る。これらの信号データを総
合して測定対象物の汗、血液等の体液の酸化還元電位お
よび本発明の構成機能を演出積算処理を行なうＣＰＵ
（中央制御処理）８を介して、液晶表示部装置である２
５によって、酸化還元電位値は正負９９９ミリボルトの
範囲で３桁内で数値表示される１１、酸化還元電位値の
範囲と符合した４種類若しくは３種類の健康度色彩１０
により表示される。これらの酸化還元電位値は、過去の
測定データを記録収納しておくデータメモリーキー１
９、過去の測定データを呼び出し再生表示する呼び出し
キー２０、そして、測定データを消去するための消去キ
ー２１に至るのである。

【００１９】本発明において、請求項７における接続ケ
ーブルを介した酸化還元電位測定装置付きの時計による
図６について説明する。前述の図１での本発明の腕時計
と酸化還元電位装置を組み込んだ構成の双方の本発明時
計を接続ケーブル２７で連結する。ケーブルコネクター
２８により接続を固定させ、電源コード２９、アダプタ
ーによる一般電源３０で利用できるようにする。そし
て、時計および酸化還元電位測定装置本体の被覆・保護
体３１で構成されている。このことにより、双方の時計
に、該時計底面に設置した測定センサー部が人での発汗
作用の汗、若しくは唾液、血液等に一定時触れることに
より、酸化還元電位値（ｍｖ）若しくは酸化還元電位値
による健康度範囲を時刻とともに常時、表示するように
することで一般家庭での介護、医療現場や病棟での介護
においても、時刻とともに、日々刻々と変化する健康度
の確認ができることで、健康維持に広い用途として本発
明は大いに役立つものである。

【００２０】

【発明の効果】本発明の生物用酸化還元電位測定機能装
置と時計との組み合わせにによる構造は、刻々と変化す
る人体の酸化還元電位値を、簡易に測定することによ
り、常に、近時、問題とされている活性酸素の発生状況
を、日々刻々と変化する体内の異常を検知できるので人
間が健康を保持し、楽しい生活を資する上で極めて用途
は広いものである。叉、近年、高齢化社会に向かって、
お年寄りをはじめ、病気や怪我等で床に伏している方
々、言葉による病状表現や意志伝達が充分でない乳幼児
若しくは外国の人で会話不十分な人々にとっても刻々と
変化する体内の酸化と還元状態を、腕時計に設置された
酸化還元電位の指示構造による電極対の測定センサー部
に、発汗作用による微量の汗においても酸化還元電位に
よる、健康度範囲を監視することができれば、健康維持
のために極めて好ましいばかりでなく、安心した子育て
若しくは介護に極めて役立つものとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の時計と酸化還元電位装置を組み込んだ
構成図。

【図２】本発明の時計底面で皮膚面や測定対象物に接す
る作用電極部を中心に絶縁素材を介して参照電極部を同
心上に構成した測定センサー部である。

【図３】本発明の底面を、ゆるやかな弧をもたせた測定
センサー部の側面図である。

【図４】本発明の測定センサー電極部と時刻表示と組み
合わせＣＰＵ（中央制御処理）装置からなるシステム構
成の実例図である。

【図５】本発明に使用される酸化還元電位測定装置付き
時計の酸化還元電位値（ｍｖ）測定における信号送信の
システム図である。

【図６】本発明の双方の時計を接続ケーブルにより連結
しで使用する構成図である。

【符合の説明】

１ 測定対象物 ２ 作用電極 ３ 参照電極 ４ 絶縁性シールド ５ 作用電極側リード線 ６ 参照電極側リード線 ７ 酸化還元電位作動の電地 ８ 演出積算処理ＣＰＵ（中央制御処理） ９ 酸化還元電位の電源スタートスイッチ １０ 液晶表示部の色彩表示面 １１ 酸化還元電位の正負のデジタル表示部 １２ 時計作動の電池 １３ 時刻表示調整スイッチ １４ 時計作動機能装置 １５ 時計および酸化還元電位測定装置本体 １６ 時刻表示 １７ 時計表面カバー １８ 時計裏面カバー １９ データメモリーキー ２０ データ呼び出しキー ２１ メモリー消去キー ２２ アナログ・デジタル変換回路装置 ２３ 酸化還元電位遅延回路 ２４ 測定信号スイッチング回路 ２５ 液晶表示部 ２６ 絶縁性シールドに内蔵の直流電源 ２７ 接続ケーブル ２８ ケーブルコネクター ２９ 電源コード ３０ アダプターによる一般電源 ３１ 時計及び酸化還元電位測定装置本体の被覆・保護
体

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】異種金属からなる作用電極と参照電極とを
   １対の電極として一体構造をなし、ＡＢＳ樹脂または強
   化ガラス、その他の絶縁材料からなる酸化還元電位の指
   示構造による電極対の測定センサー部を、通常のアナロ
   グ及びデジタル表示時計（主に腕時計）に組み込み、該
   時計底面に設置した測定センサー部が人体の発汗に一定
   時触れることにより、酸化還元電位値（ｍｖ）若しくは
   酸化還元電位値による健康度範囲測定電源ＯＮ・ＯＦＦ
   により液晶表示で数値若しくは色彩表示を時刻とともに
   表示するようにしたことを特徴とする生物用酸化還元電
   位測定機能装置付き時計及び利用システム。
2. 【請求項２】請求項１における酸化還元電位測定装置の
   電極対において、電極対の測定センサー部を時計本体部
   から着脱可能にし、電極対の測定センサー部交換を可能
   にしたことを特徴とする生物用酸化還元電位測定機能装
   置付き時計及び利用システム。
3. 【請求項３】請求項１における酸化還元電位測定装置付
   き時計の絶縁材料からなる該作用電極と参照電極の電極
   対の測定センサー部において、該測定センサー部が人体
   及び生物の皮膚面に触れた汗、唾液、血液等各種体液に
   よる酸化還元電位値を随時表示することを特徴とする生
   物用酸化還元電位測定機能装置付き時計及び利用システ
   ム。
4. 【請求項４】酸化還元電位測定装置付きの時計（置き時
   計、掛け時計）が、接続ケーブルにより、絶縁材料から
   なる該作用電極と参照電極の電極対の測定センサー部に
   おいて、該測定センサー部が人体及び生物の皮膚面に触
   れた生物の汗、唾液、血液等の各種体液の酸化還元電位
   値を随時表示することを特徴とする生物用酸化還元電位
   測定機能装置付き時計及び利用システム。
5. 【請求項５】請求項４における酸化還元電位測定装置付
   きの時計が、接続ケーブルにより、絶縁材料からなる該
   作用電極と参照電極の電極対の測定センサー部におい
   て、該測定センサー部が人体及び生物の内蔵部で触れた
   血液等の各種体液による酸化還元電位値を随時表示する
   ことを特徴とする生物用酸化還元電位測定機能装置付き
   時計及び利用システム。
6. 【請求項６】請求項１における酸化還元電位測定装置付
   きの時計で、皮膚面に触れる酸化還元電位値の電極対の
   測定センサー部の底面が、ゆるやかな、山なりの弧を形
   成し、該時計底面に設置した測定センサー部が人体の発
   汗に一定時触れることにより、より密着し微量の汗にも
   酸化還元電位値（ｍｖ）による健康度範囲を時刻ととも
   に常時、表示するようにしたことを特徴とする生物用酸
   化還元電位測定機能装置付き時計及び利用システム。
7. 【請求項７】請求項１における酸化還元電位測定装置付
   き時計が、接続ケーブル若しくは電気信号により、双方
   の時計に、該時計底面に設置した測定センサー部が人体
   の発汗、唾液、血液等に一定時触れることにより、酸化
   還元電位値（ｍｖ）若しくは酸化還元電位値による健康
   度範囲を時刻とともに常時、表示するようにしたことを
   特徴とする生物用酸化還元電位測定機能装置付き時計及
   び利用システム。
8. 【請求項８】請求項１における酸化還元電位測定装置付
   きの時計で、皮膚面に触れる時計の底面、酸化還元電位
   値の電極対の測定センサー部が、密着度の高い中心部に
   作用電極部を中心に絶縁素材を介して同心上に参照電極
   部を設けたことを特徴とする生物用酸化還元電位測定機
   能装置付き時計及び利用システム。