JPH0938051A - 至適運動強度測定方法及び装置 - Google Patents
至適運動強度測定方法及び装置Info
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- JPH0938051A JPH0938051A JP7219404A JP21940495A JPH0938051A JP H0938051 A JPH0938051 A JP H0938051A JP 7219404 A JP7219404 A JP 7219404A JP 21940495 A JP21940495 A JP 21940495A JP H0938051 A JPH0938051 A JP H0938051A
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- blood pressure
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- exercise
- pressure
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- Measuring Pulse, Heart Rate, Blood Pressure Or Blood Flow (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 負荷運動時にあって、簡便且つ安価に計測
処理することができる心拍数及び収縮期血圧の数値をも
って、被検者毎の至適運動強度を自動的に測定する方法
及び装置の提供。 【構成】 運動負荷器具の使用に際し、被検者の収縮
期血圧値と心拍数とを非観血的方法によって連続的に計
測処理し、同時に両数値の二重積値（収縮期血圧×心拍
数）を算出し、この二重積値をデータ処理マイクロコン
ピュータによって、横ラインを負荷力とし、縦ラインを
当該計測算出された二重積値として折れ線グラフ化の処
理を行なうと共に、この折れ線グラフにおける屈曲点
（急上昇開始点）を解析判定することにより、乳酸値急
上昇開始点を推測し、当該被検者の至適運動強度を自動
的に計測判定する方法、並びにこの方法を用いる為の装
置。
処理することができる心拍数及び収縮期血圧の数値をも
って、被検者毎の至適運動強度を自動的に測定する方法
及び装置の提供。 【構成】 運動負荷器具の使用に際し、被検者の収縮
期血圧値と心拍数とを非観血的方法によって連続的に計
測処理し、同時に両数値の二重積値（収縮期血圧×心拍
数）を算出し、この二重積値をデータ処理マイクロコン
ピュータによって、横ラインを負荷力とし、縦ラインを
当該計測算出された二重積値として折れ線グラフ化の処
理を行なうと共に、この折れ線グラフにおける屈曲点
（急上昇開始点）を解析判定することにより、乳酸値急
上昇開始点を推測し、当該被検者の至適運動強度を自動
的に計測判定する方法、並びにこの方法を用いる為の装
置。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、殊に自転車エルゴメー
ターやトレッドミル等の運動負荷器具使用時において、
被検者の心拍数及び収縮期血圧を連続的に計測、解析、
判定し、当該被検者の効果的且つ安全な至適運動強度を
自動的に測定する方法及び装置に関する。
ターやトレッドミル等の運動負荷器具使用時において、
被検者の心拍数及び収縮期血圧を連続的に計測、解析、
判定し、当該被検者の効果的且つ安全な至適運動強度を
自動的に測定する方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術と問題点】近時、健常者の健康維持増進法
又は疾患者の運動療法の一環として、自転車エルゴメー
ター等の運動負荷器具を使用しての負荷運動が採用され
ているところであるが、この際、運動に起因する危険要
因を排除し、使用者個人毎に安全で効果的な運動条件を
選択設定する必要があり、特に心筋梗塞患者や高血圧患
者等の疾患者を対象する運動療法では不可欠な事柄であ
る。一般に運動条件といわれるものには、運動強度、運
動時間、頻度及び運動様式等さまざまな要素があり、こ
のうちの運動強度は最も重要な要素であるにも拘らず、
その判定は容易でないとの難点がある。現在、至適運動
強度の決定の有力な基準としては、血中の乳酸値測定に
よる乳酸値急増開始点（乳酸いき値）附近における運動
強度が至適なものと考えられているのであるが、運動中
における乳酸値の測定には困難が伴うばかりか、瞬時に
変化する値を的確に計測する為の連続的測定は不可能で
ある。そこで、この乳酸値急増開始点を非観血的に推定
する方法として、無酸素性作業値（換気いき値）を測定
利用することが試みられているが、この方法にあって
は、高価な自動呼気ガス分析装置を必要とし、しかも運
動中の連続的測定には上記同様馴染まないものである。
従って、運動負荷器具の使用者は、自らの至適運動強度
を判定、選択出来ずに、非効果的又は危険な負荷運動を
せざるを得ない等の問題があった。
又は疾患者の運動療法の一環として、自転車エルゴメー
ター等の運動負荷器具を使用しての負荷運動が採用され
ているところであるが、この際、運動に起因する危険要
因を排除し、使用者個人毎に安全で効果的な運動条件を
選択設定する必要があり、特に心筋梗塞患者や高血圧患
者等の疾患者を対象する運動療法では不可欠な事柄であ
る。一般に運動条件といわれるものには、運動強度、運
動時間、頻度及び運動様式等さまざまな要素があり、こ
のうちの運動強度は最も重要な要素であるにも拘らず、
その判定は容易でないとの難点がある。現在、至適運動
強度の決定の有力な基準としては、血中の乳酸値測定に
よる乳酸値急増開始点（乳酸いき値）附近における運動
強度が至適なものと考えられているのであるが、運動中
における乳酸値の測定には困難が伴うばかりか、瞬時に
変化する値を的確に計測する為の連続的測定は不可能で
ある。そこで、この乳酸値急増開始点を非観血的に推定
する方法として、無酸素性作業値（換気いき値）を測定
利用することが試みられているが、この方法にあって
は、高価な自動呼気ガス分析装置を必要とし、しかも運
動中の連続的測定には上記同様馴染まないものである。
従って、運動負荷器具の使用者は、自らの至適運動強度
を判定、選択出来ずに、非効果的又は危険な負荷運動を
せざるを得ない等の問題があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来の
問題に鑑みなされたもので、例えば自転車エルゴメータ
ー等の運動負荷器具の使用時において、使用者にとって
どの程度の運動強度が至適なものか計測、解析、判定
し、自ら運動強度（負荷力）を適宜選択し調整すること
が可能な至適運動強度測定方法及び装置の提供を目的と
したものである。
問題に鑑みなされたもので、例えば自転車エルゴメータ
ー等の運動負荷器具の使用時において、使用者にとって
どの程度の運動強度が至適なものか計測、解析、判定
し、自ら運動強度（負荷力）を適宜選択し調整すること
が可能な至適運動強度測定方法及び装置の提供を目的と
したものである。
【０００４】
【課題を解決する手段】本発明は、血中の乳酸とカテコ
ールアミンの濃度変化が類似し、しかも乳酸値急増開始
点（乳酸いき値）とカテコールアミン濃度が急増しはじ
める時点とがほぼ一致すること、又、カテコールアミン
が心筋酸素消費量を増加させることに着目し、この心筋
酸素消費量と相関関係のある心拍数及び収縮期血圧の二
重積値を計測判定し、前記乳酸値急増開始点（乳酸いき
値）を推定することにより、至適運動強度を設定するこ
とを可能としたものである。
ールアミンの濃度変化が類似し、しかも乳酸値急増開始
点（乳酸いき値）とカテコールアミン濃度が急増しはじ
める時点とがほぼ一致すること、又、カテコールアミン
が心筋酸素消費量を増加させることに着目し、この心筋
酸素消費量と相関関係のある心拍数及び収縮期血圧の二
重積値を計測判定し、前記乳酸値急増開始点（乳酸いき
値）を推定することにより、至適運動強度を設定するこ
とを可能としたものである。
【０００５】
【本発明の作用】本発明によれば、非観血的方法により
容易に連続的計測が可能な心拍数及び収縮期血圧の値に
基づき、乳酸値急増開始点（乳酸いき値）を推定するも
のである為、負荷運動中に瞬時に変化するこれら値を的
確に計測判定することが出来、応答特性に優れ、しかも
簡便且つ安価な方法及び装置によって前記従来の課題を
解決することが出来るものである。
容易に連続的計測が可能な心拍数及び収縮期血圧の値に
基づき、乳酸値急増開始点（乳酸いき値）を推定するも
のである為、負荷運動中に瞬時に変化するこれら値を的
確に計測判定することが出来、応答特性に優れ、しかも
簡便且つ安価な方法及び装置によって前記従来の課題を
解決することが出来るものである。
【０００６】
【実施例】以下、図示実施例に基づき、本発明にかかる
至適運動強度の測定方法及び装置に付いて詳述する。
至適運動強度の測定方法及び装置に付いて詳述する。
【０００７】図１は、本発明に於て主に使用される運動
負荷器具の一種である自転車エルゴメーターを示したも
のであり、２５はカフ、２６は脈波センサ、２７は心電
図センサで送信コードにより測定器本体に信号が送られ
る。図２は、本発明の測定装置本体の概要を示すブロッ
クダイヤグラムで、上記エルゴメータ等の運動負荷器具
用に使用され、多段階運動負荷時、又は直線的漸増負荷
時の血圧値等を計測するための聴音センサ方式の非観血
的自動計測装置であり、心電図検出動作、脈波検出動
作、及び血圧値検出動作のラインからなる。心電図検出
動作ラインにおいては、心電図誘導コードを通して入力
された心電図信号が、心電図増幅器１ｅ、１ｂによって
増幅され、適正に増幅された心電図信号はマルチプレク
サ２を介してＡ／Ｄコンバーター３に入力されると同時
に、バンドパスフィルター４で不必要な低周波及び高周
波成分をカットした後、Ｒ波検出器５によってＲ波のピ
ーク時点を検出し、その出力でモノマルチバイブレータ
ー６をトリガーさせて心電図Ｒ波の同期パルスを発生さ
せる。この同期パルスは、計測制御マイクロコンピュー
ター７に入力され、心電図Ｒ波同期処理が指定されてい
る時には、脈波検出動作ラインにおけるソフトウエアゲ
ート信号の発生に使用される。
負荷器具の一種である自転車エルゴメーターを示したも
のであり、２５はカフ、２６は脈波センサ、２７は心電
図センサで送信コードにより測定器本体に信号が送られ
る。図２は、本発明の測定装置本体の概要を示すブロッ
クダイヤグラムで、上記エルゴメータ等の運動負荷器具
用に使用され、多段階運動負荷時、又は直線的漸増負荷
時の血圧値等を計測するための聴音センサ方式の非観血
的自動計測装置であり、心電図検出動作、脈波検出動
作、及び血圧値検出動作のラインからなる。心電図検出
動作ラインにおいては、心電図誘導コードを通して入力
された心電図信号が、心電図増幅器１ｅ、１ｂによって
増幅され、適正に増幅された心電図信号はマルチプレク
サ２を介してＡ／Ｄコンバーター３に入力されると同時
に、バンドパスフィルター４で不必要な低周波及び高周
波成分をカットした後、Ｒ波検出器５によってＲ波のピ
ーク時点を検出し、その出力でモノマルチバイブレータ
ー６をトリガーさせて心電図Ｒ波の同期パルスを発生さ
せる。この同期パルスは、計測制御マイクロコンピュー
ター７に入力され、心電図Ｒ波同期処理が指定されてい
る時には、脈波検出動作ラインにおけるソフトウエアゲ
ート信号の発生に使用される。
【０００８】脈波検出動作ラインにおいては、適度なカ
フ加圧時における脈波が脈波トランジューサーによって
ピックアップ入力され、脈波増幅器８ａ、８ｂで増幅さ
れる。次いで、バンドパスフィルター９で不必要な低周
波及び高周波成分をカットした後、マルチプレクサ２を
介してＡ／Ｄコンバーター３に入力されると同時に脈波
検出器１０によって脈波のピーク時点を検出し、その出
力でモノマルチバイブレータ１１をトリガーさせて脈波
同期パルスを発生させる。この同期パルスは、計測制御
マイクロコンピュータ７に入力され、指定がある場合、
心電図Ｒ波同期パルス及びＡ／Ｄコンバータからの脈波
信号と共に聴音の判定に使用される。
フ加圧時における脈波が脈波トランジューサーによって
ピックアップ入力され、脈波増幅器８ａ、８ｂで増幅さ
れる。次いで、バンドパスフィルター９で不必要な低周
波及び高周波成分をカットした後、マルチプレクサ２を
介してＡ／Ｄコンバーター３に入力されると同時に脈波
検出器１０によって脈波のピーク時点を検出し、その出
力でモノマルチバイブレータ１１をトリガーさせて脈波
同期パルスを発生させる。この同期パルスは、計測制御
マイクロコンピュータ７に入力され、指定がある場合、
心電図Ｒ波同期パルス及びＡ／Ｄコンバータからの脈波
信号と共に聴音の判定に使用される。
【０００９】血圧値検出動作ラインにおいては、カフに
圧力を加える為の空気圧ポンプ１２、及び加圧された空
気圧を適度な減圧速度で減圧する為の排気ポンプ１３が
空気タンク１４と共に設けられており、そして圧力値の
電気信号変換用の圧力センサ１５と、これに続く圧力信
号増幅回路１６が具えられている。ここで増幅された圧
力信号は、マルチプレクサ２を通してＡ／Ｄコンバータ
３に入力され、計測中のこの圧力信号はカフ圧表示及び
排気制御に使用される。この場合における上記空気圧ポ
ンプ１２は、短時間で連続計測が可能となるよう高精度
且つ高速吸排気が可能なものとする。
圧力を加える為の空気圧ポンプ１２、及び加圧された空
気圧を適度な減圧速度で減圧する為の排気ポンプ１３が
空気タンク１４と共に設けられており、そして圧力値の
電気信号変換用の圧力センサ１５と、これに続く圧力信
号増幅回路１６が具えられている。ここで増幅された圧
力信号は、マルチプレクサ２を通してＡ／Ｄコンバータ
３に入力され、計測中のこの圧力信号はカフ圧表示及び
排気制御に使用される。この場合における上記空気圧ポ
ンプ１２は、短時間で連続計測が可能となるよう高精度
且つ高速吸排気が可能なものとする。
【００１０】続いて、計測制御マイクロコンピュータ７
に入力された上記各信号（心電図、脈波、圧力、心電図
同期パルス、脈波同期パルス）は、圧力のモニタ及び血
圧値、心拍数／脈拍数の決定等の為にデータ処理マイク
ロコンピュータ１７に送られる。このデータ処理マイク
ロコンピュータ１７では、内臓されたプログラムに従っ
てデータ処理が行われ、圧力のモニタ表示、最高／最低
血圧値の決定と表示、心拍数のカウント表示、更に収縮
期血圧（最高血圧）値と心拍数の二重積の計算、この二
重積値の折れ線グラフ化、及び当該折れ線グラフにおけ
る急上昇開始点（屈曲点）の判定に基ずく至適運動強度
の決定と表示等の処理が行われる。マイクロコンピュー
タ１７によって決定処理されたデータは、発光ダイオー
ド表示器１８、又は液晶表示器１９等によりアナログ表
示、デジタル表示、もしくは警報表示等がなされ、更に
これらは、光結合器２０、インターフェイス２１、光結
合器２２、及びインターフェイスプリンタ２３によって
印刷可能となる。尚、２４はキースイッチである。本装
置は腕帯への加圧、排気及び聴音の判別等は、マイクロ
コンピュータによる自動制御動作となっており、振動音
等の外来雑音から聴音の判定を確実なものとするための
心拍同期がとれるようになっている。
に入力された上記各信号（心電図、脈波、圧力、心電図
同期パルス、脈波同期パルス）は、圧力のモニタ及び血
圧値、心拍数／脈拍数の決定等の為にデータ処理マイク
ロコンピュータ１７に送られる。このデータ処理マイク
ロコンピュータ１７では、内臓されたプログラムに従っ
てデータ処理が行われ、圧力のモニタ表示、最高／最低
血圧値の決定と表示、心拍数のカウント表示、更に収縮
期血圧（最高血圧）値と心拍数の二重積の計算、この二
重積値の折れ線グラフ化、及び当該折れ線グラフにおけ
る急上昇開始点（屈曲点）の判定に基ずく至適運動強度
の決定と表示等の処理が行われる。マイクロコンピュー
タ１７によって決定処理されたデータは、発光ダイオー
ド表示器１８、又は液晶表示器１９等によりアナログ表
示、デジタル表示、もしくは警報表示等がなされ、更に
これらは、光結合器２０、インターフェイス２１、光結
合器２２、及びインターフェイスプリンタ２３によって
印刷可能となる。尚、２４はキースイッチである。本装
置は腕帯への加圧、排気及び聴音の判別等は、マイクロ
コンピュータによる自動制御動作となっており、振動音
等の外来雑音から聴音の判定を確実なものとするための
心拍同期がとれるようになっている。
【００１１】次に上記動作原理による装置を用いて、至
適運動強度をどの様に計測決定するかに付いて説明す
る。運動負荷器具を使用しての直線的漸増負荷時、当該
器具使用者（被検者）の収縮期血圧値（最高血圧値）と
心拍数（毎分換算数）を１５秒〜３０秒間隔で連続的に
計測処理し、同時に両数値の二重積値（収縮期血圧×心
拍数）を算出し、この二重積値をデータ処理マイクロコ
ンピュータ１７によって、横ラインを負荷力（Ｗａｔｔ
ｓ）とし、縦ラインを当該計測算出された二重積値（Ｄ
Ｐ）として折れ線グラフ化の処理をする。この際、この
折れ線グラフは、運動負荷力（Ｗａｔｔｓ）を増加させ
るにともない上昇していくのであるが、ある時点に於て
それまでの上昇率に比較してより急上昇を開始するポイ
ント（屈曲点）が生じる。この最高血圧値と心拍数の二
重積値の折れ線グラフ屈曲点（ＤＰＢＰ）をデータ処理
することにより解析判定し、この屈曲点が発生する時点
における運動負荷力（Ｗａｔｔｓ）をもって当該被検者
の至適運動強度と決定し、表示するものである。
適運動強度をどの様に計測決定するかに付いて説明す
る。運動負荷器具を使用しての直線的漸増負荷時、当該
器具使用者（被検者）の収縮期血圧値（最高血圧値）と
心拍数（毎分換算数）を１５秒〜３０秒間隔で連続的に
計測処理し、同時に両数値の二重積値（収縮期血圧×心
拍数）を算出し、この二重積値をデータ処理マイクロコ
ンピュータ１７によって、横ラインを負荷力（Ｗａｔｔ
ｓ）とし、縦ラインを当該計測算出された二重積値（Ｄ
Ｐ）として折れ線グラフ化の処理をする。この際、この
折れ線グラフは、運動負荷力（Ｗａｔｔｓ）を増加させ
るにともない上昇していくのであるが、ある時点に於て
それまでの上昇率に比較してより急上昇を開始するポイ
ント（屈曲点）が生じる。この最高血圧値と心拍数の二
重積値の折れ線グラフ屈曲点（ＤＰＢＰ）をデータ処理
することにより解析判定し、この屈曲点が発生する時点
における運動負荷力（Ｗａｔｔｓ）をもって当該被検者
の至適運動強度と決定し、表示するものである。
【００１２】図３は、上記各数値を計測制御マイクロコ
ンピュータ７、及びデータ処理マイクロコンピュータ１
７によって計測、算出、解析、判定及び表示処理して液
晶表示器１９によって表示された折れ線グラフ画面であ
り、横ラインは上より負荷力Ｗａｔｔｓ）及び経過時間
（ｍｉｎ）を示し、縦ラインは左より最高血圧値（ｍｍ
Ｈｇ）、心拍数（ｂｅａｔｓ／ｍｉｎ）、二重積値（Ｄ
Ｐ）の数値を示すものである。又、表示されている折れ
線グラフは、上より、収縮期血圧（□：ＳＢＰ）、心拍
数（○：ＨＲ）及び二重積値（●：ＤＰ）の数値変化を
表したものである。更に、グラフ中の帯状の縦線（｜
｜）は、二重積値（ＤＰ）の折れ線グラフ屈曲点（ＤＰ
ＢＰ）が現れた時点を表示したもので、当該屈曲点（Ｄ
ＰＢＰ）が発生した時点における負荷力（Ｗａｔｔｓ）
が、被検者の至適運動強度（本例では、５９〜６３Ｗａ
ｔｔｓ程度）ということとなる。
ンピュータ７、及びデータ処理マイクロコンピュータ１
７によって計測、算出、解析、判定及び表示処理して液
晶表示器１９によって表示された折れ線グラフ画面であ
り、横ラインは上より負荷力Ｗａｔｔｓ）及び経過時間
（ｍｉｎ）を示し、縦ラインは左より最高血圧値（ｍｍ
Ｈｇ）、心拍数（ｂｅａｔｓ／ｍｉｎ）、二重積値（Ｄ
Ｐ）の数値を示すものである。又、表示されている折れ
線グラフは、上より、収縮期血圧（□：ＳＢＰ）、心拍
数（○：ＨＲ）及び二重積値（●：ＤＰ）の数値変化を
表したものである。更に、グラフ中の帯状の縦線（｜
｜）は、二重積値（ＤＰ）の折れ線グラフ屈曲点（ＤＰ
ＢＰ）が現れた時点を表示したもので、当該屈曲点（Ｄ
ＰＢＰ）が発生した時点における負荷力（Ｗａｔｔｓ）
が、被検者の至適運動強度（本例では、５９〜６３Ｗａ
ｔｔｓ程度）ということとなる。
【００１３】上記のように、収縮期血圧（ＳＢＰ）と心
拍数（ＨＲ）との二重積値（ＤＰ）を算出し、これを折
れ線グラフ化し、その上昇率を解析して急上昇開始点
（当該折れ線グラフの屈曲点：ＤＰＢＰ）を判定するこ
とにより、至適運動強度を決定出来ることの根拠につい
て説明する。至適運動強度の決定基準に付いては、いく
つかのものが考えられているが、そのうち医学的裏付け
もあり注目されている基準としては、血中の乳酸値を計
測し、その乳酸値急上昇開始時点（乳酸いき値）を判定
することにより、その時点における運動強度が最も効果
的且つ危険のない運動強度とされている。そこでこの乳
酸値と、血圧値及び心拍数の二重積値（ＤＰ）との関連
性に付いて考えると、元来二重積値（ＤＰ）は、心筋酸
素消費量の簡易推定法の値として利用されており、この
心筋酸素消費量が血中のカテコールアミンの増加に比例
することは立証されており、更にこのカテコールアミン
の濃度変化が乳酸値のそれと近似し、しかも乳酸値急増
点（乳酸いき値）とカテコールアミン濃度が急増しはじ
める時点とがほぼ一致する。従って、収縮期血圧（ＳＢ
Ｐ）と心拍数（ＨＲ）の二重積値（ＤＰ）と、乳酸値は
相関関係にあり、特に乳酸値急増点（乳酸いき値）と二
重積値急増点（ＤＰＢＰ）はほぼ一致して出現してお
り、二重積値急増点（ＤＰＢＰ）を解析判定することに
より、前記乳酸値急増点（乳酸いき値）を推定すること
ができ、それにより至適運動強度を決定することを可能
としたものである。このように、乳酸値急増点と二重積
値急増点（ＤＰＢＰ）とがほぼ一致して出現する医学的
根拠としては、交感神経活動の増進と副腎皮質からのエ
ピネフリン分泌の急増による心筋酸素消費量の変化に基
ずくものと推察できる。
拍数（ＨＲ）との二重積値（ＤＰ）を算出し、これを折
れ線グラフ化し、その上昇率を解析して急上昇開始点
（当該折れ線グラフの屈曲点：ＤＰＢＰ）を判定するこ
とにより、至適運動強度を決定出来ることの根拠につい
て説明する。至適運動強度の決定基準に付いては、いく
つかのものが考えられているが、そのうち医学的裏付け
もあり注目されている基準としては、血中の乳酸値を計
測し、その乳酸値急上昇開始時点（乳酸いき値）を判定
することにより、その時点における運動強度が最も効果
的且つ危険のない運動強度とされている。そこでこの乳
酸値と、血圧値及び心拍数の二重積値（ＤＰ）との関連
性に付いて考えると、元来二重積値（ＤＰ）は、心筋酸
素消費量の簡易推定法の値として利用されており、この
心筋酸素消費量が血中のカテコールアミンの増加に比例
することは立証されており、更にこのカテコールアミン
の濃度変化が乳酸値のそれと近似し、しかも乳酸値急増
点（乳酸いき値）とカテコールアミン濃度が急増しはじ
める時点とがほぼ一致する。従って、収縮期血圧（ＳＢ
Ｐ）と心拍数（ＨＲ）の二重積値（ＤＰ）と、乳酸値は
相関関係にあり、特に乳酸値急増点（乳酸いき値）と二
重積値急増点（ＤＰＢＰ）はほぼ一致して出現してお
り、二重積値急増点（ＤＰＢＰ）を解析判定することに
より、前記乳酸値急増点（乳酸いき値）を推定すること
ができ、それにより至適運動強度を決定することを可能
としたものである。このように、乳酸値急増点と二重積
値急増点（ＤＰＢＰ）とがほぼ一致して出現する医学的
根拠としては、交感神経活動の増進と副腎皮質からのエ
ピネフリン分泌の急増による心筋酸素消費量の変化に基
ずくものと推察できる。
【００１４】図４は、成人男子健常者を被検者として電
動式エルゴメーターを使用し、多段階運動負荷テストを
行った結果の収縮期血圧（ＳＢＰ）、心拍数（ＨＲ）及
び二重積値（ＤＰ）と血中乳酸値（ＢＬ）変化の典型的
な実験例をグラグ化したものである。横ラインは負荷力
（Ｗａｔｔｓ）を示し、縦ラインは上段左が血圧値（ｍ
ｍＨｇ）、上段右が心拍数（ｂｅａｔｓ／ｍｉｎ）、下
段左が乳酸濃度（ｍｍｏｌｅｓ／Ｉ）、下段右が二重積
値（ＤＰ×１０３）の数値を示すものである。又、表示
されている折れ線グラフは、上段より心拍数（○：Ｈ
Ｒ）、収縮期血圧（□：ＳＢＰ）、二重積値（●：Ｄ
Ｐ）、及び乳酸濃度（△：ＢＬ）の数値変化を表したも
ので、グラフ中の縦線は、乳酸濃度値の急上昇開始点
（ＬＴ）を示したものである。このテスト結果による
と、乳酸濃度値急上昇点（ＬＴ）以前においても、心拍
数（○：ＨＲ）、収縮期血圧（□：ＳＢＰ）の個々の上
昇率変化は認められるが、その二重積値（●：ＤＰ）の
急上昇開始点（ＤＰＢＰ）は、グラフ中の縦線が示す乳
酸濃度値急上昇点（ＬＴ）と一致して出現することが実
証されている。この結果は他の多くの被検者によるテス
トでも同様で、乳酸濃度値急上昇開始点（ＬＴ）以下で
求めた勾配と、乳酸濃度値急上昇開始点（ＬＴ）以上で
求めた勾配とを比較すると、心拍数（ＨＲ）、収縮期血
圧（ＳＢＰ）、二重積値（ＤＰ）の何れも多くは乳酸濃
度値急上昇開始点（ＬＴ）を境に勾配率が大きくなった
ものの、心拍数（ＨＲ）、収縮期血圧（ＳＢＰ）には数
例この勾配率が等しいか、それ以下の例もみられた。し
かしながら、二重積値（ＤＰ）に関しては例外なく被検
者の全員に付いてＬＴ以上の強度で勾配が大きくなり、
勾配率急上昇開始点（ＤＰＢＰ）も乳酸濃度値急上昇開
始点（ＬＴ）とほぼ一致した。
動式エルゴメーターを使用し、多段階運動負荷テストを
行った結果の収縮期血圧（ＳＢＰ）、心拍数（ＨＲ）及
び二重積値（ＤＰ）と血中乳酸値（ＢＬ）変化の典型的
な実験例をグラグ化したものである。横ラインは負荷力
（Ｗａｔｔｓ）を示し、縦ラインは上段左が血圧値（ｍ
ｍＨｇ）、上段右が心拍数（ｂｅａｔｓ／ｍｉｎ）、下
段左が乳酸濃度（ｍｍｏｌｅｓ／Ｉ）、下段右が二重積
値（ＤＰ×１０３）の数値を示すものである。又、表示
されている折れ線グラフは、上段より心拍数（○：Ｈ
Ｒ）、収縮期血圧（□：ＳＢＰ）、二重積値（●：Ｄ
Ｐ）、及び乳酸濃度（△：ＢＬ）の数値変化を表したも
ので、グラフ中の縦線は、乳酸濃度値の急上昇開始点
（ＬＴ）を示したものである。このテスト結果による
と、乳酸濃度値急上昇点（ＬＴ）以前においても、心拍
数（○：ＨＲ）、収縮期血圧（□：ＳＢＰ）の個々の上
昇率変化は認められるが、その二重積値（●：ＤＰ）の
急上昇開始点（ＤＰＢＰ）は、グラフ中の縦線が示す乳
酸濃度値急上昇点（ＬＴ）と一致して出現することが実
証されている。この結果は他の多くの被検者によるテス
トでも同様で、乳酸濃度値急上昇開始点（ＬＴ）以下で
求めた勾配と、乳酸濃度値急上昇開始点（ＬＴ）以上で
求めた勾配とを比較すると、心拍数（ＨＲ）、収縮期血
圧（ＳＢＰ）、二重積値（ＤＰ）の何れも多くは乳酸濃
度値急上昇開始点（ＬＴ）を境に勾配率が大きくなった
ものの、心拍数（ＨＲ）、収縮期血圧（ＳＢＰ）には数
例この勾配率が等しいか、それ以下の例もみられた。し
かしながら、二重積値（ＤＰ）に関しては例外なく被検
者の全員に付いてＬＴ以上の強度で勾配が大きくなり、
勾配率急上昇開始点（ＤＰＢＰ）も乳酸濃度値急上昇開
始点（ＬＴ）とほぼ一致した。
【００１５】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、より簡
便な非観血的方法による血圧値と心拍数の計測により、
実際に血中の乳酸値を計測することなく、乳酸濃度値急
増開始点を推定することができるので、負荷運動中であ
っても、運動療法対象患者や高齢者から運動選手に至ま
で、被検者毎の効果的且つ安全な至的運動強度を計測設
定することができる。又、無酸素性作業値（換気いき
値）測定のように、非観血的測定方法といえども高価な
自動呼気ガス分析装置を必要とすることもないので、極
めて安価である。
便な非観血的方法による血圧値と心拍数の計測により、
実際に血中の乳酸値を計測することなく、乳酸濃度値急
増開始点を推定することができるので、負荷運動中であ
っても、運動療法対象患者や高齢者から運動選手に至ま
で、被検者毎の効果的且つ安全な至的運動強度を計測設
定することができる。又、無酸素性作業値（換気いき
値）測定のように、非観血的測定方法といえども高価な
自動呼気ガス分析装置を必要とすることもないので、極
めて安価である。
【図１】自転車エルゴメーター使用略図
【図２】装置本体の概要を示すブロックダイヤグラム図
【図３】計測処理されたデータが表示された表示器画面
図
図
【図４】多段階運動負荷テストにおける実験データ図
１ａ、１ｂ 心電図増幅器 ２ マルチプレクサ ３ Ａ／Ｄコンバータ ４、９ バンドパスフィルター ５ Ｒ波検出器 ６、１１ モノマルチバイブレーター ７ 計測制御マイクロコンピュータ ８ａ、８ｂ 脈波増幅器 １０ 脈波検出器 １２ 空気圧ポンプ １３ 排気バルブ １５ 圧力センサ １６ 圧力増幅器 １７ データ処理マイクロコンピュータ １８、１９ 表示器 ２５ カフ ２６ 脈波センサ ２７ 心電図センサ
Claims (4)
- 【請求項１】 運動負荷器具を使用して直線的漸増負荷
運動を行い、当該器具使用者（被検者）の収縮期血圧値
と心拍数を連続的に計測処理し、両数値の二重積値（収
縮期血圧×心拍数）を算出し、この二重積値をデータ処
理マイクロコンピュータによって、横ラインを負荷力と
し、縦ラインを当該二重積値として折れ線グラフ化の処
理を行うと共に、負荷力の漸増に伴い上昇する二重積値
の上昇率が急上昇を開始するポイント（折れ線グラフ上
の屈曲点）を解析判定することにより、この折れ線グラ
フ上の屈曲点が発生する時点における運動負荷力をもっ
て、当該被検者の効果的且つ安全な運動強度とする至適
運動強度測定方法。 - 【請求項２】 次の検出動作ラインからなる聴音センサ
方式の非観血的方法による血圧値及び心拍数の自動計測
装置であり、 （１）心電図誘導コードを通して入力された心電図信号
が、心電図増幅器によって増幅され、マルチプレクサを
介してＡ／Ｄコンバーターに入力されると同時に、バン
ドパスフィルターで不必要な低周波及び高周波成分をカ
ットした後、Ｒ波検出器によってＲ波のピーク時点を検
出し、その出力でモノマルチバイブレーターをトリガー
させて心電図Ｒ波の同期パルスを発生させて計測制御マ
イクロコンピューターに入力させると共に、指定時にあ
っては心電図Ｒ波同期処理が下記（２）記載の脈波検出
動作ラインにおけるソフトウエアゲート信号の発生に使
用されることとした心電図検出動作ライン。 （２）脈波トランジューサーによってピックアップ入力
された脈波は、脈波増幅器で増幅され、次いで、バンド
パスフィルターで不必要な低周波及び高周波成分をカッ
トした後、マルチプレクサを介してＡ／Ｄコンバーター
に入力されると同時に脈波検出器によって脈波のピーク
時点を検出し、その出力でモノマルチバイブレータをト
リガーさせて脈波同期パルスを発生させ計測制御マイク
ロコンピュータに入力させると共に、指定時にあっては
心電図Ｒ波同期パルス及びＡ／Ｄコンバータからの脈波
信号と共に聴音の判定に使用されることとした脈波検出
動作ライン。 （３）カフに圧力を加える為の高速空気圧ポンプ、加圧
された空気圧を適度な減圧速度で減圧する為の排気ポン
プ、圧力値の電気信号変換用の圧力センサ、及びこれに
続く圧力信号増幅回路が具えられ、増幅された圧力信号
がマルチプレクサを通してＡ／Ｄコンバータに入力さ
れ、計測中のこの圧力信号がカフ圧表示及び排気制御に
使用されることとした血圧値検出動作ライン。 上記各検出動作ラインより計測制御マイクロコンピュー
タ入力された信号（心電図、脈波、圧力、心電図同期パ
ルス、脈波同期パルス）を、内臓プログラムによってデ
ータ処理（圧力のモニタ表示、最高／最低血圧値の決定
と表示、心拍数のカウント表示等）をする為のデータ処
理マイクロコンピュータが設けられており、更に当該デ
ータ処理マイクロコンピュータによって決定処理された
データをアナログ表示、デジタル表示、もしくは警報表
示等がなされるような表示器を具えてなる至的運動強度
測定装置。 - 【請求項３】 請求項２記載のデータ処理マイクロコン
ピュータに於て、収縮期血圧値と心拍数の二重積値（収
縮期血圧×心拍数）を算出し、この二重積値を横ライン
を運動負荷力とし、縦ラインを当該計測算出された二重
積値として折れ線グラフ化の処理を行うと共に、当該折
れ線グラフ上における急上昇開始点（屈曲点）を解析、
判定及び表示処理するためのプログラムを内臓したこと
を特徴とする請求項２に記載の至的運動強度測定装置。 - 【請求項４】請求項２記載のデータ表示器に於て、横ラ
インに負荷力を、縦ラインに収縮期血圧値、心拍数、二
重積値（最高血圧値×心拍数）の数値をとり、負荷運動
時の収縮期血圧、心拍数及び二重積値の変化状況を折れ
線グラフにより表示すると共に、データ処理コンピュー
タによって解析判定された二重積値折れ線グラフの屈曲
点に垂直に縦ラインが交叉する付近の負荷力が至的運動
強度として被検者に知らしめる表示手段を有することを
特徴とした、請求項２、及び請求項３に記載の至的運動
強度測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7219404A JPH0938051A (ja) | 1995-07-25 | 1995-07-25 | 至適運動強度測定方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7219404A JPH0938051A (ja) | 1995-07-25 | 1995-07-25 | 至適運動強度測定方法及び装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0938051A true JPH0938051A (ja) | 1997-02-10 |
Family
ID=16734883
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7219404A Pending JPH0938051A (ja) | 1995-07-25 | 1995-07-25 | 至適運動強度測定方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0938051A (ja) |
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-
1995
- 1995-07-25 JP JP7219404A patent/JPH0938051A/ja active Pending
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Legal Events
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