JP7123311B1 - 選択的脳冷却制御支援機能付き美容用運動装置 - Google Patents
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Abstract
Description
例えば、汗と美肌との関連を示唆する生理学的知見や細菌学的知見(非特許文献1、2参照)から、発汗機能を賦活して汗を顎顔面の美容に利用する装置(特許文献1参照)や、腸リンパ流と腹部肥大との関連を示唆する生理学的知見(非特許文献3参照)から、腹式呼吸を利用してリンパ輸送を賦活し、腹部や臀部の肥大化を予防する装置(特許文献2参照)等が提案されていた。
従来では、日常的な運動の目的はもっぱら健康のためとされ、一般的には運動負荷が大きいほどトレーニング効果も大きくなり、苦しさを克服することがトレーニングであるとも考えられていたため、運動効率を向上させる以外の方法で、同じ物理的運動強度の運動負荷ならば、身体的負担を軽くして運動が楽に感じられることを可能とする運動装置は必要とされていなかった。
1.顔面や鼻粘膜から来る静脈血は眼角静脈と眼静脈を経て頭蓋内に送られる。また、頭皮には導出静脈があり、頭皮側と頭蓋内側を交通している。
2.頭部の皮膚にある汗腺の単位面積あたりの数は他の体部の皮膚より2倍ほど多く、汗に基づく水分蒸発量も頭部で多い。選択的脳冷却機構が有効に作動するためには、導出静脈や眼角静脈を経て頭蓋内に還流する静脈血が、頭部の汗の蒸発と上気道粘膜での水の蒸発により十分冷却される必要がある。
3.高体温時には、それら静脈を経由し頭蓋内に流入する血流量が増加し、それに応じて鼓膜温が食道温よりも低い関係が増強する。
4.自転車漕ぎ運動をしている被験者の顔に送風し続けると、運動による食道温の上昇が大きくても、鼓膜温(脳温)の上昇は軽微で、より強い運動を継続することができる。
5.高体温時に送風その他の方法で頭部を冷やすと、体の他の部の温度が同じ温度であっても「温熱的な心地好さ」が増し、最大仕事量が増え、仕事にともない生じる種々のストレスの兆候が減る。
6.頭部の表面積は全体表面積の8%程度だが、そこに送風した場合の方が、同じ量の風を体表面積の60%に送風した時より温熱ストレスが小さい。
7.頭を冷やす目的のヘルメットを装着した被験者では、運動時の心拍数の上昇が対照の半分であったという報告がある。
8.温暖馴化は、人をくり返し温かい環境に暴露するか、皮膚温あるいは核心部温を上げるかしてえられる。しかし、被験者の顔面に送風し鼓膜温の上昇を抑えておくと、食道温が送風のないときと同じであっても暑熱馴化が起きない。
9.皮膚温はその部位の発汗量に影響する。皮膚の一部だけ温めてやると、その部からは汗が早く出始めるし、また汗の量も多い。
皮膚の一部を温めて約5℃程度上げることで、同部の汗の量が倍増することが報告されていて、皮膚組織の温度が上がることで、Q10効果による化学反応速度の亢進と、発汗神経の興奮による伝達物質の放出量の増大と、それに対する汗分泌細胞の反応が大きくなる相乗的な効果によるものと考えられる。
10.全身の温熱順化をせず、毎日一定な局所に温熱負荷を加えると、一定な局所の汗腺だけが訓練され、他の部位より汗の量が増え、局所的な暑熱順化が可能である。
さらに、暑熱順化は運動による中枢性、末梢性の作用により、早く強く起こすことができる。
11.発汗量の部位差は汗腺の密度とは比例しない。これは個々の汗腺の大きさ、即ち汗の分泌能力による違いである。温熱順化による局所における発汗量の増加は、汗腺の数の増加ではなく、汗腺の能力の増大であり、汗腺のサイズの増大である。
12.頭部での温熱性発汗ではひたいや頸で多く、それ以外の顔面はかなり暑くなってから汗が現れる。
しかし、一般的には、運動者自身の運動中における温熱感覚は主として脳温を反映していると考えられ、運動者自身の温熱感覚に基づいて運動者自身が任意に頭部冷却用送風装置の稼動を制御し風速の調節を行うことができる本発明の機能は、頭部への送風によって頭部の静脈血を冷却し、選択的脳冷却の能力を高めるよう人為的に支援することを可能とするものであり、運動中の脳を熱から守り、運動中の身体的負担を軽減して運動の心地好い時間を長くすることができる効果がある。
健全な皮膚常在菌叢には表皮ブドウ球菌が含まれていて、皮膚の単位面積当たりの表皮ブドウ球菌の数の大きさと瑞々しい肌とは相関を有していることが知られている。
一方、全身における発汗は、汗や皮脂が表皮ブドウ球菌が増殖するための栄養素となるので、全身の皮膚に生息する表皮ブドウ球菌の数を増やすことができる。
表皮ブドウ球菌は角質層表面と角質層の内部にも生息していることが報告されていて、表皮ブドウ球菌が保湿作用のあるグリセリンを分泌することから、皮膚の表面と内部からも皮膚の保水力を高める生物学的効果を期待することができる。
また、汗には天然保湿因子である乳酸ナトリウムや尿素が含まれていて、皮膚上に留まり角質層に浸透することによって肌の湿度を保つ作用効果が生じる。
これにより、発汗運動によって全身の皮膚における美容上の生理的、生物学的効果を期待することができる。
一方で、発汗を温浴で行わせることが可能であるが、汗の成分を皮膚上に留めて直接的に作用させることができない欠点がある。
運動の開始当初から、ヒーターを用いて顔面を加温することにより、顔面の皮膚温を身体の他の部位よりも高くすることができる。皮膚温が高い部位では低い部位よりも汗が早く出始め、たくさん出ることから、これを繰り返すことによって効率的で効果的な顔面の汗腺トレーニングが可能である。また、発汗させるために運動を用いることから、運動の作用によって暑熱順化を早く強く起こすことができる効果がある。さらに、顔面の加温で顔面皮膚温が上昇し選択的脳冷却が抑制されることから、運動開始後比較的短時間で、あるいは比較的軽い運動負荷で発汗を生じさせることが可能である。
運動と顔面の加温によって体が温まり十分な発汗が認められれば、ヒーターによる顔面の加温を停止し、その後に不快感が生ずれば頭部冷却用送風装置による頭部への送風を任意に開始して、身体的負担が少なく快適な運動となるよう風速を調節しながら、発 汗を伴う運動を継続することが容易である。
その後、さらに温熱的な不快感が増大してきた場合には、頭部冷却用送風装置を用いてさらに強力に頭部を冷却することで、選択的脳冷却の能力アップを強く支援し、身体的負担と温熱的不快感を減少させることが可能である。しかし、その効果が生じない場合、あるいは消失する場合には、運動を終了することが適当である。
運動を利用した汗腺トレーニングによって顔面の汗腺の暑熱順化がなされると、顔面での汗の分泌量が増え、汗腺細胞のサイズが増大する。汗腺のサイズの縮小と皮膚の小皺の存在とが相関を有していることから、汗腺細胞のサイズの増大によって顔面の肌に小皺が生じることを抑制する効果を期待することができる。
一方、顔面加温用装置は顔面の加温によって顔面に於ける静脈血の冷却を阻害して、選択的脳冷却を抑制する機能を有している。これによって本発明では、ヒトのもつ選択的脳冷却機能を随意に、促進あるいは抑制することが可能であり、それぞれの装置の制御調節は、運動者の温熱的感覚に基づいて運動者自らが任意に行うことができるため、美容を目的とした発汗を伴う運動を、身体的負担を軽くして不快感を小さくし安全に行うことを可能とする効果がある。
これにより、放射熱による加温と送風による冷却を同時に適用してそれぞれ別々に制御調節することも可能なことから、選択的脳冷却を促進的あるいは抑制的に微妙に調節することが可能となる利点がある。
同様に、温熱的不快感を避けて発汗運動を続けるには、運動者自身の温熱感覚に基づいて選択的脳冷却機能の作動環境を人為的に調節しながら、発汗が生じる脳温の低い温度領域内に脳温を保って、発汗と運動を続けるように送風速度を調節することである。
また、汗はもともと額で多く、頬部は額よりも汗が少ないことから、頬部を局所的に加温して同部の汗腺を特に強くトレーニングすることや、口角部や額等の個々に皺が多い部位に任意にフオ―カスして、同部の汗腺を局所トレーニングするには、フレキシブルアームに設置した出力調節の可能な熱線放射型ヒーターが便利である。
また、汗には天然保湿因子である乳酸ナトリウムや尿素が含まれ、角質層に浸透して顔面の肌の湿度を保つ作用効果がある。
上記の様に顔面の肌の角質層の保湿を生理的、生物学的に行うことができることから、保湿を目的とした化粧品に対するアレルギーを持っていても汗に対するアレルギーが無ければ、美容を目的とした発汗を伴う運動によって安全に美肌を得る作用効果を期待することができる。
表皮のもっとも外側は角質層で水を含まず、表皮の深層の細胞間の隙間に満たされた水分が角質層を通して蒸発する。これが不感蒸散であり、体の部位別では顔や頸が最も多い。角質層への生理的な水の供給は角質上部からの汗と角質層下部からの不感蒸散によるものであり、これらの減少は角質層の乾燥につながり肌荒れの大きな要因である。
運動によって生じる熱を放散するために、皮膚血流量が増大して皮膚温が上昇すると共に汗腺への血流量も増大し、真皮層の組織液も血流量の増大に伴って受動的にほぼ一定な量まで増大する。増大した組織液は表皮を通過する水の源となり、不感蒸散する水の源になる。その様な水は運動を止め発汗が停止した後で、表皮の各層を通り角質層表面から蒸発することで、水と組織液成分の表皮内での移動が生じ、表皮のターノバーレイトを向上させる効果を期待することができる。これによって、古い角質層が脱落し新鮮な角質層が出現するサイクルを早める効果を期待することができる。
そして、これを繰り返すことによって、顔面の皮膚の新鮮な角質層による保湿された肌を期待することができる。
ハンドル部(2)の把握部内側には、トレッドミル本体の電源スイッチ(6)が設置され、ハンドル部(2)のテーブル(1)内にはトレッドミルの制御用電気回路と、頭部冷却用送風装置の電源スイッチと可変抵抗器を搭載した送風機制御回路が収容され、テーブル(1)の表面にはトレッドミルの歩行速度調節ダイアル(10)と、頭部冷却用送風装置の電源スイッチと連動する可変抵抗器操作ダイヤル(5)が設置されている。
これにより、それぞれのダイヤル操作によって、運動強度(歩行速度)の調節と、送風機のON,OFFと送風速度の調節が可能である。
2.ハンドル部
3.送風用フアン
4.フアン用モーター
5.(送風機)可変抵抗器操作ダイヤル
6.トレッドミル本体電源スイッチ
7.歩行ベルト
8.送風機用支柱
9.トレッツドミル本体支柱
10.歩行速度調節ダイヤル
11.フレキシブルアーム
12.フレキシブルアーム
13.ランプヒーター(ブラックランプ)
14.ランプヒーター(ブラックランプ)
15.(ランプヒーター)可変抵抗器操作ダイヤル
Claims (1)
- 運動強度調節機能を有しテーブル(1)の有るハンドル部(2)を備えたトレッドミルあるいは自転車エルゴメーターである脚部運動装置と、送風用フアン(3)とフアン用モーター(4)と電源スイッチ並びに可変抵抗器を搭載したフアン用モーター制御回路と電源スイッチに連動する可変抵抗器操作ダイヤル(5)で成る頭部冷却用送風装置を主要構成要素とし、送風用フアン(3)とフアン用モーター(4)で成る頭部冷却用送風装置の送風機を、送風方向を運動者の頭部の方向に向けて脚部運動装置に設置し、頭部冷却用送風装置のフアン用モーター制御回路と可変抵抗器操作ダイヤル(5)をハンドル部のテーブル(1)に設置した脚部運動装置に於いて、熱線放射型ヒーターと電源スイッチ並びに可変抵抗器を搭載したヒーター制御回路と電源スイッチに連動する可変抵抗器操作ダイヤル(15)で成る顔面加温用装置の熱線放射型ヒーターを、フレキシブルアームを用いて脚部運動装置に設置し、ヒーター制御回路と可変抵抗器操作ダイヤル(15)をハンドル部のテーブル(1)に設置して、選択的脳冷却を任意に促進的に制御するための支援機能と選択的脳冷却を任意に抑制的に制御するための支援機能を共に有して成る選択的脳冷却制御支援機能を備えたことを特徴とする美容用運動装置。
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JP2021124825A JP7123311B1 (ja) | 2021-06-21 | 2021-06-21 | 選択的脳冷却制御支援機能付き美容用運動装置 |
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Citations (4)
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---|---|---|---|---|
JPH09512728A (ja) * | 1994-05-04 | 1997-12-22 | マーケイジ,ファービオ | 熱治療兼筋肉運動のための方法及び装置 |
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JP3169726U (ja) * | 2011-06-03 | 2011-08-11 | 富夫 矢古宇 | エアロバイク型発電機 |
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2021
- 2021-06-21 JP JP2021124825A patent/JP7123311B1/ja active Active
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