MBE2000-39 身体運動に伴う生体電気インピーダンスのパラメータ変動  [in Japanese] Variations of parameters of bioelectrical impedance during biodynamics  [in Japanese]

身体運動におけるインピーダンスの変動原因は測定部位の等価断面積変化および貯血量変化と説明できるが, その変動原因の定量的な検討は不十分であった。そこで、本研究では生体電気インピーダンスの変動原因を生体の等価回路のパラメータの変動で説明する。等価回路は, 細胞外液抵抗R_e, 細胞内液抵抗R_i, 分散の特性周波数f_m, 緩和時間の分布の程度を表すα, βの独立した5パラメータで表現した。上肢の肘関節および手関節の屈曲運動等に伴う前腕部および上腕部の電気インピーダンスを測定した。インピーダンスの等価直列抵抗Rへの影響はR_eとR_iが支配的であった。さらに, 肘関節最大屈曲におけるRの変化にはf_mの変化が大きく依存しており, 上肢運動のインピーダンス変化には細胞膜の分極特性の変化も影響していることを明らかにした。

Variations of human limb electrical impedance during biodynamics were caused by variations of equivalent cross sectional area of muscle and variations of blood volume. In this work, we explained variations of the impedance with variations of parameters of an equivalent circuit. The equivalent circuit consisted of five individual parameters as follows: extracellular fluid resistance, 'R_e', intracellular fluid resistance, 'R_i', characteristic frequency of dispersion, 'f_m' and parameters of dispersion of relaxation time, 'α' and 'β'. Impedances of forearm and upper arm were measured during flexion and extension of joints in upper limb. The equivalent series resistance R was strongly influenced by R_e and R_i. In case of the maximum flexion of the elbow joint, R of upper arm was influenced f_m. This means that a polarization of cell membrane changes and influences impedance during movement.