hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
こどもの屋外温熱環境評価指標の住民参加型公園計画への導入に関する基礎的研究

本研究は,子どもの健康的で快適な遊び場の創出に必要な温熱環境評価指標を,住民参加型公園の計画プロセスへ導入するための基礎資料を提示することを目的としている。前年度の公園の温熱環境実態把握に続き,今年度は公園の整備プロセスに関して以下の知見を得た。(1)名古屋市における住民参加型で計画された街区公園の計画・整備プロセスの把握名古屋市では住民と共に公園計画を行う「みんなのアイデア公園」事業が1987年から10年間行われ,事業後も同様の公園整備がなされ2004年までに19公園整備された。このうち成立年代等から9公園を選定し,計画時の会合記録・資料,及び,関係者からのヒアリングから基礎データを得て整備プロセスを各段階に整理し,住民や行政の関わり方や計画内容について分析を行った。その結果,プロセスは3分類され住民参加型においても「行政主体型」が存在していた。一般的な「住民参加型」とは別に,街づくりの一環として行われた「都市計画型」も存在した。また,乳幼児の保護者が参加したケースは非常に少なく,子どもへ配慮した事項は安全性,遊具に関する項目のみで,温熱環境等の環境要素は皆無であることが分かった。(2)住民参加型の整備公園に対する乳幼児の保護者の評価および利用実態上記19公園から成立年代,規模から13公園を選定し,季節毎に利用実態及び公園に対する評価のアンケート調査を行った。親子の利用率が50%以上の公園では,幼児向け遊具やエリア分け等の項目を満たしたものが多いが,これらの項目が不足しても砂場の管理状態に対する満足度が高い公園は利用率も高い傾向を示した。また,整備プロセスのうち参加住民の属性と基本方針,遊具の選定者の違いによって利用率の高低が分かれる傾向が見られた。また,乳幼児の保護者約500名のアンケート結果からは,78%が公園整備の話し合いに親が参加する必要があると回答していた。本年度は,住民による街づくり事例や,市民による子どもの教育や地域活動がみられる名古屋市を対象として,住民参加型公園の計画プロセスに関するヒアリング調査と,子どもの遊び場の利用実態調査および温熱環境実測を行い,以下の知見を得た。(1)名古屋市における住民参加による公園づくりに関するヒアリング調査名古屋市でも特に住宅系の用途地域が多い昭和区を対象として,子どもの身近な屋外の遊び場である街区公園を調査対象とした。住民参加によって計画された街区公園のうち本年度は2公園を選定し,計画時の会合記録等の資料から施設条件や計画プロセスの基礎データを得た。また,このときの計画から造成までの経緯や体制等について関係者へヒアリングを行い,住民の関わり方や提案事項を抽出した。さらに,名古屋市の幼児向けの遊び場として私有地を転用して設置されている「どんぐり広場」の計画指針に関する基礎データを得た。(2)街区公園内の子どもの利用実態に即した夏季の温熱環境の実態調査昭和区における街区公園の平均面積(0.1ha)と同規模の街区公園に対して予備観察調査を行い,遊具や設備条件が同程度で緑被率の大小から3公園を選定した。さらに,温熱環境が特に悪化すると考えられる夏季において,公園利用者の利用実態と,その主な滞在場所における温熱環境を実測により把握した。公園利用者数のピーク時においても,遊具の表面温度は最大で60°Cまで達していた。また,乳幼児の主な遊び場は砂場であり,その保護者は日陰から見守る傾向が高かった。また,生活習慣だけでなく,屋外の熱環境が利用時間帯の選択にも影響を与えていることがアンケート調査およびヒアリングから明らかになったが,利用実態からは保護者が子どもの遊び場の温熱環境へ配慮する行為は見られなかった。

また,整備プロセスのうち参加住民の属性と基本方針,遊具の選定者の違いによって利用率の高低が分かれる傾向が見られた。また,乳幼児の保護者約500名のアンケート結果からは,78%が公園整備の話し合いに親が参加する必要があると回答していた。
浄土真宗三代の真蹟遺文についての伝承と創造の記述的研究

未公開語彙索引類の公表は以下のものを行った。1、宗租親鸞の遺文研究語彙総索引の作成専修寺蔵『西方指南抄』六帖東本願寺蔵『一念多念文意』一帖2、三代覚如の遺文研究語彙総索引の作成龍谷大学蔵『口伝抄』三帖3、八代蓮如の遺文研究語彙総索引の作成『蓮如上人御文』五一通『蓮如上人和歌』三〇八首4、平仮名字母表親鸞直筆書状覚如直筆口伝抄蓮如直筆御文未公開語彙索引類の公表は以下のものを行った。1、宗租親鸞の遺文研究語彙総索引の作成専修寺蔵『西方指南抄』六帖東本願寺蔵『一念多念文意』一帖2、三代覚如の遺文研究語彙総索引の作成龍谷大学蔵『口伝抄』三帖3、八代蓮如の遺文研究語彙総索引の作成『蓮如上人御文』五一通『蓮如上人和歌』三〇八首4、平仮名字母表親鸞直筆書状覚如直筆口伝抄蓮如直筆御文1宗祖親鸞の遺文研究(1)作成中の各文献の語彙総索引の修訂作業。専修寺蔵『西方指南抄』六巻第二次稿の逆引作業(未完)。東本願寺蔵『一念多念文意』一巻第二次稿の完成。(2)『親鸞真蹟遺文総合語彙索引』の作成に着手。『西方指南抄』『一念多念文意』のコンピュータ入力開始。『親鸞真蹟遺文の総合語彙索引』への合綴作業の開始。(3)語学的考察2三代覚如の遺文研究(1)龍谷大学蔵『口伝抄』三巻の写真版による翻刻の修訂。語彙総索引の第一次稿の作成。3八代蓮如の遺文研究(1)『蓮如真筆御文』(同朋舎刊)五一通の翻刻、語彙総索引第一次稿の修訂作業。(2)『蓮如真筆紀行文』の翻刻、語彙総索引の作成。修訂作業。4上記作業は、単独で行ってきたが、コンピュータ入力作業に関しての学生の助力を求めた。1、宗祖親鸞の遺文研究(1)作成中の各文献の語彙総索引の修訂作業。専修寺蔵『西方指南抄』六巻第二次稿の逆引き作業(未完)。東本願寺蔵『一念多念文意』一巻第三次稿の修訂作業(未完)。(2)『親鸞真蹟遺文総合語彙索引』の作成作業。『西方指南抄』『一念多念文意』のコンピュータ入力作業。(未完)。『親鸞真蹟遺文の総合語彙索引』への合綴作業(未完)。2、三代覚如の遺文研究龍谷大学蔵『口伝抄』三巻の翻刻の修訂(完成)。語彙総索引の第二次稿の作成(未完)。3、八代蓮如の遺文研究『蓮如真筆御文』(同朋社刊)五一通語彙総索引第二次稿(完成)『蓮如真筆紀行文』語彙総索引第一次稿修訂作業(完成)『蓮如上人和歌』(中央公論社刊)語彙総索引第一次稿作成作業(完成)4、上記作業は単独で行ったが、コンピュータ入力作業に関しては学生の補助を求めた。1、宗祖親鸞の遺文研究(1)作成中の各文献の語彙索引の修訂及び入力作業専修寺蔵『西方指南抄』六巻第二次稿の逆引き東本願寺蔵『一念多念文意』一巻第三次の修訂専修寺蔵『唯信抄』一巻修訂専修寺蔵『唯信抄文意』一巻修訂(2)親鸞遺文の記述研究全遺文の字訓集成の作成(入力未完)2、三代覚如の遺文研究(1)作成中の語彙索引の修訂及び入力作業龍谷大学蔵『口伝抄』三巻第二次稿の修訂、逆引き(2)覚如遺文の記述研究『口伝抄』の字訓集成の作成(入力未完)3、八代蓮如の遺文研究(1)作成中の語彙索引の修訂及び入力作業『蓮如真蹟遺文』(同朋社刊)五一通第二次稿の修訂『蓮如真蹟紀行文』二通第二次稿の修訂『蓮如上人和歌』(中央公論社刊)第二次稿の修訂4、上記作業は基本的に単独で行った。コンピューター入力作業に関しては学生の補助をもとめた。
聴覚器官としての球形嚢の役割―不可聴音の聴覚認知への関与―

球形嚢の機能評価として前庭誘発筋電図(VEMP)を用いて検討した。感音難聴の程度とVEMPの異常とに関連は認めなかった。しかし、耳の違和感を訴える場合にVEMPの異常を認めるものが多かった。このことからヒトにおいて球形嚢は聴力に影響をおよぼさないが、聴覚心理学的な異常感を誘発させる可能性が示唆された。哺乳類において球形嚢は重力などの直線加速度の受容体であるが、魚類などの下等な生物では聴覚器官として機能することが知られている。近年、哺乳類においても球形嚢が聴覚器官として機能することが示唆されている。すなわちマウスの聴性驚愕反射(Acoustic Startle Response)は、不可聴音である低周波による遮蔽によって増強される(不可聴音によるASRの増強効果)。この現象は球形嚢の炭酸カルシウムの結晶に関連するとされるNADPHoxydase3遺伝子が無効化されたマウス(Nox3ノックアウトマウス)においては認められない。つまり不可聴音によるASRの増強効果は球形嚢機能に依存することが知られる。本研究は、ヒトを含めた哺乳類の球形嚢が聴覚器官として機能を究明する目的がある。本年度は、聴力正常な健康成人における球形嚢の機能を評価する目的でVEMPの周波数応答を測定した。その結果、250Hzから4000HzにおけるVEMPの周波数応答のピークは低周波音(500Hzから700Hz)にあるものが多かった。さらに、高度感音難聴患者あるいは全聾患者においてVEMPが記録できるものがあった。一方で正常聴力者においてVEMPの異常を示すものも存在した。これらのことより、球形嚢の機能と聴覚とは関連しないと考えられる。ただしこれは可聴音聴力との関連についてであり、不可聴音とは乖離する可能性は否定できない。近年、哺乳類においても球形嚢が聴覚器官として機能する可能性が示唆されている。すなわちマウスの聴性驚愕反射(Acoustic statle reflex)は、不可聴音である低周波による遮蔽によって増強される(不可聴音によるASRの増強効果)。この現象は球形嚢の炭酸カルシウム結晶に関連するとされるNADPHoxydase3遺伝子が無効化されたマウス(Nox3ノックアウトマウス)のいては認められないことから、不可聴音のASRの増強効果は球形嚢に依存することが示唆される。本研究は、ヒトを含めた哺乳類の球形嚢の聴覚器官としての機能を究明する。聴力正常な健康成人における球形嚢の機能を評価する目的で、VEMPの周波数応答を測定した。その結果、250Hzから4000HzにおけるVEMPの周波数応答のピークは低周波(500Hzから700Hz)にあった。高度難聴患者あるいは全聾患者においてVEMPが記録できるものがあった。一方聴力正常でVEMPの異常を示すものがあった。これらから可聴音とは球形農とは直接関連しないと思われた。一方、聴覚異常感をしめすものにおいてVEMPの異常を示すものがあった。これらのことから球形嚢は聴覚認知になんらかの影響を及ぼしていることが示唆された。実験用機材、材料の不備により動物実験が実施できていない。しかしながら公表可能な範囲での結果については国際学会で発表できた。球形嚢はヒトにおいて平衡器官として機能するが下等な生物では聴覚器官と指定機能する。めまいを有さない感音難聴患者の球形嚢の機能について前庭誘発筋電位(VEMP)を指標に検討した。感音難聴のも患者の13%にVEMPの異常が存在した。VEMPの異常は聴覚の異常の程度と相関はなかったので、球形嚢が直接聴力に影響をおよぼす可能性は少ないと考えられた。一方、これらの患者で難聴が回復した時点において耳閉感や耳の違和感は残存するものがあるが、これらのうちにもVEMPの異常を示すものが存在した。これらの症状は球形嚢由来の官能性が否定できないものの、VEMPの異常を示したものの60%において、利尿剤負荷後のVEMPの振幅が高進し、内リンパ水腫の存在が疑われた。過去に難聴を有する患者の耳の違和感については、かならずしも球形嚢由来とは断定できず、むしろ内リンパ水腫による軽度の蝸牛症状である可能性が否定できない。そこで、聴覚症状を伴わず耳閉感や耳の違和感のみを訴える患者のVEMPについても検討した。その結果、23%にVEMPを異常を認め、その半数で利尿剤負荷VEMPが陽性を示した。耳閉感や耳の違和感単独症状の12%程度には、半数は内リンパ水腫は存在せず球形嚢の単独障害の存在が示唆された。このような症例の違和感は球形嚢由来である可能性がある。以上のことから、球形嚢はヒトの聴力に明らかな影響は及ぼさないが、聴覚心理学的な異常感を誘発させる可能性が示唆された。

現在まで実験用器材、材料の不足より動物実験は施行できていない。ヒトに関する研究を可能な限り先行して実施する。そのためには適切な被検者の選択を実施する。神経耳科学今後、可能な限り動物実験を遂行できるよう準備を行う。さらにヒトに対する研究は、不可聴音刺激の実施など刺激条件の調整が必要と考えられる。動物実験用器材の準備が不十分なために、器材の購入、薬品などの準備などが次年度持ち越しとなった。またヒトに関する実験のための刺激装置などの準備も必要となった。現在まで動物実験の遂行準備が遅れている。そのために必要機材や薬品の購入も遅れており、次年度使用額が生じた。また研究データが完成しておらず、発表のための旅費、論文作成のための英文校正費などにも次年度使用額が生じた。必要機材の準備を引き続き実施する。またデータ集計後の論文作成のための英文校正費、学会発表のための旅費などに充当する予定である。次年度使用額は、実験用機器、薬品の購入のための物品費、データ集計後の論文作成、学会発表などに充当する予定である。
樹高成長の遡及計測法を用いた森林群集の発達過程の解析

平成7年度には、八ケ岳の亜高山帯シラビソ・オオシラビソ林3か所に設置した8mx8mないし6mx6mの方形区において、全個体の樹高を測定した。また成長の遡及計測法によって、全個体の過去の成長経過を計測した。その結果から樹木箇体間の競争様式を樹幹の直径成長および樹高成長に関して検討し、それに基ずいて森林群集の発達過程を解析した。得られた結論は以下のとうりである。1、林分の加齢に伴い、2.5m付近を境とする二山型の樹高分布がさらに発達してきた。2、それに対して樹幹の直径分布は、相変わらず一山型を保っていた。3、樹高1.3m以上の個体ではシラビソとオオシラビソの間に成長の特性(平均生長量のサイズ依存性、生長量の分散のサイズ依存性など)に有意な差異を認められなかった。4、樹高1.3m以下の小個体では、オオシラビソの方がシラビソより樹高成長が大きいという傾向は継続していた。5、小個体の生残率はあいかわらずオオシラビソの方が高かった。6、樹木個体間の競争様式をZOIモデルおよび非空間的競争モデルを用いて検討したところ、シラビソの成長には二方向的な競争の効果が認められたが、オオシラビソは競争にはほとんど影響されない成長を示すという結論が得られた。平成5年度には八ヶ岳の亜高山帯シラビソ・オオシラビソ林2か所に8m×8mおよび6m×6mの方形区を設置し、全個体のマッピングを行い、各個体の胸高直径、地際直径、樹高、四方向の枝張り等を測定した。その結果を解析することにより、樹林個体間の競争様式を、樹幹の直径成長および樹高成長にかんして検討した。得られた暫定的結論は以下のようにまとめられる。1.樹高の分布は、林分の成長に伴い、最初のL字型が二山型となり、上層にシラビソが多く、下層にオオシラビソが多い状態になって来た。2.それに対して樹幹の直径分布は一山型を保っていた。3.樹高1.3m以上の個体ではシラビソとオオシラビソの間に成長のパターン(平均成長量や成長量の分散のサイズ依存性)に有意な差異はみられなかった。4.樹高1.3m以下の小個体ではオオシラビソの方がシラビソより樹高成長が大きかった。5.小個体の生残率はオオシラビソの方がシラビソより高かった。6.樹木個体間の競争様式を空間的および非空間的競争モデルを用いて検討したところ、シラビソの成長には二方向的な競争の効果がみられたが、オオシラビソは競争にほとんど影響されない成長を示した。平成6年度には八ヶ岳の亜高山帯シラビソ・オオシラビソ林2か所に設置してある8m×8mおよび6m×6mの方形区において、全個体の樹高を測定した。その結果を解析することにより、樹木個体間の競争様式を、樹幹の直径成長および樹高成長にかんして検討した。得られた当面の結論は以下のとうりである。1.林分の成長に伴い、二山型の樹高分布がより発達してきた。5.小個体の生残率はオオシラビソの方がシラビソより高いという従来からの傾向がよりはっきりと確認された。6.樹木個体間の競争様式を空間的および非空間的競争モデルを用いて検討したところ、シラビソの成長には二方向的な競争の効果がみられたが、オオシラビソは競争にほとんど影響されない成長を示すという従来からの傾向がよりはっきりした。

6、樹木個体間の競争様式をZOIモデルおよび非空間的競争モデルを用いて検討したところ、シラビソの成長には二方向的な競争の効果が認められたが、オオシラビソは競争にはほとんど影響されない成長を示すという結論が得られた。
不均一抗体から均一抗体を分離するための2次元親和電気泳動装置の製作

本研究の目的はわれわれがここ数年に亙って開発を試みて来た2次元親和電気泳動装置をその原理と特性とにしたがって改良し、抗体の完全分離と分取のための装置を完成することにあった。研究の詳細は研究成果報告書に述べているが、所期の目的は達成できたと考えている。装置について:1.恒温毛細管式等電点分画装置温度誤差0.1°Cで450°Cの間では任意の温度に設定できる恒温毛細管式等電点分画装置を完成した。本装置は一般の等電点分画にも利用できる。2.恒温セミ・ミクロ平板PAGー泳動装置親和性を示す相互反応は温度依存性の高い反応である。特に免疫反応のように強い相互反応は特にそうである。したがって、このような親和性の高い相互反応を解析するためには高精度の恒温泳動装置が必要である。しかし現在までのところ、そのような装置は市販されていない。本研究で製作した装置は泳動装置全体を泳動緩衝液に浸し、ガラス管コンデンサ-を泳動緩液槽の下部に水平にセットし、回転子による攪拌によって泳動緩衝液を任意の温度に保って泳動する方法を採用した。この方法での温度誤差は0.2°C以内であった。3.ブロッチング装置親和電気泳動法は結合親和性のある親和リガンドを泳動支持体に抱理して泳動するために、試料は親和リガンドと強く結合しており、ブロッチング泳動に際して一般の泳動よりも高圧の通電が必要である。われわれは2板の還流冷却板によってブロッチング装置を挾む形式の装置を試作した。本装置を用いれば高圧の通電が可能となり、短時間・高収率のブロッチング泳動が可能となった。1.分析用2次元親和電気泳動装置の製作(1-1)円筒直立毛細管式恒温等電点分画装置は新究計画調書の設計図に従って製作し、完成した。(1-2)の平板垂直式恒温泳動装置も試作し概ね利用できるが、なお泳動ガラス板を緩衝液層に密着固定する方法に今後改良を加える必要がある。(1-3)冷却式ブロッチング装置は調書の設計図に従って製作し、完成させた。本装置とその有用性については本報告書11項の研究発表の欄の第1及び第6の論文で報告した。なお(1-1)及び(1-3)の装置については市販(常光)の予定である。2.分析用2次元親和電気泳動法による抗DNP抗体の多様性の研究。DNP基(dinitrophenyl基)を各種蛋白に結合したものを調整し、それらをハプテン抗原として兎を感作し、得られた抗血清から抗DNP抗体を分離精製したものを試料とし、上に示し装置を用いて、それらの多様性の解析を行った。その結果:(1)検索したすべての抗-DNP抗体について、pI及びDNPハプテンに対する親和性の異なる数百のIgGスポットに分離されることが判った。(2)それらの抗DNP-IgGのスポットはpIは異なるがDNPハプテンに対する親和性の等しい数ヶのスポットが1組(ファミリ-)となって、そのファミリ-が少くとも数10組検出された。(3)夫々のファミリ-を構成するIgGスポットは、SDS電気泳動法、同房ハプテン(例へばTNP)及び異房ハプテン(例へばDansyl基)に対する交叉反応から一つのクロ-ンに由来するIgGと考えられる。本研究の結果は本法によって抗DNP抗体を夫々単一な抗体成分に完全に分離できることを示すものである。

本研究は本報告書11項の研究発表の1,2及び7の論文に発表した。抗ハプテン抗体はハプテンの構造が単純であるにもかかわらず、高度に不均一であって、2次元親和電気泳動装置を用いて単離されたそれぞれの均一抗体を泳動ゲルから分別することはなお困難である。一方、われわれは分析用2次元親和電気泳動法を用いて2,4ーdinitrophenyl(DNP)ー基、dansylー基、およびarsanilic diazo(AR)ー基に対する抗ハプテン抗体の親和電気泳動像を作り、その不均一性を検索しているが、その際抗DNPー抗体および抗ARー抗体には見られないが、抗dansylー抗体には、その一部のクロ-ンに他のハプテンに対する交差反応を示す事を見出した。このheterocliticな特性を利用して、多クロ-ン性抗ハプテン抗体からオリゴ・クロ-ン性の抗体を調整できるはずである。すなわち、ウサギ抗dansyl抗体を硫安塩析法ならびにdansylーSepharoseによる親和クロマトで精製し、次いでDNPーSepharoseによる親和クロマトにかければ65mgの精製抗Dansylー抗体から2,5mgのDNPに対する結合親和性を持つ抗Dansylー抗体分画を得た。この抗体は2次元親和電気泳動法によって、なお20群のクロ-ン由来の抗体群に分けられるが、精製抗Dansyl抗体の親和泳動像に比べて、はるかに鮮鋭であり、単純である。この抗ヘプテン抗体の交差反応、あるいはheterocliticな特性を利用した抗体の分離は単一クロ-ン由来の抗体を分取するための有力な手段を提供すると考える。
がん細胞の低酸素反応とがん進展における役割

がん細胞の低酸素環境に対する適応反応を解析し以下の点に関し明らかにした。1.炎症などで生成される一酸化窒素は、細胞の低酸素反応を中心的に制御する転写因子HIF-1を活性化することを見出した。また、HIF-1に反応する遺伝子のプロモーターのHIF-1結合部位の近傍にこれらの遺伝子に多くは保存された、新しいcis-element,HASの存在を見出した。2.一酸化窒素処理をすると、VEGFなどの発現が亢進するのみならずグルコース欠乏や、血清除去による細胞死に対し抵抗性になることを見出した。同様の抵抗性は,細胞を1%酸素下で培養することによっても得られた。HIF-1は活性化されるとグルコースの細胞内への取り込みや、これを用いた嫌気的解糖の促進で酸素欠乏に対して対処するとされていた。今回の結果は従来の考え方に真っ向から反する。3.腫瘍の進展を考えれば、上に述べた反応は極めて合理的である。腫瘍組織の低酸素は要求に対する供給不足であり、言い換えれば血流不足である。従って酸素が単独で欠乏することはなく栄養因子も同時に欠乏する。グルコースの代わりに何がエネルギー源となっているのかを調べると、脂肪酸よりもアミノ酸が効率よく使われていた。この事実も、浸潤性腫瘍が周囲の基質を分解しエネルギー源として使っていると考えるのに適していた。4.腫瘍の進展を、エネルギー代謝から理解するという新しい考え方を打ち立てた。
地震入力を受ける鉄骨骨組の完全崩壊再現実験システムの開発と検証

本研究では、「構造物の完全崩壊を実験室で再現する」ことを主題とし、構造物の完全崩壊に関する実験情報を獲得する新しい実験システムを考案するとともに、このシステムを用いた実験から得られた結果を詳細に分析することによって鋼構造骨組の完全崩壊挙動を考察する。完全崩壊に至るまでの挙動を追跡するために、超ロングストロークジャッキを用いた加力システム、ディジタル変位計を用いた変位計測システム、コンピュータコントロールによる変位制御システムからなる実験システムを構築した。次いでこのシステムを用いて、鋼構造骨組の主要構成要素である鋼梁と鋼柱に対して、完全に破断する時点もしくは鉛直荷重を支えられなくなる時点にまで至る挙動を実験室で再現した。これらの実験の結果、(1)超大変形領域においては強幾何学的非線形性によって、本来曲げによる抵抗要素である梁が軸力に抵抗する筋違い的な役割を果たすこと、(2)この役割は超大変形領域における耐力上昇の要因となること、(3)柱の完全崩壊は亀裂の進展と破断によって支配され、一方軸圧縮力の存在は亀裂・破断の進展を抑制する効果を持つこと、(4)従って、適度な圧縮力の作用は完全崩壊限界を向上させること、などが明らかになった。いずれの知見も、従来の実験から得られた結果とは際だった違いを有している。さらに、材料非線形性と幾何学的非線形性を考慮した有限要素法数値解析を実施し、実験結果を模擬することから数値解析の適用限界を明示した。強非線形挙動に対する数値解析の精度は高いが、局部座屈の伸長によって柱の管壁が互いに接触しあうような、トポロジー変化が顕著な挙動については、この種の数値解析に限界があることを明らかにした。本研究では、「構造物の完全崩壊を実験室で再現する」ことを主題とし、構造物の完全崩壊に関する実験情報を獲得する新しい実験手法を考察する。本研究を遂行するにあたって、次に示す四ステップからなる研究計画を設定する。(1)完全崩壊実験を可能にするオンライン応答実験法の構築:(2)(1)の適用性を検証するための単純鉄骨ラーメン縮小模型に対するオンライン応答実験:(3)不静定次数の高い3層鉄骨平面ラーメン縮小模型に対する完全崩壊実験:(4)ねじれを伴う1層鉄骨立体ラーメン縮小模型に対する完全崩壊実験。本研究は三年計画とし、本年度(平成11年度)においては、(1)を実施した。既往の研究ですでに構築した、準静的ジャッキ、サーボモーター、制御コントローラーからなるオンライン応答実験システムを、3自由度系オンライン応答実験が可能となるシステムへと拡張した。±500mmまでの変位制御をめざし、これを実現するために、スクリュージャッキとサーボモーターを組み合わせた、超ロングストロークジャッキシステムを新たに構築した。さらに、完全崩壊の再現に必要となる、構造物が不安定な挙動を示す領域においても精度の高い応答を保証する運動方程式解法として、既に提案している直接積分アルゴリズムを、"State-Space Variable Formulation"手法を用いて改良した。本研究では、「構造物の完全崩壊を実験室で再現する」ことを主題とし、構造物の完全崩壊に関する実験情報を獲得する新しい実験手法を考案する。本研究を遂行するにあたって、次に示す三ステップからなる研究計画を設定する。(1)完全崩壊実験を可能にするオンライン応答実験法の構築:(2)(1)の適用性を検証するための単純鉄骨ラーメン縮小模型に対する準静的実験:(3)不静定次数の高い鉄骨平面ラーメン縮小模型に対する完全崩壊実験。本研究は三年計画とし、本年度(平成12年度)においては、(1)の改良を図るとともに、(2)を実施した。切削加工による小型梁模型骨組(縮小率約1/10)を二体製作し、予め指定した変位履歴を準静的に載荷する実験を実施した。

初年度に構築したシステムの制御精度を定量的に把握するために、小変形領域における繰り返し実験を通じて、加力システム-制御システム-計測システム間のオンラインデータ交換、変位制御精度と変位計測精度の相関を分析した。また超大変形を与え模型骨組の部材が完全に切断されるまでの挙動を追跡した。これら一連の実験から得た知見は以下の通りである。(a)変位制御精度として0.020.03mmが得られることを確認し、次年度実験予定である骨組模型へのオンライン応答実験を精度よく実施するための条件が整った。(b)超大変形に伴う梁部材の横座屈とその後の構面外変形(変位とねじれを含む)を計測するために整備した複数台巻き込み型変位計測システムが正常に作動し、ねじれ回転角にして90度までの回転を精度よく計測しうることを確認した。(c)完全破断を再現するためには層間回転角として約1/3程度が必要であること、それに至る変形を構築した載荷装置が不都合なく与えることができることを検証した。最終年度である次年度では、このシステムを用いて骨組模型に対する完全崩壊実験を実施し、完全崩壊に至る挙動に対する定量的データを提洪するとともに、骨組が完全崩壊に対して有する特性・性能を工学的見地から分析したい。本研究では、「構造物の完全崩壊を実験室で再現する」ことを主題とし、構造物の完全崩壊に関する実験情報を獲得する新しい実験手法を考案するとともに、この手法を用いた実験から得られた結果を詳細に分析することから鋼構造骨組の完全崩壊挙動を考察する。平成13年度では、骨組の自重支持能力を支配する柱に着目し、一定軸力と繰り返し漸増水平力が作用する柱を含む部分骨組を対象に、それが完全に崩壊するまでの実験を実施した。またこの結果を、強幾何学的非線形性を考慮した数値解析によっても模擬し、数値解析の問題点を考察した他、前年度までの成果とも組み合わせ、鋼構造骨組の完全崩壊を特徴づける指標を抽出した。主たる知見は以下の通りである。(1)柱が完全崩壊に至る近傍において、柱の軸方向縮みは著しく(最終的には材長のほぼ50%にまで縮小)、この挙動を追跡するためには、軸方向加力用ジャッキは極めて長いストロークを有する必要がある。(2)角形鋼管柱の場合、復元力の劣化は主として局部座屈の進展と亀裂に支配される。(3)軸圧縮力がある程度存在する方が亀裂の発生が押さえられ、最大耐力到達から完全崩壊に至るまでの余裕度が高い。(4)軸圧縮力がある限界を超えると象の足形局部座屈が次々と発生し、早期に完全崩壊する。(5)数値解析によっても最初の局部座屈発生とその進行までは十分に模擬できるが、管壁が違いに接触しあうようになるまで局部座屈変形が進行すると、それ以降は正しい挙動を追跡できない。(6)超大変形領域における梁が示す復元力の増加は、柱の縮小によって助長される可能性がある。
音声知覚特性を考慮した聞き取りやすく情報伝達に優れた放送方式に関する研究

公共空間では、平常時の明瞭な音声情報伝達はもとより、非常時・災害時には、音声による警報・避難誘導情報の的確な伝達が重要である。このような問題を解決するためのハードウエア面に関する検討は多くあるが、どのようなアナウンス音声やアナウンス方法が聞き取りやすく情報伝達に優れているのかなどのソフトウエア面に関する検討は非常に少ない。本研究では、若年層や中高年層のみならず、聴覚能力に低下を伴い、音声知覚特性が若年者と異なっていると考えられる高齢者に対しても聞き取りやすく情報伝達に優れたアナウンス音声やアナウンス方法について加齢による音声知覚特性の変化を考慮に入れてソフトウエア面からの検討を行う。
メチル化DNA結合タンパクの異常が顎骨の形成と咀嚼リズムに及ぼす影響

ジャクソンラボよりヘテロ欠損雌マウスMeCP2(+/-)を購入した。MeCP2(+/-)マウスを30週以上継続して通常の餌を与えて飼育したところ,約60%のマウスで体重が標準値の2倍以上(50g超)に増加した。また, MeCP2(+/-)肥満マウスの約20%では音刺激に対して痙攣発作を生じるなどの異常が認められた。肥満マウスについて脳の連続切片を作製し,マウス抗チロシン水酸化酵素(TH)抗体(Boehringer Mannheim社)を一次抗体に用い,THの局在ならびに免疫陽性細胞数を調べた。橋の青斑核,延髄の孤束核,A1/C1においてTH陽性の神経細胞が多数確認できたが, MeCP2(+/-)マウスでは野生型雌マウスに比べ, TH陽性細胞数に変化がみられなかったものの発現シグナルの低下が認められた。肥満を呈したMeCP2(+/-)マウスについて,小動物用エックス線マイクロCTを用いて胸腹部,頭蓋骨,顎骨の3次元計測を行い,野生型マウスと比較した。MeCP2(+/-)マウスでは胸腔内ならびに肝臓,膵臓などの内臓周囲に著明な脂肪の蓄積を認めた。連続的な餌摂取量の測定結果から,この体重の異常増加は主として過食が原因であることが判明し,その背景として摂食調節中枢での酸化ストレスの関与が考えられた。摂食調節中枢からRNAを抽出し,マイクロアレイ解析を実施した結果,摂食調節中枢のうち孤束核においてTHならびに小胞膜モソアミントランスポーター2(VMAT2) mRNA発現の著明な低下が認められた。さらにMeCP2(+/-)マウスから生まれたMeCP2(-/y)雄マウスでは,同週齢の野生型マウスと比較して全例で骨の成長不良が認められ,生後10週以降では約50%に下顎門歯の偏位が確認された。また同時期に歯ぎしりが著明になったが,生後1012週の死亡時での歯の咬耗は明確ではなかった。死亡の原因として,延髄での呼吸中枢の異常,心筋あるいは腸管を支配する自律神経系の異常が考えられ,ミトコンドリアの異常等から推測して酸化ストレスがそれらの増悪要因であることが示唆された。本年度は免疫組織学的手法により、マウスの脳内でのMeCP2の局在と発現レベル、ならびにチロシン水酸化酵素(TH)との共存を調べた。MeCP2の欠損マウスMeCP2(-/y)は、ジャクソンラボよりヘテロ欠損雌性マウスMeCP2(+/-)を購入し、野生型雄性マウスと交配することにより得た。23か月齢のMeCP2(-/y)マウス、MeCP2(+/-)マウス、ならびに野生型雄性マウスについて、環流固定後30μmの厚みで連続切片を作製し、ウサギ抗MeCP2抗体(Affinity BioReagent社、およびEpigentek社)ならびにマウス抗TH抗体(Boehringer Mannheim社)を一次抗体に用い、DAB法にてMeCP2とTHの局在を調べた。両者の共存の確認は、Ni-DAB併用による二重染色法ならびに蛍光二重染色法にて行った。野生型マウスにおいて、MeCP2は主としてニューロンに特異的に発現し、細胞核に強いシグナルが認められた。MeCP2陽性細胞は前頭皮質に多数認められ、視床、視床下部、橋、延髄にも陽性細胞が広く分布していた。橋の青斑核において、THとMeCP2が共存する神経細胞が多数確認できた。一方、MeCP2(-/y)マウスについては、MeCP2陽性細胞は全く認められず、青斑核におけるTH陽性細胞の数は野生型マウスに比べ少ない傾向があった。生後11週で死亡し、その直後に冷凍保存したMeCP2(-/y)マウス1匹について、小動物用エックス線マイクロCTを用いて頭蓋骨、顎骨、歯の3次元計測を行い、野生型マウスと比較した。MeCP2(-/y)マウスでは、同週齢の野生型マウスと比較して骨の成長不良が認められたが、歯ぎしりによる歯の咬耗など、論文にて報告されている歯の形態変化は明確ではなかった。今後、MeCP2(-/y)マウスの例数を増やして頭蓋領域の形態異常の有無をさらに検討する予定である。

MeCP2(+/-)マウスでは胸腔内ならびに肝臓,膵臓などの内臓周囲に著明な脂肪の蓄積を認めた。連続的な餌摂取量の測定結果から,この体重の異常増加は主として過食が原因であることが判明し,その背景として摂食調節中枢での酸化ストレスの関与が考えられた。摂食調節中枢からRNAを抽出し,マイクロアレイ解析を実施した結果,摂食調節中枢のうち孤束核においてTHならびに小胞膜モソアミントランスポーター2(VMAT2) mRNA発現の著明な低下が認められた。さらにMeCP2(+/-)マウスから生まれたMeCP2(-/y)雄マウスでは,同週齢の野生型マウスと比較して全例で骨の成長不良が認められ,生後10週以降では約50%に下顎門歯の偏位が確認された。また同時期に歯ぎしりが著明になったが,生後1012週の死亡時での歯の咬耗は明確ではなかった。死亡の原因として,延髄での呼吸中枢の異常,心筋あるいは腸管を支配する自律神経系の異常が考えられ,ミトコンドリアの異常等から推測して酸化ストレスがそれらの増悪要因であることが示唆された。
セラミック多層薄膜の高機能化とその電子状態に関する研究

種々の薄膜化技術をセラミックス材料に適用しイオンプレ-ティング法、スパッタリング法、プラズマ溶射、噴霧熱分解法、スラリ-コ-ティング法、スリップキャスティング法、化学蒸着法、ゾルゲル法などの各製膜法の特徴・問題点とセラミック多層化において現れる課題を明らかにした。各製膜法での成分の均一性、製膜速度、膜の緻密性、多孔性、表面の粗さ、生成する結晶相などが大幅に異なっており最適な製膜法の選択によりこれらを制御できることを明らかにした。特にスラリ-コ-ティング法やスリップキャスティング法などの湿式法は原料粉末のサイズ、形状、濃度、添加剤、焼結法などの工夫により、高価な気相法よりはるかに良質な製膜が可能であることを明らかにした。金属アセチルアセトン錯体溶液を原料に用いた噴霧熱分解法でも1000°Cの焼結温度で緻密な安定化ジルコニア膜が製作できた。イオンプレ-ティング法により耐還元性や耐酸化性に富み1000°C以上の高温に耐える厚さ12μmの緻密な酸化物薄膜が製作できることがわかった。製膜過程に高温処理を伴う場合や高温中で使用する場合は膜間の固相反応が無いこと、また層同志の熱膨張率の一致さらに熱収縮率の一致などが積層構造の安定性に極めて重要であることがわかった。スパッタリング法ではスパッタガス中CH_4分圧を変えることにより透明でかつ絶縁性の高いSiC薄膜が得られ同時に光学的バンドギャップも制御できた。金属アルコキシドの加水分解法により得たコバルトポルフィリン分散シリカ膜はNOに対して選択的に吸収スペクトルが変化し、光ファイバ-端面にこの薄膜をコ-ティングすると高感度の光ファイバ-NOセンサが得られることを見出した。アルコキシド法で作製したBaーAl系酸化物の1020nmの細孔を有する多孔質膜は分子量の小さいH_2に大きな透過速度を示し、更に白金族金属の担持で透過能が向上することを明らかにした。平成元年度の研究において、ジルコニア系固体電解質薄膜の作製をイオンプレ-ティング、スパッタ、プラズマスプレ-、スプレ-パイロリシスにより試みた。多孔質基板上にこれらの膜を堆積する場合、いずれの方法においてもクラックやポアの生成をいかに捕え、緻密な膜を得るかが固体電解質として利用する観点からは特に重要であることが明らかとなった。上記の内ではスプレ-パイロリシスによってピンホ-ルフリ-の最適な膜が得られた。一方この膜にさらに電極薄膜を堆積させ高温雰囲気化に置いたところ化合物によっては両薄膜間の固相反応や熱膨張係数の相異による剥離が観察された。セラミック多層膜の高温使用に際しては機能を発現する適当な材料の選択に加え、上述の反応性や熱膨張の問題を解決することが不可欠であることが明らかとなった。平成元年度の購入設備である光電子分析装置は、セラミック薄膜の電子状態の解析に非常に有力であることが確認できた。ZuS,CaSなど発光素子の積層には高周波イオンプレ-ティング法が極めて有効であった。従来最も一般的である電子ビ-ム蒸着法に比べイオンプレ-ティング膜では発光敷居電圧を大幅に低減することができた。これは蒸発分子のイオン化により膜の緻密性が向上したためである。さらに、色素を石英ガラス中に分散した発光素子について検討を行なった。この素子は薄膜内でレ-ザ発振が起こる新しい光源となり得ることが明らかになった。

作製法としてはゾル-ゲル法が有効であり、レ-ザ発振も確認できた。またゾル-ゲル法で作製したSiO_2ーTiO_2膜の光導波路としての応用についても検討を行なった。平成2年度は電子伝導性およびイオン伝導性セラミックス積層膜型を固体電解質燃料電池へ応用する際の構造、作製法および性能に関して検討を行った。前年度の研究において、イオンプレ-ティング、スパッタ法による物理的薄膜製造において緻密性や多孔性の制御法の重要性が明らかになったので、今年度は膜微細構造制御に有効な化学的方法による薄膜作製を試みた。スリップキャスティングは比較的容易な上、緻密かつピンホ-ルの無い安定化ジルコニア膜作製に有効である。この方法の特長は100μm程度の膜厚の自己支持型膜の作製が可能な点にあり、カソ-ドおよびアノ-ドを塗布することにより、高い発電性能が示された。金属アセチルアセトン錯体溶液を原料に用いたスプレ-パイロリシス法も安定化ジルコニア固体電解質薄膜の作製に有効であった。従来の方法では緻密な膜を得るのに1200°C以上の高温を必要とするのに対し、この方法では1000°Cの低温で、緻密膜の作製が可能となった。また、前年度で問題となった電解質/電極界面における剥離の問題は、発電特性の劣化をもたらすため、材質の熱膨張率を調節することにより解決を図った。一方、積層型燃料電池において単独セル間を接続するインタコネクタに必要となる耐還元性、電子伝導性に優れたセラミックス薄膜の作製に開してイオンプレ-ティングおよびスパッタリング法により検討した。特にイオンプレ-ティング法によって作製したランタンクロマイト系薄膜は1000°Cの水素気流中でも使用可能な耐還元性に優れることが分かった。薄膜の評価においては本年度購入設備である高温X線回折装置はその結晶化過程や熱劣化過程を解明するのにきわめて有効であることが明らかになった。この他、光機能薄膜としてゾルゲル法によって調製したSiO_2ーTiO_2系薄膜光導波路を作製しセンサへの応用を検討した。また、導波光制御に利用可能なLiNbO_3の作製に関して基礎的知見を得た。多孔質分離膜への応用を目的としてBaーAlまたはLaーAl系酸化物セラミックの作製を試みた。膜は金属アルコキシドの加水分解法によりアルミナ多孔質基板上にディップコ-ティングした。BaやLaの添加によりAl_2ーO_3に比較して耐熱性が向上し、高温分離膜としての使用が可能となることが明らかになった。とくに1000°C加熱後もガス分離に有効な細孔構造が維持された。膜の水素分離能はRuなどの金属微粒子を添加することにより著しく向上した。水素と他の気体の分離系数はKnudsen流を考慮した場合よりも高く、Ru上への気体成分の吸着が分離能の向上をもたらすものと考えられる。固体電解質であるセリア-サマリア系酸化物上にペロブスカイト型酸化物電極の薄膜をスラリ-コ-ティング法で作製し、電極膜の緻密性と酸素イオンの移動の関連について検討した。固体電解質基板上に完全に緻密なLa_<0.6>Sr_<0.4>MnO_3膜を作製するのは困難であるが、多数回のスラリ-コ-ティングにより細孔の少ない試料が調製できた。膜が緻密になるにしたがい、電解質ー電極界面の抵抗は大幅に増大し、電解質ー電極ー気相の3相界面の存在が酸素イオンの移動に不可欠であることが明らかになった。緻密なLa_<0.6>Sr_<0.4>
ヒマラヤ地域の高所極低酸素下における人体の順応機構に関する総合的研究 -京都大学・千葉大学合同プロジェクト-

1.フンザ地域住民の老年者の「健康度」について長寿者が多いと伝えられるフンザ地域において,昨年にひきつづき,老年者の「健康度」に関する医学・疫学的調査を実施し,以下の結果を得た。(1)フンザ地域の75歳以上の老年者は,認知・行動機能,とりわけ行動機能において,75歳以上の日本人老年者に較べて優れた成績を示した。(2)フンザ地域の老年者では,日本と異なり,女性に比して男性の方が,認知・行動機能において優れていた。(3)老年者における「主観的幸福度」の調査では,フンザ男性が,日本人老年者の男女とほぼ同様の値を示したのに対し,フンザ女性ではより低い値を示した。これは,当該地域における女性の社会的地位を,反映しているものと考えられる。(4)フンザ地域高所住民において,動脈血酸素飽和度は,副交感神経機能指標と正相関を示し,低酸素が副交感神経活動を抑制している事実が判明した。(5)フンザ地域各村落別の年齢と収縮期血圧との相関関係は,近代文明の浸透度の薄くなるにつれて相関計数は低下し,血圧・年齢相関にライフスタイルの影響が反映していることが確かめられた。2.南米ヴィルカバンバ地域における老年者の「健康度」についてフンザとともにやはり長寿地域として伝えられる南米エクアドル共和国ヴィルカバンバにおいて,老年者の「健康度」に関する医学・疫学的調査を実施し,以下の結果を得た。(1)老年者の健康度を標価するための数種の指標は,すべて,日本,フンザと同様にヴィルカバンバでも年齢と有意の相関を示し,かつ,年齢が高くなるにつれてばらつきが増大した。このことにより,我々が採用している指標は,老年者の国際的機能標価にも有用であることが確かめられた。(2)ヴィルカバンバにおける75歳以上の老年者の行動機能は,75歳以上の日本人老年者に較べて,同等もしくは,指標によっては日本人老年者より低い値を示した。(3)ヴィルカバンバ老年者のbody mass indexは,日本人老年者のそれに比して非常に大きく,ヴィルカバンバ老年者は,日本人老年者よりも肥満傾向にあることが判明した。(4)Visual AnalogueScaleによる主観的な「健康度」,「経済状態」,「幸福度」に関する調査では,ヴィルカバンバ老年者では,日本人老年者に比して,みずからを不健康,貧しい,不幸ととらえていることが明かとなった。3.ヒマラヤ地域およびアンデス高地における小児の実態についてネパールヒマラヤに居住する小児,ネパール首都部に住む小児,ならびに日本人小児に加えて,アンデス地域ヴィルカバンバならびにチチカカ湖周辺地域在住の小児に関する血圧,体格学的各指標,血清脂質のデータを集積した。その結果,ネパール高所に居住する学童は,ネパール首都部ならびに日本人学童に比して,収縮期血圧,拡張期血圧ともに平均値が高かった。アンデス地域の小児に関する結果は現在解析中である。小児の発達ならびに成長の度合には,遺伝生物学的側面以外に,自然環境と民族の文化,それに近代文明の流入にともなうライフスタイルの変化などが影響している可能性が考えられ,今後この点を明らかにしていく必要がある。4.高所民族の循環・呼吸応答の研究重慶高山病研究所ならびにサラ人民病院において,高地居住民と平地居住民に関する気圧変化と低酸素変化に対する循環・呼吸応答の比較的資料を収集した。(4)Visual Analogue

Scaleによる主観的な「健康度」,「経済状態」,「幸福度」に関する調査では,ヴィルカバンバ老年者では,日本人老年者に比して,みずからを不健康,貧しい,不幸ととらえていることが明かとなった。3.ヒマラヤ地域およびアンデス高地における小児の実態についてネパールヒマラヤに居住する小児,ネパール首都部に住む小児,ならびに日本人小児に加えて,アンデス地域ヴィルカバンバならびにチチカカ湖周辺地域在住の小児に関する血圧,体格学的各指標,血清脂質のデータを集積した。その結果,ネパール高所に居住する学童は,ネパール首都部ならびに日本人学童に比して,収縮期血圧,拡張期血圧ともに平均値が高かった。アンデス地域の小児に関する結果は現在解析中である。小児の発達ならびに成長の度合には,遺伝生物学的側面以外に,自然環境と民族の文化,それに近代文明の流入にともなうライフスタイルの変化などが影響している可能性が考えられ,今後この点を明らかにしていく必要がある。4.高所民族の循環・呼吸応答の研究重慶高山病研究所ならびにサラ人民病院において,高地居住民と平地居住民に関する気圧変化と低酸素変化に対する循環・呼吸応答の比較的資料を収集した。本年度は,京都大学ヒマラヤ医学学術登山隊を組織し,研究代表者である戸部隆吉を総隊長とする大規模な医学学術調査をチベットヒマラヤで展開した。対象としたシシャパンマ峰は標高8027メ-トル,世界第13位の高峰である。中国とネパ-ルの協力を得て,8000メ-トル峰を舞台に,極低酸素が人体に及ぼす影響と低酸素適応の機構の解明がおこなわれた。4月から7月にかけての調査で得られた資料を現在も解析の途中であるが、本年度末2月の国際低酸素症シンポジウムにおいて研究報告をおこなった。ヒマラヤを野外医学調査のフィ-ルドとした,科学研究費による最初の調査研究として,このシシャパンマ隊は多大な成果をおさめたが,以下に概括する。まず、8027メ-トルの頂上に大量22名の登頂に成功した。この中には2名の女性と,60歳と59歳の2名の熟年男性が含まれる。標高が8000メ-トルになると大気中の酸素は平地の約3分の1になる。こうした低酸素がひきおこす諸症状を老若男女を被験者として調査できた成果は大きい。さらにヒトとの比較において重要な資料を提供するものとしてニホンザル2頭を同行した。赤血球数の増加等を指標としてみると,低酸素に対する反応はニホンザルできわめて鋭敏なことがわかった。血液学・心臓循環器・脳神経・消化器・眼底像など多様な視点からの調査を展開したなかから,赤血球の増加を促すホルモン・エリスロポエチンの動態が明らかになるなど、多くの知見が得られている。またシシャパンマ調査のあと,ヒマラヤの北面・チベット側と,南面・ネパ-ル側で,慢性低酸素下に居住する高地住民チベット族の疫学調査をおこなった。高地住民の低酸素適応については,千葉大学班も現地調査を継続してきた。本研究計画の初年度として,ヒマラヤの医学学術調査研究は,きわめて着実な第一歩を踏みだしたといえる。(1)ヒマラヤ高所住民の老化の実態について:フンザ・カラコラムに居住する高所住民は、日本人老年者に較べて、包括的機能評価からみた「健康度」が優れており、その背景には簡素な食事、生涯にわたる運動習慣などが大きく影響していることが明かとなった。
船体構造における腐食疲労き裂進展下限速度の解明

本研究の目的は、低ΔK領域、特に進展速度の下限界値PGRを実験的に決定することにある。腐食疲労き裂の進展速度が応力拡大係数(K値)範囲ΔKに依存する大速度領域と比較して、低ΔK領域における一定速度に近いき裂進展挙動は、実験上の制約から、定量的な面では正確に評価されてこなかった。一方で、実船の荷重履歴を考えると、後者の低K値範囲領域における下限界進展速度の値が、船体構造の腐食疲労寿命を解析する上で重要となる。低K値範囲領域における下限界進展速度を明らかにすることで、船体構造における腐食衰耗との競合現象をより正確に解析できるようになり、より実際に即した長期寿命予測が実現できる。今年度は、マルチターミナル電位差法の腐食疲労き裂計測への適用性を検証した。試験片形状を再現した有限要素解析により、き裂長さの変化を最も高感度に検出できる電極の配置、個数を決定し、電圧計の計測精度からき裂長さ検出精度を決定することを目指す。今年度は、マルチターミナル電位差法に関する詳細な文献調査、電極配置の検討及び一部の解析を実施したところである。海水環境で腐食疲労試験を行うための実験系について、一低温に保った腐食を循環させた状態での腐食疲労試験が可能な装置を構築すると共に、スリットから予き裂を発生させることの出来る条件を検討した。鋼のき裂先端の腐食環境について、文献により調査し低pH環境及び海水環境の比較を行った。き裂進展をモニタリングする方法について、想定する手法の詳細な設定及び効果検証に時間を要しているため。き裂進展をモニタリングする方法の検証を早期に完了させ、腐食疲労試験を開始することで研究課題を遂行する。き裂進展をモニタリングする手法について、その検証及び詳細な仕様の決定が遅れており、「マルチターミナル電位差計測システム」の調達に遅れが生じている。平成31年度は、前述システムの仕様決定及び調達を行うと共に、研究計画にそって、試験片の調達を実施していく。
PI3K/Akt経路からみた虚血再灌流障害に対するアミノ酸の心筋保護作用の検討

心筋の虚血-再灌流障害にはPI3K/Akt経路が関与しているとされる。一方、グルタミン・アルギニンなどのアミノ酸にはPI3K/Akt経路への作用が報告されている。また、グルタミン、アルギニンなどのアミノ酸は肝臓・精巣・肺など他臓器の虚血-再灌流障害を軽減するとされている。本研究では、これらのアミノ酸の心筋虚血-再灌流障害に対する保護効果と作用機序を解明することを目的とした。本年度は、ロイシンの心筋虚血に対する保護効果について心機能の回復面から検討を始めた。ペントバルビタール麻酔下にラットから心臓を摘出して、大動脈・肺静脈・肺動脈カニュレーションを行いLangendorff法にて灌流を行い、肺静脈から左心室内にバルーンカテーテルを挿入して左心室圧(LVP)を測定した。LVPから左室dP/dt maxを求めて、心収縮能の指標とした。肺動脈から流出する冠灌流液を経時的に採取して冠流量とした。上記のラット摘出心臓モデルにおいて、Non-flow ischemiaによる虚血再灌流実験を行い、対照群とロイシン投与群の間で虚血再灌流時の心機能の回復を比較検討した。現時点においては実験数が未だ足りないこともあり、ロイシンの虚血前投与により、対照群と比較して虚血再灌流時の心機能の回復促進が得られるのかどうかは不明である。もし今後の研究により、グルタミン・アルギニンなどのアミノ酸が心筋に対する保護作用を持つことを証明できれば、心臓外科手術においてアミノ酸を使用する根拠が得られ、更に虚血性心疾患を合併した患者の麻酔管理においても新たな心筋保護戦略になることが期待される。グルタミンとアルギニンに加えて、更にロイシンの心筋虚血に対するプレコンディショニング効果についても検討を加え始めたため、研究遂行に想定以上の時間を要しているが、おおむね順調に進展していると考えている。今後は、グルタミン、アルギニン、ロイシンの3つのアミノ酸の心筋プレコンディショニング効果について、PI3K/Akt経路の面からも解明するために、心筋虚血再灌流後の心筋内pAktの測定を行い比較検討する予定である。心臓における虚血-再灌流障害にはPI3K/Akt経路が関与しているとされる。また、グルタミンなどのアミノ酸は肝臓・精巣・肺における虚血-再灌流障害を軽減するとされている。初年度は、グルタミン(2.5 mM/L)の心筋虚血に対するプレコンディショニング効果について心機能の回復面から検討を行った。上記のラット摘出心臓モデルにおいて、Non-flow ischemiaによる虚血再灌流実験を行い、対照群とグルタミン投与群の間で虚血再灌流時の心機能の回復を比較検討した。これまでの実験では、グルタミンを虚血前から投与すると、対照群と比較して虚血再灌流時の心機能の回復促進を示唆する結果が得られはじめている。もし、グルタミンをはじめとするアミノ酸が心筋に対する保護作用を持つことを証明できれば、心臓外科手術においてアミノ酸を使用する根拠が得られ、更に虚血性心疾患を合併した患者の麻酔管理においても新たな心筋保護戦略になることが期待される。本研究の目的であるグルタミンの心筋プレコンディショニング効果を示唆する結果が得られ、初年度の研究としておおむね順調に進展していると考えている。また、グルタミン、アルギニンなどのアミノ酸は肝臓・精巣・肺における虚血-再灌流障害を軽減するとされている。今年度は、アルギニンの心筋虚血に対する保護効果について心機能の回復面から検討を始めた。上記のラット摘出心臓モデルにおいて、Non-flow ischemiaによる虚血再灌流実験を行い、対照群とアルギニン投与群の間で虚血再灌流時の心機能の回復を比較検討した。現時点においては実験数が未だ足りないこともあり、アルギニンの虚血前投与により、対照群と比較して虚血再灌流時の心機能の回復促進が得られるのかどうかは不明である。