研究室／オフィスアワー

原則 曜日 時限目・ 時限目

その他、部屋にいればいつでも訪問可です。質問等はいつでもご自由にどうぞ。

担当科目

授業概要

医療科学の定義や共通概念について説明し、さらにシステム生理学、神経解剖学、分子生物学、バイオメカニクス、看護技術学、臨床鍼灸学の各分野の立場からみた医療科学的側面について講義する。本講義によって各自の専攻する研究専門分野における医療科学の捉え方および学術的アプローチに関する思考の基盤を形成する。

学修目標

１．医療における科学的側面とその視点から行う研究の意味について理解している。

２．看護、リハビリテーション、伝統医学などの臨床における医療科学的研究の動向に関する最新の知識がある。

３．自身の医療または健康に関する専門領域について医療科学的な視点から深い洞察を加え、課題を指摘することができる。

成績評価方法と基準

①レポート

②質疑応答時の発言内容

授業概要

基礎・臨床医学、システム生理学領域における様々な研究の国際共通ルールや方法論を学ぶことによって、自身の行う特別研究において採用する研究方法の質を高め、より適切で信頼性の高い研究が実施できるための基礎固めを行う。また、異なる研究分野や研究テーマをもつ学生同士が研究計画と研究方法論を紹介し、互いに科学的立場から建設的な批判を行わせる機会を設けることにより、自身の研究方法論に関する課題を認識させる。

学修目標

学修目標

１．基礎・臨床医学、システム生理学研究における共通の規範と研究方法論について理解している。

２．医療科学研究におけるリサーチ・クエスチョンに対して適切な研究方法を選択することができる。

３．自身が行う（予定の）特別研究において用いる方法論について、その理論と技術を熟知しており、長所と短所を詳細に説明できる。

履修上の注意（学生へのメッセージ）

オムニバス方式による講義で、知識・実例の解説と質疑応答を交えながら進行する。

毎回のテーマに関わる論文、記事、資料を事前に指定するので目を通し、授業後には自身の専門分野と予定している研究テーマに当てはめて未解決の課題を抽出すること

成績評価方法と基準

①レポート

②質疑応答時の発言内容

授業概要

生体には、血液ガスやpH、血圧、体温、血糖の恒常性維持に必要不可欠な動的フィードバック制御システムが備わっている。本特論では、様々な環境条件下において、生体恒常性を維持すべくダイナミックな振る舞いをみせる生体システムの動作原理や、その動的な制御機構の詳細を系統的に研究分析する方法論の基礎と応用を学ぶ。また最新の研究成果についても、我々の研究結果を基にシステム生理学の立場から解説する。

学修目標

生体システムの構造と機能を理解した上で、細胞・組織・個体レベルでそれらがどのように連携して働いているかを、システム生理学的手法を用いて、生体システムの構造及び機能同定し、さらにシステムモデリングを通じて、統合的かつ定量的な視点（システム生理学的視点）から説明できる。

履修上の注意（学生へのメッセージ）

生体システムの運動に対するダイナミックな振る舞いを理解するため、周波数解析や伝達関数を用いた定量評価に関する基本的な知識が必要となります。

PCやエクセル（表計算ソフト）の基本的な操作方法はもちろん、プログラミングの基礎や基本的なアルゴリズムについては、すでに習得していることを前提に、授業を展開するので注意してください。

参考書

「Handbook of Physiology, Sect. 12, Exercise; Regulation and integration of multiple systems」, ed. by Rowell L. B. and Shepherd, J. T., Am. Physiol. Soc., New York, 1996

「システムバイオロジー-生命をシステムとして理解する-」 北野宏明, 秀潤社, 2001

授業展開及び授業計画表

授業概要

後期特別研究は、1～3年次まで継続される学位論文作成に直接関わる科目であり、各指導教員の研究テーマにそって研究のすべての過程を遂行する。後期特別研究Ⅰでは、テーマの設定、先行研究レビュー、研究計画立案、研究倫理審査申請、およびプロトコール発表を行わせる。

システム生理学研究領域のオリジナル研究を展開する上で必要不可欠な、生体システムの構造と機能に関する基礎知識、時々刻々と変化する生体反応の計測技術力、時系列データを処理するためのプログラミング能力について、個人の修得レベルを確認後、以下のいずれかのテーマを設定する。

１．生体の統合的呼吸・循環調節機構及びその病態生理機構の解明に関する研究。２．生体システム適応の新しい定量評価法の開発に関する研究。上記テーマに基づく仮説の検証に必要な先行研究のレビュー、方法論（統計手法を含む）の確認を行った後、研究計画を立案し、それに基づく予備実験を実施し、実験内容を再検討後、本実験計画を研究倫理審査申請し、プロトコール発表を行う。

学修目標

１．研究テーマに関する国内外の先行研究について検索・入手・通読し、それらの詳細を理解している。

２．リサーチ・クエスチョンが明確であり、先行研究を踏まえて研究計画を立案することができる。

３．自分の計画した研究のオリジナリティと限界を理解しており、それを説明することができる。

４．倫理的な配慮を理解し、研究倫理審査委員会に提出する書類が作成できる。

５．研究プロトコールに関する必要なスライドと配布資料が作成でき、それらを用いた発表と質疑応答ができる。

履修上の注意（学生へのメッセージ）

研究室において論文・資料・コンピューター等を適宜用いて個別指導する。まずは自発的な発想と行動にもとづいて作成した原案を提出させ、それを討論と示唆により修正させるプロセスを反復する。

必要な先行論文は早期にすべて検索・入手して分類し、不明な用語・概念・手法については事前に調べておくこと。授業前・中・後に生じたアイデア、資料、行動、討論、指導の内容も含め、すべてをラボノートに記録すること。

成績評価方法と基準

①文献検索、先行研究レビュー、および研究論文の理解度

②リサーチ・クエスチョン、プロトコール、および倫理審査申請書の作成能力

③プロトコール発表会のスライドと資料、発表の技法と内容、および質疑応答時の発言内容

上記の①～③で総合的に評価する。

授業概要

後期専門演習は、後期特別研究の研究指導教員の下で、前半は自身の行う研究で用いようとしている研究手法について論文や資料を読んで教員と議論しながら具体的な技術を模索し体得させる。後半は、各学生の研究領域および医療資格に最も近い臨床現場に出向き、参与観察を行いながら医療における具体的な課題を抽出し、それを解決あるいは改良できるような研究を構想する作業に取り組ませる。

前半は特別研究で用いようとしているシステム生理学的研究手法の理論について、論文や資料を読んで教員と討論しながら、具体的な技術であるコンピュータプログラミングやシミュレーションを用いて模索し、本実験を実施する前段階にて、コンピュータを用いた仮説に基づく思考実験を繰り返し実施することの重要性について体得させる。

後半は、本学と提携している病院または診療所において呼吸・循環系の疾患をもつ患者や治療の現状を観察・記録させ、特別研究で行おうとしているシステム生理学的研究のテーマとの関連性や研究展開法について考察させる。

学修目標

１．自身の行う特別研究で用いる研究手法の具体的な技術を熟知しており、実行することができる。

２．自身の研究領域に関連する医療上の課題が分析でき、それを論理的に説明することができる。

３．自身の研究領域に関連する医療上の課題の解決・改善のための方策をいくつか考案でき、その検証作業計画を立案できる。

履修上の注意（学生へのメッセージ）

前半はシステム生理学的研究手法を理解した上で、同手法を用いた研究論文及びデータ処理の方法、生理学的データの解釈の仕方について学び、後半は、呼吸・循環系の疾患をもつ患者や治療の現状について知る。

システム生理学的手法を用いた研究論文、データ資料を事前に検索・入手して目を通し、授業後には授業で得たポイント、アイデア、問題点、および分析を文章化して記録すること。

成績評価方法と基準

①レポート

②質疑応答時の発言内容

授業概要

呼吸化学調節系や動脈圧受容器反射系は、血液ガスやpH、血圧の恒常性維持に必要不可欠なフィードバックシステムである。この生体制御系の運動時における機能評価について、本特論では、システム生理学の手法を用いて、呼吸・循環系応答の制御メカニズムを系統的に研究分析する方法論を紹介すると同時に、様々な外乱刺激に対する呼吸循環系応答の動作原理や、運動トレーニングによる生体適応変化の法則性、および呼吸循環反応に現れる病態異常所見のメカニズムについて、最新の研究成果や我々の研究結果を基にシステム生理学、及び運動生理学の立場から解説する。

学修目標

生体の構造と機能について細胞・組織・個体レベルでそれらがどのように連携して働いているかを統合的かつ定量的な視点から

理解できるようになる。

履修上の注意（学生へのメッセージ）

生体システムの運動に対するダイナミックな振る舞いを理解するため、コンピュータシミュレーションを多用します。

PC やエクセル（表計算ソフト）の基本的な操作方法はすでに習得していることを前提に、授業を展開するので注意してくださ

い。

参考書

Handbook of Physiology, Sect. 12, Exercise; Regulation and integration

of multiple systems, Ed. By Rowell L. B. and Shepherd, J. T., Am.

Physiol. Soc., New York, 1996

大学院生

真鍋幸 （2014年度修了）

修士論文タイトル

「慢性心不全モデルラットの運動時換気決定機構の定量評価法開発に関する研究」

論文およびproceeding

§   

§ Manabe K, Nakahara H, Ueda S, Kawai E, Miyamoto T. Quantitative analysis of respiratory operating point during exercise: Development of a rat model of mimicked exercise under anesthesia. Proc. Life Engineering. 14: 39-43, 2014.

学会発表

§   

§ Manabe K, Nakahara H, Ueda S, Kawai E, Miyamoto T. Quantitative analysis of respiratory operating point during exercise: Development of a rat model of mimicked exercise under anesthesia. 計測自動制御学会ライフエンジニアリング部門シンポジウム 2014. 7 (金沢).

大学院生

河合英理子 （2015年度修了）

修士論文タイトル

「精油の吸入に対する生理反応の定量評価法の開発とそれを用いた生理機能変化検証に関する研究」

論文およびproceeding

§   

§ Kawai E, Nakahara H, Ueda S, Manabe K, Miyamoto T. A novel approach for evaluating the effects of odor stimulation on dynamic cardiorespiratory functions. PLoS One 12, e0172841, 2017.

§ Kawai E, Okazaki K, Nakahara H, Ueda S, Yamamoto H, Miyamoto T. Fragrance stimulation by inhaling grapefruit essential oil increases blood pressure through the central olfactory sensing mechanisms. Proc Life Engineering 16: 239-242, 2016.

§ Kawai E, Nakahara H, Ueda S, Miyamoto T. Effect of inhalation of different concentrations of grapefruit essential oil on cardiorespiratory function. Proc Life Engineering. 15: 344-348, 2015.

§ Kawai E, Nakahara H, Ueda S, Manabe K, Miyamoto T. Quantitative analysis of cardiorespiratory response to odor stimulation by inhaling sweet majoram essential oil. Proc. Life Engineering. 14: 48-51, 2014.

学会発表

§   

§ Kawai E, Okazaki K, Nakahara H, Ueda S, Miyamoto T. Olfactory stimulation with scent of essential oil of grapefruit increases blood pressure through the central mechanisms. 計測自動制御学会ライフエンジニアリング部門シンポジウム (大阪). 2016. 10

§ Kawai E, Nakahara H, Ueda S, Miyamoto T. Quantitative analysis of cardiorespiratory response to odor stimulation by inhaling grapefruit and sweet maejoram esstential oils.第55回日本生体医工学会大会（富山）, 2016. 5.

§ 河合英理子、宮本忠吉. Grapefruit精油吸入による昇圧作用に及ぼす濃度差の影響. 第18回日本アロマテラピー学会（横浜）2015.11.

§ 河合英理子、中原英博、上田真也、宮本忠吉. Grapefruit精油の匂い刺激の差が呼吸循環反応に及ぼす影響. 第70回日本体力医学会（和歌山）, 2015. 9.

§ Kawai E, Nakahara H, Ueda S, Miyamoto T. Effect of inhalation of different concentrations of grapefruit essential oil on cardiorespiratory function. 計測自動制御学会ライフエンジニアリング部門シンポジウム (福岡）, 2015. 7.

§ 河合英理子・宮本忠吉. Sweet Marjoram精油を用いた嗅覚定常負荷刺激が呼吸循環反応の動的応答特性に及ぼす影響. 第17回日本アロマテラピー学会（横浜）, 2014.10.

§ 河合英理子、中原英博、上田真也、眞鍋幸、宮本忠吉. Sweet marjoram精油の匂い刺激が呼吸循環反応に及ぼす影響. 第69回日本体力医学会（長崎）, 2014.9

大学院生

博士課程

伊藤剛 （2020年度入学）

博士論文タイトル

呼吸・循環ダイナミクスの運動適応機構の解明

～短・長期運動ストレスに対するシステム変容の定量的理解～

高強度トレーニングが運動時呼吸循環応答のダイナミクスに及ぼす影響

伊藤朋晃（2023年度入学）

機械的循環補助装置の使用時における血行動態、呼吸循環調節機構の解明

-動物実験とシミュレーションから得られた知見を臨床に活かす-

修士課程

フィーリー真利奈 （2023年度入学）

修士論文タイトル

「生体の統合的呼吸・循環調節機構の解明」

（修士1年目）

●　呼吸調節系の定量評価法に関する研究

　呼吸調節系の静・動特性（動的フィードバック制御機能）の定量評価法に関する研究

（修士2年目）

●　呼吸調節系と循環調節系における相互連関機構の解明研究

脳・中心循環の因子が呼吸調節系の静・動特性に及ぼす影響

論文およびproceeding

, Miyamoto T. Quantitative analysis of cardiorespiratory response to odor stimulation by inhaling sweet majoram essential oil. Proc. Life Engineering. 14: 48-51, 2014.

学会発表

§, Miyamoto T..第回日本体力医学会近畿地方会（大阪）, 2023. 3.

§, Miyamoto T..第回日本生体医工学会大会（名古屋）, 2016. 5.

§, Miyamoto T.. 第回日本生体医工学シンポジウム (熊本). 2016. 10

§ 、宮本忠吉.. 第回日本体力医学会（長崎）, 2014.9

吉田祐希

修士論文タイトル

「システム生理学アプローチによる呼吸循環調節機構の数理モデルの開発」

（修士1年目）

●　呼吸調節系の定量評価法に関する研究

　呼吸調節系の静・動特性（動的フィードバック制御機能）の定量評価法に関する研究

（修士2年目）

●　呼吸調節系と循環調節系における相互連関機構の解明研究

脳・中心循環の因子が呼吸調節系の静・動特性に及ぼす影響

論文およびproceeding

, Miyamoto T. Quantitative analysis of cardiorespiratory response to odor stimulation by inhaling sweet majoram essential oil. Proc. Life Engineering. 14: 48-51, 2014.

学会発表

§, Miyamoto T..第回日本体力医学会近畿地方会（大阪）, 2023. 3.

§, Miyamoto T..第回日本生体医工学会大会（名古屋）, 2016. 5.

§, Miyamoto T.. 第回日本生体医工学シンポジウム (熊本). 2016. 10

§ 、宮本忠吉.. 第回日本体力医学会（長崎）, 2014.9

授業科目名　　　システム生理学

主担当教員　　　宮本 忠吉

授業概要

生体には、血液ガスやpH、血圧、体温、血糖の恒常性維持に必要不可欠な動的フィードバック制御システムが備わっている。本特論では、様々な環境条件下において、生体恒常性を維持すべくダイナミックな振る舞いをみせる生体システムの動作原理や、その動的な制御機構の詳細を系統的に研究分析する方法論の基礎と応用を学ぶ。また最新の研究成果についても、我々の研究結果を基にシステム生理学の立場から解説する。

到達目標

生体システムの構造と機能を理解した上で、細胞・組織・個体レベルでそれらがどのように連携して働いているかを、システム生理学的手法を用いて、生体システムの構造及び機能同定し、さらにシステムモデリングを通じて、統合的かつ定量的な視点（システム生理学的視点）から説明できる。

履修上の注意（学生へのメッセージ）

生体システムの運動に対するダイナミックな振る舞いを理解するため、周波数解析や伝達関数を用いた定量評価に関する基本的な知識が必要となります。

PCやエクセル（表計算ソフト）の基本的な操作方法はもちろん、プログラミングの基礎や基本的なアルゴリズムについては、すでに習得していることを前提に、授業を展開するので注意してください。

教科書

論文、資料を適宜配布する。

参考書

「Handbook of Physiology, Sect. 12, Exercise; Regulation and integration of multiple systems」, ed. by Rowell L. B. and Shepherd, J. T., Am. Physiol. Soc., New York, 1996

「システムバイオロジー-生命をシステムとして理解する-」 北野宏明, 秀潤社, 2001

研究室／オフィスアワー

宮本 忠吉／原則月曜日3 時限目・4時限目

その他、部屋にいればいつでも訪問可です。質問等はいつでもご自由にどうぞ。

中原 英博／適宜対応する

上田 真也／適宜対応する

授業展開及び授業計画表

授業概要

後期専門演習は、後期特別研究の研究指導教員の下で、前半は自身の行う研究で用いようとしている研究手法について論文や資料を読んで教員と議論しながら具体的な技術を模索し体得させる。後半は、各学生の研究領域および医療資格に最も近い臨床現場に出向き、参与観察を行いながら医療における具体的な課題を抽出し、それを解決あるいは改良できるような研究を構想する作業に取り組ませる。

前半は特別研究で用いようとしているシステム生理学的研究手法の理論について、論文や資料を読んで教員と討論しながら、具体的な技術であるコンピュータプログラミングやシミュレーションを用いて模索し、本実験を実施する前段階にて、コンピュータを用いた仮説に基づく思考実験を繰り返し実施することの重要性について体得させる。

後半は、本学と提携している病院または診療所において呼吸・循環系の疾患をもつ患者や治療の現状を観察・記録させ、特別研究で行おうとしているシステム生理学的研究のテーマとの関連性や研究展開法について考察させる。

到達目標

１．自身の行う特別研究で用いる研究手法の具体的な技術を熟知しており、実行することができる。

２．自身の研究領域に関連する医療上の課題が分析でき、それを論理的に説明することができる。

３．自身の研究領域に関連する医療上の課題の解決・改善のための方策をいくつか考案でき、その検証作業計画を立案できる。

履修上の注意（学生へのメッセージ）

前半はシステム生理学的研究手法を理解した上で、同手法を用いた研究論文及びデータ処理の方法、生理学的データの解釈の仕方について学び、後半は、呼吸・循環系の疾患をもつ患者や治療の現状について知る。

システム生理学的手法を用いた研究論文、データ資料を事前に検索・入手して目を通し、授業後には授業で得たポイント、アイデア、問題点、および分析を文章化して記録すること。

教科書

論文、記事、関連資料を適宜配布する。

参考書

特に指定しない。

研究室／オフィスアワー

原則月曜日3 時限目・4時限目

その他、部屋にいればいつでも訪問可です。質問等はいつでもご自由にどうぞ。

授業展開及び授業計画表

授業科目名　　　　　　運動生理学（Exercise Physiology 【Advanced】）

主担当教員　　　　　　宮本 忠吉

科目ナンバリング　　　2

担当教員　　　　　　　　宮本 忠吉

科目区分　　　　　　　　専門科目

開講学期　　　　　　　　前期

単位数　　　　　　　　　　2

ディプロマポリシー該当項目　　　DP②③

曜日・時限　　　　　　　月曜1限

必修・選択　　　　　　　選択

配当年次

授業形態　　　　　　　　講義

授業概要

呼吸化学調節系や動脈圧受容器反射系は、血液ガスやpH、血圧の恒常性維持に必要不可欠なフィードバックシステムである。この生体制御系の運動時における機能評価について、本特論では、システム生理学の手法を用いて、呼吸・循環系応答の制御メカニズムを系統的に研究分析する方法論を紹介すると同時に、様々な外乱刺激に対する呼吸循環系応答の動作原理や、運動トレーニングによる生体適応変化の法則性、および呼吸循環反応に現れる病態異常所見のメカニズムについて、最新の研究成果や我々の研究結果を基にシステム生理学、及び運動生理学の立場から解説する。

到達目標

生体の構造と機能について細胞・組織・個体レベルでそれらがどのように連携して働いているかを統合的かつ定量的な視点から理解できるようになる。

履修上の注意（学生へのメッセージ）

生体システムの運動に対するダイナミックな振る舞いを理解するため、コンピュータシミュレーションを多用します。

PC やエクセル（表計算ソフト）の基本的な操作方法はすでに習得していることを前提に、授業を展開するので注意してください。

教科書

なし

参考書

Handbook of Physiology, Sect. 12, Exercise; Regulation and integration

of multiple systems, Ed. By Rowell L. B. and Shepherd, J. T., Am.

Physiol. Soc., New York, 1996

研究室／オフィスアワー　　　　　　　原則月曜日3 時限目・4時限目

その他、部屋にいればいつでも訪問可です。質問等はいつでもご自由にどうぞ。

授業展開及び授業計画表

成績評価方法と基準　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　割合

講義中の討議、レポートによる総合評価　　　　　　　　　　　100%