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日光療法からカーボンアーク灯へ

日光療法からカーボンアーク灯へ

昔から日の光は体によいとされてきましたが、それが実際には、いつの時代から、どのような形で実践されてきたのか、その歴史をひも解くことで、より光線療法に関して理解していただけるものと思います。
そこで、この記事では、過去から現在に至るまでに、どのような形、経緯で光線療法が進化をしてきたのかを解説していきます。

1.日光療法

太古の昔から、ほとんどの時代において、太陽は健康であるための不可欠なものとされ、病気の治療にも頻繁に使用されていました。
多くの文書ではこれを「日光療法」と書いています。

昔の時代でも民族によっては「室内で生活することを好む人たち」も存在したようです。

エジプト・ペルシャ戦争の時代、当時のペルシャ人がそのような生活スタイルだったそうで、野外を好むエジプト人とは大きな違いがありました。

戦場の調査をしたところ、エジプト人の頭蓋骨は石で叩いても割れないほど丈夫で、髪がフサフサしていたのに比べ、ペルシャ人の骨は簡単に割れ、また禿頭の人が多かったという調査結果があります。

ペルシャ人は外出する時には帽子をかぶる習慣があったのです。

ただ当時のこうした調査を皆が知っていたわけではなく、おそらく、生活の体験上から誰もが太陽光線によって生かされていることを知っていたのでしょう。

そして、ほとんどの時代、この太陽光線は健康のために推奨され、治療などでも使われていたようです。

さて、それでは大昔の人たちは太陽について、どのように利用し、どのように語っていたのでしょうか?

B・C 3000
古代ギリシャでは日光療法を行った記録が残されています。日光浴場があり、一般の人が日光浴を好んで行った、ということです。。

B・C 2000
第5王朝時代、エジプト人は太陽神ラーを信仰しています。人々は盛んに日光浴・日光療法を行ったと見られる遺跡が存在するようです。。

B・C  1400
インドでは日光の感受性を高める光感剤(コルタール)を塗って肌を太陽の光にさらし、白斑や感染の治療が行なわれていました。

B・C 460 ~377
現代医学の祖とされている医聖ヒポクラテス
「日光の光と熱は、全ての創傷、殊に解放性骨折、破傷風などに効果がある」
「筋肉の競争を期する人には日光浴が絶対に必要である。しかも春夏秋冬必ずその直射を受けなければならない」
「脂肪性の肥満した人は、できるだけ裸で歩き回るのがよい」

A・D 150
外科医アンチロス
「いかなる患者もなるべく日光に当たるようにすべきである。傷は新しい古いに関わらず日光にさらすのが良い」
「動ける患者はもとより、寝たきりか、座ることしか出来ない患者もできるだけ日光に当てなければならない」
「日光浴は内臓の分泌作用が高まり、発汗を増し、筋肉を強くし、脂肪の蓄積を防ぎ、腫瘍を縮小し、浮腫を減ずる」
「また、呼吸は深く活発になるため胸部の狭い人は拡大し、肺臓を強くして肺の病気に効果をもたらす」

A・D 1000
アラビアの王室医師・アビセンナ
「十分な太陽と空気の前に疾病は起こり得ない」

太古から継続して多くの時代、多くの地域で太陽光線が治療に使われていたのです。

 

2.太陽光線の科学的解明

自然の太陽光スペクトル分析グラフ

 

17世紀になると太陽光線を科学的に分析する様になります。

1672 アイザック・ニュートンはプリズムを用いて、光が虹のさまざまな色(可視光スペクトル)からできていることを初めて発見した。
1676 オーリー・レーマーによって、初めて光の速度が測定された。

そんな折
1680年、イギリスの工業地帯から異常な病気「くる病」が発生しました。

産業革命の始まりとともに工場が立ち並び、スモッグが蔓延する環境にあった地域の子供たちにだけに起こる病気でした。

1800年代に入ってからは世界中の医師が日光の治療特性を十分に知るようになり始めていたにもかかわらず、この「くる病」という問題は延々と続き、20世紀初頭まで250年もの間解決できなかったのです。

空気中に立ちこめる煙によって、太陽光線の中の紫外線が遮断されたためであることが、やっと判明し、くる病問題は解決しました。

それでは太陽光線の研究がめざましい躍進の時期となった1800年代(19世紀)を見てみましょう。

1800 ハーシェルの赤外線の発見
イギリスの天文学者ウィリアム・ハーシェルは、太陽スペクトルの色温度を鋭敏な寒暖計(ポロメーター)を使って測定していた際に、肉眼では見えない赤色の外側で温度が上昇する事実を偶然に発見し、赤外線(Infrared ray)の存在を明らかにした。なお、赤外線を別称「熱線」と呼ぶのは、発見の経緯から名づけられたもの。

1801 紫外線の発見

ドイツの医師リッターやイギリスの物理学者ウォラストンが、セーレが発見した塩化銀の紫変作用を用いて、紫色の外側にも肉眼では見えない紫外線(Ultraviolet ray)のあることを実証した。紫外線の別称として「冷線」とか「化学線」とも言う。

1815 コービンは日光療法の適応症として、くる病、壊血病、リウマチ、麻痺、腫脹、水腫、筋力低下を挙げた。同年ロペイルも適応症について論じている。

1816 ドォベライナーは、日光の作用を熱線(赤外線)と、各色線(可視線)とに区別して説明している。その後、エーベルマイヤー、ヒルシュ、ハイリッヒなどによって、治療が着実に進められた。

1854 フローレンス・ナイチンゲール
自ら志願したクリミア戦争で夜戦病院に入りきれない屋外の負傷兵の治りが早い事に彼女は気づき、あえて負傷兵を屋外に移し、治癒を早めることができた。

殺菌作用の発見

1877 イギリスのダウンスとブラントによる、太陽光線の殺菌作用発見で、光線療法に確たる科学的根拠を与えた。次いでストゥレーベルによって殺菌効果の作用波長は「紫外線」であることが明らかにされた。これにより紫外線の作用が注目され、日光療法は飛躍的な発展した。
それゆえに、ヒポクラテスを日光療法の始祖と呼ぶのに対し、ダウンスとブラントを「日光療法の父」と呼ばれる。

1880 人工光源の発見
最初の人工光源はエジソンが1880年代に発見した照明用の電球である。しかし、電球を光源に用いた光線療法が電光浴の名で行われたものの、放射エネルギーが低く、紫外線を含まないため、光線療法の光源にはなり得なかった。

ニールズ・フィンゼン
1893年に至り、デンマーク生まれのニールズ・フィンゼンNiesls Finsenは光線療法の光源として、世界で初めて太陽光線と同じスペクトル光線を強力に放射するカーボンアーク灯(フィンゼン灯)を創案した。
このアーク灯で不治の病とされた尋常性狼瘡の治療に成功し、1903年ノーベル医学生理学賞を受賞した。

1894 アメリカのケロック
灼熱灯を発明し、発汗作用中心の治療で成果を上げる。

1985 ドイツの医師 レントゲン
人体深部に進達する短波長の光線を発光する装置を発明。

また1900年代(20世紀)に入ると日本にも導入されます。

1911年、紫外線を放射するバッハ灯を発明。大腸菌は5秒から15秒、結核菌は10秒から12秒、コレラ・チフス菌は10秒から15秒で死滅するというデータをまとめる。

1914 東京帝国大学医学部名誉教授・土肥慶蔵博士
バッハ灯を皮膚病の治療に導入。日本全国の病院の皮膚科に普及させた。

1917 アメリカの医師・ヘス
人体に紫外線を照射してビタミンDが出来るのは皮膚であること、口からの摂取と違い過剰現象は起こさないことを確認した。

1918 イギリスの医師 フィンドレー
いくら栄養を与えても日光を浴びなければ重症なクル病にかかることを動物実験で報告した。

1919 ベルリンの小児科医・クリト・ハルトシンスキー 紫外線灯
紫外線がクル病を治すメカニズムを発見してクル病の治療で成果を上げた。水銀石英灯(紫外線灯)をクル病の治療に用いた。

1926 正木不如丘博士 結核の治療
日本初の日光療法専施設を開設。長野県諏訪郡に信州富士見高原療養所を開設して結核の治療に成果を上げた。

1927 ローゼンハイムとウェブスター
植物中のエルゴステロールは、光でビタミンD2に変化する光化学物質であることを突き止める。

1938 ドイツの大学教授 アドルフ・ウィンダウス
皮下脂肪の7・デヒドロコレステロール(ビタミンD前駆物質)に紫外線が当たるとビタミンD3に変わり、強力な抗クル病作用があることを解明しノーベル化学賞を受賞した。

1958 イギリスのクレーマー(新生児重症黄疸

日光の当たる窓際のベットにいる新生児重症黄疸の赤ちゃんの症状が軽くなったことに気づき、可視光線にその効果があることを報告。

それが1968年バーモンド大学ジェラルド・ルーシー博士の臨床によって確認された。

現在の産婦人科では新生児重症黄疸に対して、青色のライトを照射して治している。

その他
虚弱な子供たちを強壮な身体に

20世紀初頭、ロリエ博士はスイスアルプス山中のオールモン谷のセルニャに小学校を建て、虚弱児童に対して野外教育を行なった。
そこでは天気が良ければ児童たちは携帯用の机と椅子をもって、教師は黒板と机をもって、その日の条件のもっとも良い場所に出向き、小さな帽子をかぶるだけで、ほとんど裸体で日光を浴びながら教育した。

結果、かろうじて運ばれてきたような虚弱体質の児童でも、2,3年もすると見違えるほど強壮になった
身体の抵抗力は強くなり、知覚、消化吸収、呼吸、循環まどすべての機能が著しく良くなった。

これは戦後の日本でも文部省が行ったようです。文部省の場合は太陽ではなく光線器を使ったようです。

 

看護婦(看護師)の母ナイチンゲール(上記にも関係記述あり)

フローレンス・ナイチンゲールは日光療法で有名である。
1854年クリミア戦争の時に自ら志願したナイチンゲールは戦傷兵が次々と運ばれてくる中、小屋に収容しきれなくなった戦傷兵を外に寝かせておいたところ、屋内の兵士よりも屋外の兵士のほうが早く治ることに気づいたことは上記しましたが、このことがあって彼女はイギリスに帰国後、患者を日に当てることを重視し、治療効果を上げることに成功しました

 

3.同じ波長なら同じ効果

19世紀から20世紀にかけてアーク灯は登場し、治療に使われてわかるとおり、太陽光線であっても人工光線であっても、同じ波長であれば同じ作用があることがわかりました。

自然の太陽光線は医者によって活用されてきたのですが、天候が悪かったり、地域によってはチリや埃などで活用したくてもできない時間帯がありましたが、人工光線はいつでも使いたい時に使える、という意味で画期的でした。

そして必要に応じて波長ごとの作用を踏まえ、必要な波長を重点的に放射することも可能になりました。

とくにカーボン灯は太陽光線に最も似ている波長群ですから、同じ効果を受けることができます。

人工光線には太陽にないような危険な波長や無効な波長が入ったものもありますが、アーク灯の場合はそのようなものはなく、太陽の代役としての使命を果たすことができます。

産業革命のイギリスにも代表されるように、文明の進歩に伴う人々の暮らしは激変し、太陽光線に当たる機会は格段に減り、日中はビルの中で仕事、家の中も蛍光灯で明るさに不便はない、などの生活環境に加え、フロンガスのオゾン層破壊などが騒がれ、紫外線ひいては日光そのものを避けるなどの風潮が特に日本で起きています。

このため、驚くことに豊かな日光と栄養状況を確保できる日本で、最近、くる病の赤ちゃんの出現が問題になってきました。
くる病まで行かなくても、大人も子供もビタミンD不足の人が増えていると言われています。

最近、ビタミンDの研究が進み、単に骨を丈夫にするとだけ言われてきたビタミンDが、実は筋肉を強化し、さらに、あらゆる免疫活動にも関与し、脂肪を抑制するなど、多くの機能にかかわっていることがわかってきています。とくにガンを予防するということも判明。

日本は年々ガン患者が増え、亡くなる人が増えていますが、何の治療をするか以前に、日光でビタミンDを増やすことがまず先なのです。

なかなか日光に当たる時間がない今の社会にあって、日本にはカーボン型光線器があります。

今の時代、カーボン型光線器は日本人にとっては必需品と言えるでしょう。

 

4.光源とスペクトル

スペクトルというのは光線から放射される光線を分光器などで分散して得られる配列のことで、可視光線の場合なら赤など7色それぞれのことです。

光を発するもの(光源)によりスペクトルは3種類の違いがあります。

連続スペクトル 

主として高温の固体や液体の発する光線は、放射される波長領域に連続したスペクトルが存在し、どんなに分解性能の優れた分光器を使っても切れ目がなく連続的につながって広がっています。

また光線の温度が高ければ高いほど、強度が増し、波長の短い光線も発するようになります。(ヴィーンの法則

太陽光線やカーボンを燃焼して発する光線は連続スペクトルになっています。

線スペクトル
孤立した原子またはイオンは、そのものに固有のスペクトルを放射するが、離れ離れの細い線になるため、線スペクトルといいます。

帯スペクトル
主として気体の分子を発光させた時に現れるスペクトルは、ある波長域にわたって帯のようになるため、帯スペクトルといいます。
帯スペクトルは、分光器で調べてみると、多数の線スペクトルが密集しているのがわかります。

 

5.温度輻射(おんどふくしゃ)

温度輻射とは、あらゆる物体で温度が絶対0度(摂氏マイナス273度)より少しでも上がると光線を放射(輻射線)する現象のことを言います。(熱エネルギーが光エネルギーに変わる)

石のような無機物でも、生物でもみな光線を発していますが、赤外線なので見ることはできません。
そして、同一温度なら、石でも生物でもなんでも、同一波長の光線を発します。(プランクの法則

光線のエネルギーについては、輻射を熱に変える現象を利用し、絶対温度の4乗に比例することがわかっています。
(1879年にステファンが発見し、後にボルツマンにより整備されたので、ステファン・ボルツマンの法則と呼ばれる)

白金を1000度に加熱しても、赤外線しか放射しないので見えないが、1200度まで加熱すると、可視光線を放射するため見ることができます。

低温で燃えている火は赤く見えるが、最も高温で燃焼するカーボンアーク灯が放射する光線は白に見えます。
高温になるほど短い波長の光線が放射されるため、白く見えるのは全波長領域が出ているためです。

蛍光灯の白色は赤緑青を組み合わせたもので白くなっています。

 

6.カーボンアーク灯の原理

「4.光線とスペクトル」の通り、カーボンアーク灯は太陽光線の代用として全スペクトルを放射する必要があります。
このため、できるだけ高温にして燃焼させます。

炭素Carbonは、地上で最も強い熱と光を発生する物質です。

高純度の2本のカーボン(炭素棒)を電極として、尖端を接触させてから、わずかに引き離して、電極間に一定の電流を流すことで、電極の炭素が気化し、すきまを満たし、約3000度という高温で白熱して燃焼します。

この際に放射される強烈な発えん孤光が、太陽光線に近い高エネルギーの連続スペクトルの光線を放ちます。

現在使われている医療用カーボンは目的に応じ任意のスペクトルの照射量を増やすために、電極カーボンの芯に微量の金属元素を入れています。(有芯カーボン。ルミネセンスによる発光現象の利用。)

主な金属元素
セリウム、リチウム、ストロンチウム、バリウム、マグネシウム、カルシウム、ニッケル、アルミニウム、鉄、銅、トリウム、チタニウム、ランタン、ネオジム、ブラセオジム、ジジム

管球式でなく、直接燃やすので、遮るものがなく、効率の良さが永久に低下しません。
まさに太陽光線と同じような形式と内容になっています。

 

7.カーボンアーク灯の特徴

医療機関で主に行う光線療法は、波長それぞれの特徴を把握したうえで、特定の波長を使って治療するものです。

たとえば新生児重症黄疸。ビリルビンの数値を下げる効果のある青色光線を照射して、ビリルビンの数値を下げます。
とても理にかなっています。

また皮膚科で使われている光線療法。ナローバンドUVBは特定の波長311ナノメーターでアトピー性皮膚炎などの治療に使います。

これに対し、カーボンアーク灯は太陽と同じように、すべての波長を同時に放射するのが大きな特徴です。

特定の波長を放射するものを単体光線、カーボンアーク灯のように全波長を放射するものを総合光線と言う場合もあります。

総合光線であるカーボンアーク灯はフルスペクトルであることで、太陽に当たった時と同じように、身体の特定の目的という側面だけでなく、有機的な連携プレーを促す作用も期待できます。

体全体はひとつの働きではなく、いろいろな臓器や内分泌、自律神経などが、リズミカルに連携して代謝を促し、全体の健全性を維持しようとしていますが、それぞれの作用をもった波長が、それぞれの体の働きの活性に役立つことで、全体としての連係プレーが活性化するというつながりを重視することが可能になります。

たとえば赤外線は温める効果が期待できますが、脳への直接関与はないとされています。脳の活性には目を通して可視光線が必要です。

また数々の実験で、太陽光線のようにフルスペクトルの光線でないと植物でも動物でも細胞異常やストレスを起こすことが分かっています。

たとえば
紫外線をカットした光線では植物の葉は光合成ができなくなります。葉緑体が規則的に動けなくなるようです。(「光の医学」ジェイコブ・リバーマン著)
何かの波長をカットするだけで、植物は生育が順調にいかなくなるようです。

また蛍光灯はフルスペクトルではないため、ストレスを感じたり、細胞異常を起こすという実験結果もあります。

人でも、紫外線をカットするとビタミンDができないので、ガンになりやすくなるといわれています。

これらの数多くの研究結果からも、フルスペクトルの光線を曇りの日でも、夜でも、好きな時に当てることができるカーボンアーク灯はわたしたちに太陽にはない機動力を発揮してくれます。

また太陽に比べエネルギーがかなり弱いので、ソフトに、じっくりとフルスペクトルのそれぞれの波長の作用を受けることが可能なことも、非常に有難いことです。

 

まとめ

いかがでしたでしょうか。
現在の光線療法の形になるまでに、どのように光線療法がおこなわれてきたのかをご理解いただけたかと思います。
このように長い歴史をもつ光線療法だからこその効果効能を是非体感してみてください。

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