音波とは、「音を出す物が振動することにより、その周囲に伝わる波動」のことを言います。個人差や、その日の体調などにより異なりますが、人間の耳に聞こえる周波数は、おおよそ３０Hz～２０kHz程度と言われており、これを可聴周波と言います。これより高い周波数の音波、つまり「人間の聴覚器官では捉えられない周波数の高い音波」のことを“超音波”と言います。逆に、可聴周波より低い周波数の音波、つまり「人間の聴覚器官では捉えられない周波数の低い音波」のことを“低周波”と言います。以上が、狭義での“超音波”の定義です。しかし、広義では「人間の耳で直接聞くことを目的としない音波」のことを“超音波”とも言います。つまり、２０kHz以下の音波でも、それが直接聞くことを目的としないものならば、それも“超音波”ということになります。
衝撃波（Shock Wave）は、媒質中（気体・液体・固体のいずれも含む）を圧力・温度・密度・速度などの変化が伝播する圧力波の一種です。衝撃波は変化の過程が不連続であり、媒質中の音速よりも速い速度、すなわち超音速で伝播します。衝撃波は圧縮波であり、衝撃波の後方では前方に比べて圧力・温度・密度はともに上昇します。衝撃波は媒質中を超音速で移動する物体の周りに発生します。
まもるくんIIの衝撃波は、超音波を発生させる延長線上にあります。超音波によるネズミ撃退効果は一時的なもので、効果はネズミが学習することで持続しません。そこで、超音波発生中に不連続な音圧による衝撃波を加えることで、ネズミの学習をできなくし、長期にわたる効果の持続を実現しました。
成績証明書
１.目的
音波および衝撃波負荷によるラット撃退器のラット循環動態へ及ぼすストレス、尾動脈血圧、および心拍数の変化として定量化し、本器の実用上の効果を検討した。
２.実験の方法
２-１.短時間のストレス
雄・雌各５匹のラットを尾動脈血圧測定用ケージに入れ、約１０分間の加熱（３６℃）の後、１０分間の安静状態で２分毎の血圧、心拍数計測を行った。血圧値の安定を確認した後、本器によるストレスを２分間与えた。音波は、可聴音および超音波についてそれぞれ実験を行い、周波数の影響についても検討した。２分間の負荷中に、２回の血圧測定を行い、負荷解除後さらに数分間血圧計測を続けた。
２-２.長時間ストレス
雄・雌各５匹のラットを先の実験と同様にケージに挿入し、１０分間の加熱後、３０分間の安静、１４分間の負荷、１０分間の安静状態で、血圧、心拍数の計測を行った。負荷前の３０分間では５分毎、負荷中および負荷後については２分毎の測定を行った。
３.血圧、心拍数の応答
３-１.短時間ストレス
３-１-１.血圧応答
ケージへ挿入後、１０分間の安静で血圧はほぼ安定した。ストレスを加えると、血圧は平均約１０mmHg上昇し、１～２分後やや下降した。ストレスを解除すると、血圧は安静時と同程度に戻ったが、その後徐々に上昇する傾向を示した。本実験においては、ラット血圧変化は大きな個体差を有し、なかには殆ど変化を認めないものもあったが、変化の著しいものでは３０mmHg以上上昇するものもあった。
３-１-２
音波周波数による応答の差 前記の実験は可聴音（ポジション２）および超音波（ポジション６）の２種の負荷で行った。血圧の変化は、何れの負荷においてもほぼ同様であり、それぞれの負荷の間に有意な差は認められなかった。ただし、この結果については例数が少ないため、さらに詳細な検討が必要と思われる。
３-２.長時間ストレス
本実験においては、ストレス負荷前の安静時間を３０分と比較的長くとった。これは、１）先の短時間ストレスの変化が、比較的小さかったこと、２）ケージ挿入直後の種々の環境変化が血圧値を変化させてしまうことの２点を考慮した結果である。３０分の安静中の後半部の血圧値を基準値とし、負荷中および負荷後の変化について検討した。１０例の平均値は、負荷後２分経過時より最高血圧値で２０mmHg、平均血圧で１５mmHgと、非常に大きく上昇し、１４分間の負荷中、穏やかな血圧上昇が続いた。負荷解除直前では、最高血圧値約３５mmHg、平均血圧約２０mmHgの上昇を認めた。この変化はラット血圧の通常の生理的変化を著しく上回るもので、本器による音波、衝撃波刺激が交感神経の著しい興奮をもたらすものであることが示された。 一方、心拍数についても１４分後に、毎分５０拍上昇した。統計的に見ると、血圧については有意であったが、心拍数については個体差が大きく、本例数では有意とは言えなかった。以上の結果は本ストレスの効果が、全身血管の緊張を特徴的に誘起することを示しており、本器がラットに対して不快な刺激を与えていることが示唆される。 また、負荷解除後、これらの変化は安静時の値に戻ることがなく、負荷後１０分間のデータでは、不変、また上昇の傾向を示した。これらが、どのような機序によるものかについては、データが必ずしも十分ではないが、本器によるストレスの持続性が長いものであることが認められた。
４.超音波・衝撃波ストレス負荷に対するラットの反応
前述の実験結果から明らかなように、本器による負荷はラットに大きなストレス負荷を与える。特に血圧応答から自律神経系を介した全身反応を呈することが示唆される。このことはラットに、少なくとも不快な刺激を加えたことを意味し、これに対する自己防衛反応として極度の緊張状態を示したものと解釈できる。すなわち、本実験においてラットはケージ内に固定されたため、逃避行動をすることができず、異常な血圧上昇を呈したが、ケージが存在しない条件下では、速やかに超音波・衝撃波の影響を受けない範囲へ逃避するとおもわれる。あるいは、その場で、防衛行動をとることも考えられるが、何れにしてもこのようなストレスを長時間受け続けることは、ラットに対し、生理的な負担が著しく大きくなるため、繁殖能力の低下、共食いなどの異常行動、等種々の反応を引き起こす原因となろう。以上の観点から、本器はラットの撃退器として有効であると判断できる。
