30 秒椅子立ち上がりテスト(CS-30)中の呼吸循環応答と骨格筋酸素動態

抄録

【はじめに，目的】全身持久力評価は，最も客観的な心肺運動負荷テスト（CPX）やフィールド歩行テストである漸増シャトルウォーキングテスト（ISWT），6 分間歩行テスト（6MWT）を用いられることが多いが，これらの評価法は高価な機器や，広いスペースが必要であり，また高負荷であるためリスクの観点からも通所施設や在宅分野では使用しにくい問題がある．一方，CS-30 はJanesらによって考案された下肢筋力評価法であり，片麻痺患者の最速歩行速度や排泄自立度，転倒予測などとの関連も報告されている．また，試験は椅子から立ち座りを繰り返すことから，全身持久力の評価になり得る可能性がある．そこで今回，健常者を対象にCS-30 とCPXを行い，CS-30 から最高酸素摂取量（VO2peak）を予測可能であるか，またCS-30 の運動強度や呼吸循環器系・筋酸素動態への影響を検証することを研究目的とした．【方法】健常大学生20 名（男性10 名，女性10 名，年齢21.0 ± 1.1 歳）を対象に，2 種類の負荷試験（CS-30，CPX）を実施した．その間，血圧監視装置tango（Sun teck社）を用いて収縮期血圧（SBP），心拍数（HR）を，呼気ガス分析装置（MataMax, Cortex社）を用いて分時換気量（VE），酸素摂取量（VO2）を，組織血液酸素モニター（BOM-L1TRM，オメガウェーブ社）を用いて右外側広筋の骨格筋酸素動態｛総ヘモグロビン量（totalHb），脱酸素化ヘモグロビン量（deoxyHb）｝を，自覚的運動強度は旧Borgスケールを用い呼吸困難感，下肢疲労感を測定した．またCS-30 は立ち上がりの回数も測定した．負荷プロトコル：CS-30 は高さ40cmの椅子に腰掛け，両下肢を肩幅程度に広げて両腕は胸の前で組ませ，30 秒間で可能な限り立ち座りを繰り返させ，その回数を数えた．CPXは自転車エルゴメーターを用い，ランプ負荷（男性：20W/min，女性：15W/min）で，ペダル回転数60rpmを維持させ症候限界まで運動させた．CPXとCS-30 の測定は1 日以上を空けランダムに実施し，中止基準は目標心拍数・自覚症状などとした．解析方法：1）CS-30 とCPXの各測定項目の比較：安静時を基準とした100 分率を用い，最大値（max），回復1 分（rec1），2 分（rec2）の値を算出した．解析は二元配置分散分析を用い，同時間における比較には対応のあるt検定を用いた．2）CS-30 の回数とVO2peakとの関係：従属変数VO2peak，独立変数をCS-30 の回数とする単回帰分析を行った．いずれも有意水準は5％未満とした．【倫理的配慮，説明と同意】本研究はヘルシンキ宣言に基づき，対象者の保護には十分留意して実施した．全対象者には本研究の趣旨と目的を説明し，自署による同意が得られた後に実施した．また研究は，事前に本学倫理委員会の承認を得た．【結果】1.CS-30 とCPXの各測定項目の比較：totalHb，deoxyHbを除く全ての指標でCS-30 の方がCPXよりも有意に低値であったが，全てにおいて時間要因との交互作用を認めた．また各時間における比較は，SBP，HR，呼吸困難感，下肢疲労感，VEで，全ての時間帯で有意差を認めた．また，最大値におけるCS-30 のCPXに対する割合は，SBP：83%，HR：84%，VO2：49%，VE：38%，呼吸困難感：74%，下肢疲労感：71%，totalHb：94%，deoxyHb：91%であった．2.CS-30 の回数とCPXのVO2peakとの関係：相関係数0.484（p<0.05）の有意な相関が得られ，VO2peak=-0.58+0.928 ×CS-30（回数）の予測式が得られた.【考察】CPXに対するCS-30の割合では，VO2maxで49%であった．これは運動強度がCPXの49%であることを意味している．また循環器系，呼吸器系の各パラメーター，呼吸困難感，下肢疲労感もCPXに対して有意に低値を示したことより，CS-30はCPXに対して負荷の少ない評価法であることが確認された．一方， deoxyHbは有意差がなく，骨格筋にはCPXと同等の脱酸素化が起こっていると考えられた．更にrec1：129%・rec2：126%と高く，CS-30 で回復が遅延することを示しており，これは骨格筋への負荷はCPX以上であることが推察された．また，CS-30 の起立回数とVO2peakには有意な相関があったが，決定係数は低いため，大まかな予測は可能であるが，精度を高めるには他の要因も考慮する必要があると思われた.【理学療法学研究としての意義】症候限界まで運動を行うCPX に対して， CS-30 は短時間で終了し，安全で理解しやすい利点がある．また本研究から，CS-30 は低負荷であり，全身持久力（VO2peak）との相関が確認された．CS-30 による全身持久力予測が可能となれば，通所リハビリテーション施設・在宅分野など，測定環境が不十分な施設で有用であると考える．しかし，下肢筋への負担は大きいことから実施後の転倒には十分気をつけなければならない．