[0112] 用手的呼吸介助が健常成人の自律神経活動に及ぼす影響
Keywords:用手的呼吸介助手技, 心拍変動解析, 自律神経活動
【はじめに，目的】急性期など侵襲が特に強い場合,あるいは持続的な場合には迷走神経の活動が退縮しその防御機構が破綻,交感神経が過緊張を呈し主要臓器障害から多臓器不全にいたることがしばしばである。このようなクリティカルケア領域の治療手段として用いられている呼吸介助手技は,生体にとって外部からのストレッサーとなり交感神経活動の亢進を助長していないのであろうか。そこで,今回,用手的呼吸介助手技の安全性を明らかにすることを目的に,呼吸介助手技が自律神経に与える影響を検討した。
【方法】対象は自律神経障害の既往がなく,薬物の服用をしていない健常学生18名（男性9名,女性9名）とした。年齢は20.9±0.7歳,身長は170±0.1 cm,体重は63.9±13.4kgであった。測定項目は心拍数,呼吸数,血圧,唾液アミラーゼ活性値,心拍変動（HRV）解析から得られる諸指標とした。測定肢位は枕のない背臥位で自由呼吸とし,十分に安静が取れた時点（安静時）から測定を開始した。その後,呼吸介助を実施（介助中）した。データは各5分間ずつ記録した。心拍数および心電図は,Daily Care BioMedical社製ポータブル心拍変動測定器チェック・マイハートを用いて測定した。血圧はオムロン・コウリン社製の自動血圧計（コーリンST-12B）を使用,唾液アミラーゼ活性値はニプロ（株）社製の唾液アミラーゼ式交感神経モニタ（COCORO METER）を使用し,安静時と介助中の各終了30秒前に呼吸数とともに測定した。解析方法は,チェック・マイハートHRV解析ソフトウェアを用いてRR間隔を自動算出した後,波形の誤認識をマニュアルで校正した。HRVの周波数解析は,超低周波数成分（VLF）,低周波数成分（LF）,高周波数成分（HF）とした。LF/HFを交感神経活動,HFを副交感神経活動の指標とし,正規化（normalized unit，以下nu）して自己回帰（AR）法で分析した。また,RR間隔については,ローレンツプロット法を用いて解析し,Toichiら（1997）が示したL（対称軸方向の広がり）とT（対称軸を横切る方向の広がり）から,L/Tを交感神経の指標,log（L×T）を副交感神経の指標として比較検討した。統計解析はSPSS ver.21（IBM社製）用い,安静時と介助中のHF成分,LF/HF比,唾液アミラーゼ活性値,血圧,呼吸数の各測定値の比較をWilcoxonの符号付き順位検定で行った。また,各測定値の相関をspearmanの順位相関で求めた。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,演者所属施設の倫理委員会の承認を得た後に実施した（承認番号：414）。対象者にはヘルシンキ宣言の趣旨に沿い,本研究の目的,方法,期待される効果,不利益が生じないこと,および個人情報の保護について説明を行い,書面にて研究参加への同意を得た後に実験を実施した。
【結果】
実験中に不整脈など著明な症状を示すものはなかった。また,各指標の性別による差は認めなかった。心拍数（bpm）,拡張期血圧・平均血圧（ともにmmHg）,唾液アミラーゼ活性値（kIU/L）はそれぞれ,66.3±8.7と65.3±8.2,66.1±8.1と64.8±8.2,83.6±8.9と83.0±8.6,44.8±26.8と42.2±17.9であり,いずれも有意な変化はなかった。呼吸数（回）は,14.1±2.9と9.7±1.6,収縮期血圧（mmHg）は118.3±2.4と114.9±11.8で有意に減少した。HRV周波数解析の変化ではHF成分・LF成分（nu）,LF/HFはそれぞれ,51.2±12.9と47.6±21.1,48.8±12.9と52.4±21.1,1.1±0.6と1.7±1.7であり,いずれも有意な変化はなかった。log（L×T）は3.4±0.2と3.5±0.2で,介助中でより有意に増加した。自律神経の各指標の関連では,安静時のHFとlog（L×T）はかなりの正の相関を認めた（r=0.55 p＜0.05）。安静時のLF/HFは安静時L/Tとかなりの負の相関を認めた（r=0.56 p＜0.05）。介助中のHF.とlog（L×T）,介助中のLF/HFとL/T,唾液アミラーゼ活性値に有意な相関はなかった。
【考察】用手的呼吸介助手技は収縮期血圧を下げ,log（L×T）がより有意に増加したことから,従来の報告と同様に呼吸数をコントロールしたことで交感神経の活動を高めず,副交感神経を賦活したものと考えられた。また,唾液アミラーゼ活性値やHRV周波数解析パワースペクトル分析よりもローレンツプロット法は感度が高いことが示唆された。
【理学療法学研究としての意義】用手的呼吸介助手技は,交感神経が緊張を示すクリティカル領域の理学療法実施におけるリスク管理の観点から,少なくとも健常成人において副交感神経を賦活させる安全な手技であることが示唆された。心拍（脈拍）数の変動を解析することで,Vital signとしての全身モニタリングとして応用できる可能性を示した点で意義がある。
【方法】対象は自律神経障害の既往がなく,薬物の服用をしていない健常学生18名（男性9名,女性9名）とした。年齢は20.9±0.7歳,身長は170±0.1 cm,体重は63.9±13.4kgであった。測定項目は心拍数,呼吸数,血圧,唾液アミラーゼ活性値,心拍変動（HRV）解析から得られる諸指標とした。測定肢位は枕のない背臥位で自由呼吸とし,十分に安静が取れた時点（安静時）から測定を開始した。その後,呼吸介助を実施（介助中）した。データは各5分間ずつ記録した。心拍数および心電図は,Daily Care BioMedical社製ポータブル心拍変動測定器チェック・マイハートを用いて測定した。血圧はオムロン・コウリン社製の自動血圧計（コーリンST-12B）を使用,唾液アミラーゼ活性値はニプロ（株）社製の唾液アミラーゼ式交感神経モニタ（COCORO METER）を使用し,安静時と介助中の各終了30秒前に呼吸数とともに測定した。解析方法は,チェック・マイハートHRV解析ソフトウェアを用いてRR間隔を自動算出した後,波形の誤認識をマニュアルで校正した。HRVの周波数解析は,超低周波数成分（VLF）,低周波数成分（LF）,高周波数成分（HF）とした。LF/HFを交感神経活動,HFを副交感神経活動の指標とし,正規化（normalized unit，以下nu）して自己回帰（AR）法で分析した。また,RR間隔については,ローレンツプロット法を用いて解析し,Toichiら（1997）が示したL（対称軸方向の広がり）とT（対称軸を横切る方向の広がり）から,L/Tを交感神経の指標,log（L×T）を副交感神経の指標として比較検討した。統計解析はSPSS ver.21（IBM社製）用い,安静時と介助中のHF成分,LF/HF比,唾液アミラーゼ活性値,血圧,呼吸数の各測定値の比較をWilcoxonの符号付き順位検定で行った。また,各測定値の相関をspearmanの順位相関で求めた。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,演者所属施設の倫理委員会の承認を得た後に実施した（承認番号：414）。対象者にはヘルシンキ宣言の趣旨に沿い,本研究の目的,方法,期待される効果,不利益が生じないこと,および個人情報の保護について説明を行い,書面にて研究参加への同意を得た後に実験を実施した。
【結果】
実験中に不整脈など著明な症状を示すものはなかった。また,各指標の性別による差は認めなかった。心拍数（bpm）,拡張期血圧・平均血圧（ともにmmHg）,唾液アミラーゼ活性値（kIU/L）はそれぞれ,66.3±8.7と65.3±8.2,66.1±8.1と64.8±8.2,83.6±8.9と83.0±8.6,44.8±26.8と42.2±17.9であり,いずれも有意な変化はなかった。呼吸数（回）は,14.1±2.9と9.7±1.6,収縮期血圧（mmHg）は118.3±2.4と114.9±11.8で有意に減少した。HRV周波数解析の変化ではHF成分・LF成分（nu）,LF/HFはそれぞれ,51.2±12.9と47.6±21.1,48.8±12.9と52.4±21.1,1.1±0.6と1.7±1.7であり,いずれも有意な変化はなかった。log（L×T）は3.4±0.2と3.5±0.2で,介助中でより有意に増加した。自律神経の各指標の関連では,安静時のHFとlog（L×T）はかなりの正の相関を認めた（r=0.55 p＜0.05）。安静時のLF/HFは安静時L/Tとかなりの負の相関を認めた（r=0.56 p＜0.05）。介助中のHF.とlog（L×T）,介助中のLF/HFとL/T,唾液アミラーゼ活性値に有意な相関はなかった。
【考察】用手的呼吸介助手技は収縮期血圧を下げ,log（L×T）がより有意に増加したことから,従来の報告と同様に呼吸数をコントロールしたことで交感神経の活動を高めず,副交感神経を賦活したものと考えられた。また,唾液アミラーゼ活性値やHRV周波数解析パワースペクトル分析よりもローレンツプロット法は感度が高いことが示唆された。
【理学療法学研究としての意義】用手的呼吸介助手技は,交感神経が緊張を示すクリティカル領域の理学療法実施におけるリスク管理の観点から,少なくとも健常成人において副交感神経を賦活させる安全な手技であることが示唆された。心拍（脈拍）数の変動を解析することで,Vital signとしての全身モニタリングとして応用できる可能性を示した点で意義がある。