[1269] 頭蓋脊椎角の違いが呼吸機能に与える影響
Keywords:呼吸機能, 頭蓋脊椎角, ポジショニング
【はじめに，目的】
頭蓋脊椎角（以下CV角）は,C7棘突起を通る水平線とC7棘突起から耳珠を通る線が成す角度とされ,CV角の減少は頭部の前方への移動を指す。本研究の目的はCV角の違いで呼吸筋や換気能力の影響を検討することである。頸部制御不良は,廃用のほか神経筋疾患などで幅広くみられる容態である。臨床では座位不良や臥位姿勢不良などの影響で頸部周囲筋から腰背部筋の緊張を高めた症例を多く経験する。特に頸部筋の緊張が高まることで誤嚥やこれによる重篤な肺疾患をきたす症例も少なくない。これは頸部体幹部の不良姿勢による影響であることを多くの報告から散見する。しかし,このような不良姿勢者の呼吸筋力への影響や換気能力についての報告,特に頸部角度について検討した報告は少なく頸部姿勢介入への方法について検討する必要があるため今回の検討に至った。
【方法】
CV角を他動的に設定するため自作の固定器具を被験者の背部から当て頭部および上腕部で固定を行った。固定は正中位をCV角90°としてそこからCV角60°,45°,30°位とした。検査肢位は体幹の運動を排除するため全例背臥位とした。なお被験者の両上肢を固定し,頭部は固定器から浮かさないように口頭で説明し,動いたものは測定値から除外した。次いで,各肢位における呼吸筋力および最大換気能力をスパイロメーター（ミナト医科学社製AS507）によって,最大換気量（以下MVV）,最大吸気圧（以下PImax）と最大呼気圧（以下PEmax）の測定を被験者ごとに各2回行った最大値を採用し,得られた値をDuboisの式を用いた体表面積（BSA）の値で除した。各肢位における測定の順序はランダムとし,測定の間隔も十分に休息を取って行った。各被験者の測定値の平均を算出し,それぞれの角度間のMVV,PImax,PEmaxの変化を比較検討した。統計には対応のある一元配置分散分析を用い,各角度間の比較にはBonferroniの多重比較法を用いた。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,研究の概要,倫理的配慮,公表の方法などについて本校倫理委員会で審査を受けその承認のもとに実施した。被験者は本実験の趣旨を十分に説明し書面によって同意を得られた健常な男性12名（平均年齢±標準偏差；20.3±1.7,平均身長±標準偏差；172.4±4.0,平均体重±標準偏差；63.7±8.0）とした。
【結果】
MVV/BSAがCV角90°（61.4±13.6L/min）に対して,60°（65.5±14.8L/min）で有意に増加し,逆に45°（64.1±14.2L/min）と30°（61.5±11.6L/min）では60°に比べて減少した。PImaxではCV角90°（77.3±17.7cmH2O）に対して有意差はなかったが60°（82.0±23.7cmH2O）と45°（83.9±26.6cmH2O）で増加した。しかし30°（79.5±29.0cmH2O）では減少した。PEmaxではCV角90°（70.5±14.6cmH2O）に対して有意差はなかったが60°（70.0±15.0cmH2O）,45°（67.6±15.6cmH2O）,30°（66.6±11.8cmH2O）とCV角の減少に従って減弱した。
【考察】
換気機能は頸椎の屈曲角度の増大に伴い減弱する傾向にあるが,CV角が60°となる,つまり背臥位姿勢からわずかに頸部を屈曲した姿勢では,屈曲しなかった姿勢に比べて有意に換気し易くなる結果となった。このことから背臥位姿勢では,枕などを使用したわずかな頭部挙上位が換気しやすい姿勢であることが示唆される。また,CV角60°では吸気補助筋である胸鎖乳突筋や斜角筋の走行を上位胸郭の引き上げ方向に一致させ筋活動を起こしやすくし最大吸気筋力の増大につながったと考える。しかしCV角45°以下になると,その走行が上位胸郭の運動方向より逸脱するため筋活動が起こし難くなると考える。またCV角45°以下は上位胸郭の前上方への運動制限,上気道抵抗の増大などを引き起こすため,過剰な頸部屈曲姿勢を保持し続けることは廃用的に換気不全に陥る可能性が示唆される。このことから,背臥位での過剰な頸椎屈曲姿勢は,換気機能や呼吸筋力を低下させる可能性があるため,背臥位姿勢でのポジショニングを考える際には,枕などを使用して軽度屈曲姿勢をとらせることを検討する必要性があることを示唆した。
【理学療法学研究としての意義】
臨床における座位不良やポジショニング不良による頸部周囲筋から腰背部筋の緊張が高まった症例に対し,呼吸筋力や換気能力の低下を予防するために,姿勢介入の重要性を考える一助になると考える。
頭蓋脊椎角（以下CV角）は,C7棘突起を通る水平線とC7棘突起から耳珠を通る線が成す角度とされ,CV角の減少は頭部の前方への移動を指す。本研究の目的はCV角の違いで呼吸筋や換気能力の影響を検討することである。頸部制御不良は,廃用のほか神経筋疾患などで幅広くみられる容態である。臨床では座位不良や臥位姿勢不良などの影響で頸部周囲筋から腰背部筋の緊張を高めた症例を多く経験する。特に頸部筋の緊張が高まることで誤嚥やこれによる重篤な肺疾患をきたす症例も少なくない。これは頸部体幹部の不良姿勢による影響であることを多くの報告から散見する。しかし,このような不良姿勢者の呼吸筋力への影響や換気能力についての報告,特に頸部角度について検討した報告は少なく頸部姿勢介入への方法について検討する必要があるため今回の検討に至った。
【方法】
CV角を他動的に設定するため自作の固定器具を被験者の背部から当て頭部および上腕部で固定を行った。固定は正中位をCV角90°としてそこからCV角60°,45°,30°位とした。検査肢位は体幹の運動を排除するため全例背臥位とした。なお被験者の両上肢を固定し,頭部は固定器から浮かさないように口頭で説明し,動いたものは測定値から除外した。次いで,各肢位における呼吸筋力および最大換気能力をスパイロメーター（ミナト医科学社製AS507）によって,最大換気量（以下MVV）,最大吸気圧（以下PImax）と最大呼気圧（以下PEmax）の測定を被験者ごとに各2回行った最大値を採用し,得られた値をDuboisの式を用いた体表面積（BSA）の値で除した。各肢位における測定の順序はランダムとし,測定の間隔も十分に休息を取って行った。各被験者の測定値の平均を算出し,それぞれの角度間のMVV,PImax,PEmaxの変化を比較検討した。統計には対応のある一元配置分散分析を用い,各角度間の比較にはBonferroniの多重比較法を用いた。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,研究の概要,倫理的配慮,公表の方法などについて本校倫理委員会で審査を受けその承認のもとに実施した。被験者は本実験の趣旨を十分に説明し書面によって同意を得られた健常な男性12名（平均年齢±標準偏差；20.3±1.7,平均身長±標準偏差；172.4±4.0,平均体重±標準偏差；63.7±8.0）とした。
【結果】
MVV/BSAがCV角90°（61.4±13.6L/min）に対して,60°（65.5±14.8L/min）で有意に増加し,逆に45°（64.1±14.2L/min）と30°（61.5±11.6L/min）では60°に比べて減少した。PImaxではCV角90°（77.3±17.7cmH2O）に対して有意差はなかったが60°（82.0±23.7cmH2O）と45°（83.9±26.6cmH2O）で増加した。しかし30°（79.5±29.0cmH2O）では減少した。PEmaxではCV角90°（70.5±14.6cmH2O）に対して有意差はなかったが60°（70.0±15.0cmH2O）,45°（67.6±15.6cmH2O）,30°（66.6±11.8cmH2O）とCV角の減少に従って減弱した。
【考察】
換気機能は頸椎の屈曲角度の増大に伴い減弱する傾向にあるが,CV角が60°となる,つまり背臥位姿勢からわずかに頸部を屈曲した姿勢では,屈曲しなかった姿勢に比べて有意に換気し易くなる結果となった。このことから背臥位姿勢では,枕などを使用したわずかな頭部挙上位が換気しやすい姿勢であることが示唆される。また,CV角60°では吸気補助筋である胸鎖乳突筋や斜角筋の走行を上位胸郭の引き上げ方向に一致させ筋活動を起こしやすくし最大吸気筋力の増大につながったと考える。しかしCV角45°以下になると,その走行が上位胸郭の運動方向より逸脱するため筋活動が起こし難くなると考える。またCV角45°以下は上位胸郭の前上方への運動制限,上気道抵抗の増大などを引き起こすため,過剰な頸部屈曲姿勢を保持し続けることは廃用的に換気不全に陥る可能性が示唆される。このことから,背臥位での過剰な頸椎屈曲姿勢は,換気機能や呼吸筋力を低下させる可能性があるため,背臥位姿勢でのポジショニングを考える際には,枕などを使用して軽度屈曲姿勢をとらせることを検討する必要性があることを示唆した。
【理学療法学研究としての意義】
臨床における座位不良やポジショニング不良による頸部周囲筋から腰背部筋の緊張が高まった症例に対し,呼吸筋力や換気能力の低下を予防するために,姿勢介入の重要性を考える一助になると考える。