[P3-B-0937] 筋酸素化動態との関連からみた中強度筋収縮時の主観的疲労感を用いた筋持久力評価の併存妥当性の検討
キーワード：筋持久力, 近赤外線分光法（NIRS）, 筋疲労
【はじめに，目的】
慢性的な内部疾患患者では運動耐容能の低下が認められる。運動耐容能は，一般には酸素摂取量の低下によって定義され，酸素摂取量は心拍出量（筋への酸素運搬能力）と動静脈酸素含有量格差（筋での酸素利用能力）の影響をうける。運動時には，骨格筋は酸素運搬を10倍以上，酸素利用を50倍以上に増加させるが，内部疾患患者の多くは，骨格筋細胞の退行性変化や毛細血管密度の減少によって筋の酸素化動態が悪化することが知られている。筋酸素化動態の悪化は筋持久力の低下と表現され，多くの筋持久力の評価方法が提唱されている。その中でも，筋酸素化動態を評価する方法としては動脈血流遮断開放後の反応性充血をみる一時的動脈遮断法がゴールドスタンダードである。ただこの方法は，近赤外分光法による組織血液酸素モニターが必要であり汎用性に乏しい。そこで我々は，より簡便で汎用性に優れる中強度筋収縮時の主観的疲労感を用いた筋持久力評価方法を考案し，筋酸素化動態との関連からその妥当性を検討することを本研究の目的とする。
【方法】
若年健常男性8名（年齢22±4.7歳，身長175.6±6.4cm，体重65.7±7.8kg）を対象とした。各被験者に対して，一時的動脈血流遮断法による筋酸素動態の測定と，中強度筋収縮時の主観的疲労感の測定の2課題を実施した。一時的動脈血流遮断法による筋酸素動態の測定は先行研究の方法に準じて，膝窩部に駆血用マンシェットを装着し220mmHgにて加圧した状態で，近赤外線分光法組織酸素モニターNIRS200（浜松ホトニクス株式会社製）を使用し腓腹筋筋腹中央部の血液組織酸素化ヘモグロビン（Oxy Hb）及び血液組織脱酸素化ヘモグロビン（Deoxy Hb）の変化を測定した。加圧開始前の値を基準とし，血流遮断時の最低Oxy Hbから加圧解放後の最高Oxy Hbの50%に達するまでに要した「回復時間（秒）」を筋酸素化動態の指標とした。
一方，中強度筋収縮時の主観的疲労感の測定は，60%随意最大筋力（MVC）の強度で等尺性足関節底屈運動を20秒，安静5秒のプロトコールを主観的運動強度（Borg scale）にて15（きつい）と感じるまで繰り返し継続した。プロトコール開始からBorg scale 15に達するまでの「運動持続時間（開始～15）」と，Borg scale 13（ややきつい）からBorg scale 15に達するまでの「運動持続時間（13～15）」，2つの運動持続時間を，主観的疲労感を用いた筋持久力評価の指標とした。統計学的解析は，筋酸素化動態の回復時間と運動持続時間の関連性をPearsonの積率相関係数にて検討した。統計ソフト（FreeJSTAT）を用いて危険率5%未満を有意水準とした。
【結果】
筋酸素化動態の回復時間と運動持続時間（開始～15：r=-0.73，p＞0.05）だけでなく，筋酸素化動態の回復時間と運動持続時間（13～15：r=-0.83，p＞0.05）の間においてそれぞれ高い負の相関関係が認められた。
【考察】
中強度筋収縮時において主観的に「きつい」と感じるまでの時間は，一時的血流遮断法による筋酸素化動態の回復時間と高い負の相関関係を示した。つまり，「きつい」と感じるまで長く持続的に筋収縮を行える者ほど，動脈血流遮断開放後の反応性充血が早く，筋の酸素摂取動態に優れるということが推察され，主観的な疲労感から筋持久力を評価することは妥当な方法と考えられる。症例数を増やすこと，結果の再現性を含めた信頼性を確認すること，実際に筋持久力が低下している疾患患者との比較を含めた構成概念妥当性を検討していくことが今後の課題と考えられる。
【理学療法学研究としての意義】
高齢患者や内部疾患患者に対する持久力トレーニングの効果判定として，筋酸素化動態からみた筋持久力の評価は極めて重要である。中等度筋収縮時の主観的疲労感を確認することでそれらを推察できる本研究の方法，結果は，組織酸素モニターを持たない全ての施設において応用していくための基礎的検討として意義のある研究である。
慢性的な内部疾患患者では運動耐容能の低下が認められる。運動耐容能は，一般には酸素摂取量の低下によって定義され，酸素摂取量は心拍出量（筋への酸素運搬能力）と動静脈酸素含有量格差（筋での酸素利用能力）の影響をうける。運動時には，骨格筋は酸素運搬を10倍以上，酸素利用を50倍以上に増加させるが，内部疾患患者の多くは，骨格筋細胞の退行性変化や毛細血管密度の減少によって筋の酸素化動態が悪化することが知られている。筋酸素化動態の悪化は筋持久力の低下と表現され，多くの筋持久力の評価方法が提唱されている。その中でも，筋酸素化動態を評価する方法としては動脈血流遮断開放後の反応性充血をみる一時的動脈遮断法がゴールドスタンダードである。ただこの方法は，近赤外分光法による組織血液酸素モニターが必要であり汎用性に乏しい。そこで我々は，より簡便で汎用性に優れる中強度筋収縮時の主観的疲労感を用いた筋持久力評価方法を考案し，筋酸素化動態との関連からその妥当性を検討することを本研究の目的とする。
【方法】
若年健常男性8名（年齢22±4.7歳，身長175.6±6.4cm，体重65.7±7.8kg）を対象とした。各被験者に対して，一時的動脈血流遮断法による筋酸素動態の測定と，中強度筋収縮時の主観的疲労感の測定の2課題を実施した。一時的動脈血流遮断法による筋酸素動態の測定は先行研究の方法に準じて，膝窩部に駆血用マンシェットを装着し220mmHgにて加圧した状態で，近赤外線分光法組織酸素モニターNIRS200（浜松ホトニクス株式会社製）を使用し腓腹筋筋腹中央部の血液組織酸素化ヘモグロビン（Oxy Hb）及び血液組織脱酸素化ヘモグロビン（Deoxy Hb）の変化を測定した。加圧開始前の値を基準とし，血流遮断時の最低Oxy Hbから加圧解放後の最高Oxy Hbの50%に達するまでに要した「回復時間（秒）」を筋酸素化動態の指標とした。
一方，中強度筋収縮時の主観的疲労感の測定は，60%随意最大筋力（MVC）の強度で等尺性足関節底屈運動を20秒，安静5秒のプロトコールを主観的運動強度（Borg scale）にて15（きつい）と感じるまで繰り返し継続した。プロトコール開始からBorg scale 15に達するまでの「運動持続時間（開始～15）」と，Borg scale 13（ややきつい）からBorg scale 15に達するまでの「運動持続時間（13～15）」，2つの運動持続時間を，主観的疲労感を用いた筋持久力評価の指標とした。統計学的解析は，筋酸素化動態の回復時間と運動持続時間の関連性をPearsonの積率相関係数にて検討した。統計ソフト（FreeJSTAT）を用いて危険率5%未満を有意水準とした。
【結果】
筋酸素化動態の回復時間と運動持続時間（開始～15：r=-0.73，p＞0.05）だけでなく，筋酸素化動態の回復時間と運動持続時間（13～15：r=-0.83，p＞0.05）の間においてそれぞれ高い負の相関関係が認められた。
【考察】
中強度筋収縮時において主観的に「きつい」と感じるまでの時間は，一時的血流遮断法による筋酸素化動態の回復時間と高い負の相関関係を示した。つまり，「きつい」と感じるまで長く持続的に筋収縮を行える者ほど，動脈血流遮断開放後の反応性充血が早く，筋の酸素摂取動態に優れるということが推察され，主観的な疲労感から筋持久力を評価することは妥当な方法と考えられる。症例数を増やすこと，結果の再現性を含めた信頼性を確認すること，実際に筋持久力が低下している疾患患者との比較を含めた構成概念妥当性を検討していくことが今後の課題と考えられる。
【理学療法学研究としての意義】
高齢患者や内部疾患患者に対する持久力トレーニングの効果判定として，筋酸素化動態からみた筋持久力の評価は極めて重要である。中等度筋収縮時の主観的疲労感を確認することでそれらを推察できる本研究の方法，結果は，組織酸素モニターを持たない全ての施設において応用していくための基礎的検討として意義のある研究である。