[P-RS-06-5] 体幹筋の選択的収縮活動が呼吸時の胸郭運動に与える影響
Keywords:胸郭運動, 呼吸, 三次元動作解析
【はじめに，目的】
我々は胸郭の運動にはいくつかのパターンが存在することを見出し，そのメカニズムを解析している。どのパターンにおいても特定の筋の選択的な収縮により胸郭の運動パターンは決定づけられる。そして，その運動パターンを産生することの意義を我々は，効果的に体幹の運動を遂行させるために必要な運動として捉えている。そこで今回は胸郭の運動パターンの一つに着目し，そのパターンが生じると考えられる体幹筋の選択的な筋収縮を与え，呼吸でその胸郭運動を再現することを目的とした結果，興味ある知見が得られたのでここに報告する。
【方法】
対象は健常成人男性10名とした（年齢24.0±2.1歳）。電気刺激は電気治療器（プロテクノPNF PRIME，Will MEDICAL社）を用い，両側の上背部筋群-腹部前面筋群（Upperback-Abdomen Pattern：UAP刺激）と両側の上胸部筋群-腰背部筋群（Upperchest-Lowerback Pattern：ULP刺激）の2パターンに設定した。電気刺激強度は修正BorgScaleの3に設定した。胸郭運動パターンの定量化には3次元動作解析装置（VICON-MX，VICON社）を使用した。マーカーは左右第3胸肋関節の中点（R3），剣状突起（XP），第4胸椎棘突起（T4），第10胸椎棘突起（T10）に貼付した。得られたマーカー位置データから安静吸気位および安静呼気位における上位胸郭前後径（R3-T4間距離）と下位胸郭前後径（XP-T10間距離），上位および下位胸郭の胸郭拡張差（前後径の変化量）を算出した。測定は安静呼吸1分間とし，電気刺激なし（control）を1回試行後，UAP刺激，ULP刺激をランダムに各1回試行した。得られたデータから安定した30秒の平均値を算出し代表値とした。UAP刺激およびULP刺激のデータをcontrolで除し，呼吸時の胸郭運動を各刺激で比較検討した。また，呼気ガス分析装置（AE-300S，ミナト医科学社）を使用し，一回換気量（TV）を同時に測定した。統計処理は各項目において対応のあるt検定を用いて行った。有意確率は5%未満とした。
【結果】
安静吸気位および安静呼気位における上位および下位胸郭前後径はいずれもULP刺激と比較しUAP刺激で有意に大きかった（p＜0.05）。上位および下位胸郭の胸郭拡張差とTVでは両刺激間で有意差は認められなかった。
【結論】
今回の検討では，両刺激間で同程度の胸郭拡張差を示し，UAP刺激で呼吸を行う空間上の胸郭位置が安静吸気位，呼気位ともにULP刺激に比較し大きな値を示した。加えて，両刺激間で呼吸パターンに変化は認められなかった。これは，上位胸郭運動の質的変化があったことを示すものであり，UAP刺激は上位胸郭をより吸気位側へ吸気位および呼気位を偏位させる特徴があることを示唆する。今回は健常者を対象とした検討ではあるが，UAP刺激とULP刺激の胸郭運動の質的相違は，拘束性および閉塞性肺疾患で吸息および呼息障害を呈した胸郭の病態運動に対して行う理学療法評価と介入方法の一助になるものと考える。
我々は胸郭の運動にはいくつかのパターンが存在することを見出し，そのメカニズムを解析している。どのパターンにおいても特定の筋の選択的な収縮により胸郭の運動パターンは決定づけられる。そして，その運動パターンを産生することの意義を我々は，効果的に体幹の運動を遂行させるために必要な運動として捉えている。そこで今回は胸郭の運動パターンの一つに着目し，そのパターンが生じると考えられる体幹筋の選択的な筋収縮を与え，呼吸でその胸郭運動を再現することを目的とした結果，興味ある知見が得られたのでここに報告する。
【方法】
対象は健常成人男性10名とした（年齢24.0±2.1歳）。電気刺激は電気治療器（プロテクノPNF PRIME，Will MEDICAL社）を用い，両側の上背部筋群-腹部前面筋群（Upperback-Abdomen Pattern：UAP刺激）と両側の上胸部筋群-腰背部筋群（Upperchest-Lowerback Pattern：ULP刺激）の2パターンに設定した。電気刺激強度は修正BorgScaleの3に設定した。胸郭運動パターンの定量化には3次元動作解析装置（VICON-MX，VICON社）を使用した。マーカーは左右第3胸肋関節の中点（R3），剣状突起（XP），第4胸椎棘突起（T4），第10胸椎棘突起（T10）に貼付した。得られたマーカー位置データから安静吸気位および安静呼気位における上位胸郭前後径（R3-T4間距離）と下位胸郭前後径（XP-T10間距離），上位および下位胸郭の胸郭拡張差（前後径の変化量）を算出した。測定は安静呼吸1分間とし，電気刺激なし（control）を1回試行後，UAP刺激，ULP刺激をランダムに各1回試行した。得られたデータから安定した30秒の平均値を算出し代表値とした。UAP刺激およびULP刺激のデータをcontrolで除し，呼吸時の胸郭運動を各刺激で比較検討した。また，呼気ガス分析装置（AE-300S，ミナト医科学社）を使用し，一回換気量（TV）を同時に測定した。統計処理は各項目において対応のあるt検定を用いて行った。有意確率は5%未満とした。
【結果】
安静吸気位および安静呼気位における上位および下位胸郭前後径はいずれもULP刺激と比較しUAP刺激で有意に大きかった（p＜0.05）。上位および下位胸郭の胸郭拡張差とTVでは両刺激間で有意差は認められなかった。
【結論】
今回の検討では，両刺激間で同程度の胸郭拡張差を示し，UAP刺激で呼吸を行う空間上の胸郭位置が安静吸気位，呼気位ともにULP刺激に比較し大きな値を示した。加えて，両刺激間で呼吸パターンに変化は認められなかった。これは，上位胸郭運動の質的変化があったことを示すものであり，UAP刺激は上位胸郭をより吸気位側へ吸気位および呼気位を偏位させる特徴があることを示唆する。今回は健常者を対象とした検討ではあるが，UAP刺激とULP刺激の胸郭運動の質的相違は，拘束性および閉塞性肺疾患で吸息および呼息障害を呈した胸郭の病態運動に対して行う理学療法評価と介入方法の一助になるものと考える。