運動負荷強度が脳性麻痺者の脳及び筋疲労に及ぼす影響について

• Project/Area Number: 16K01696
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Sports science
• Research Institution: Tsukuba University of Technology
• Principal Investigator: 石塚 和重 筑波技術大学, 保健科学部, 教授 (40350912)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2020-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2018)
• Budget Amount: ¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000); Fiscal Year 2018: ¥390,000 (Direct Cost: ¥300,000、Indirect Cost: ¥90,000); Fiscal Year 2017: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000); Fiscal Year 2016: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
• Keywords: 脳性麻痺者 / 健常者 / 運動 / 運動負荷テスト / Nirs System / 脳疲労 / 筋疲労 / NIRs System / 脳代謝 / 筋代謝 / 疲労 / 脳性麻痺 / Ｎｉｒｓ

Outline of Annual Research Achievements

脳性麻痺者の運動パフォーマンスを改善するための要素として、筋力や持久性能力が重要である。また、脳性麻痺者は運動における脳や筋疲労が運動パフォーマンスに大きな影響を与えていると予想される。今回は脳性麻痺者の運動が脳性麻痺の脳及び筋疲労にどのような影響を及ぼしているのかという点について、筋力に対して等速性運動負荷試験、重錘負荷試験、及び持久性能力として心肺運動負荷（自転車運動負荷）試験、無酸素性運動負荷試験を実施し、運動が脳性麻痺者の脳及び筋疲労について運動後の酸素濃度回復速度に着目して検討した。方法としては近赤外線分光法（Nirs）を用いて健常者と脳性麻痺者について比較検討した。本研究は運動負荷強度が脳性麻痺者の脳及び筋疲労に及ぼす影響について「疲労」という観点から解明することを目的としている。
研究実施計画として、健常者と脳性麻痺者を対象として、測定開始時は等速性運動負荷試験を計画していたが、より簡易で臨床現場で応用できる方法として、脳性麻痺者でも測定可能で安全な重錘負荷による等張性運動負荷試験を検討し、変更して実施することとなった。平成30年度から１．重錘負荷試験：着座した状態で重錘を膝関節伸展・屈曲での等張性運動による負荷試験２．重錘負荷試験：着座した状態で重錘を利用した膝関節の伸展時での等尺性運動による負荷試験。３.心肺運動負荷試験：自転車エルゴメーターによる50～60rpm（回転）の速度を維持した状態で、徐々に負荷をかけて漕いでいき、ペダルのスピードが維持できなくなった時点または本人が限界を感じた時点で負荷試験は終了するという負荷試験４.無酸素性運動負荷（ミドルパワー検査）試験を自転車エルゴメーターを使用して30秒間出来るだけ早く漕ぎ続けるという無酸素性運動負荷試験を実施し、運動による脳及び筋疲労に及ぼす影響について健常者と脳性麻痺者について比較検討した。

Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

2016年度は予備実験をしてきた。2017年11月から実験を予定していたが、測定機器の老朽化や不備が発覚し、修理等で時間がかかり十分な測定ができなかった。2018年度から再度測定を開始することになったが、例年にない猛暑で脳性麻痺者にとって運動負荷試験は困難と判断し、測定時期を11月とした。測定開始時期が遅れたこともあり、2018年度においては脳性麻痺者9名、健常者4名のみ測定することができた。しかし、2018年度は予定していた運動負荷試験の一部しか実施できなかったことや被験者数も少なかったこともあり、統計学的に立証できるような十分な成果が得られていない。

Strategy for Future Research Activity

今後の研究の推進方策として、本来予定している4つの検査としての1.等速性運動負荷試験 2.重錘負荷試験 3.心肺運動負荷試験（自転車運動負荷）4.無酸素性運動負荷試験（自転車運動負荷としてのミドルパワー検査）の検査を健常者と脳性麻痺者の数を増やして検討していく。
運動が健常者や脳性麻痺者の脳及び筋疲労についてどのように影響を及ぼしているのか、近赤外線分光法（Nirs）を用いて得られたデータを分析し、健常者と脳性麻痺者について比較検討して明らかにしていく。
今回の研究の成果は日本理学療法士学会や日本障害者スポーツ学会、医療体育研究会等で発表していく。