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Study on the effect of expiratory muscle training on respiratory muscle fatigue in patients with chronic obstructive pulmonary disease

Research Project

Project/Area Number 20K19431
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 59010:Rehabilitation science-related
Research InstitutionTokoha University

Principal Investigator

TSUKAMOTO Toshiya  常葉大学, 健康科学部, 准教授 (10737357)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2023: ¥130,000 (Direct Cost: ¥100,000、Indirect Cost: ¥30,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2021: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Keywords呼吸筋疲労 / 呼気筋トレーニング / 慢性閉塞性肺疾患 / 呼吸筋力 / 呼吸筋筋電図 / 表面筋電図 / 呼吸筋 / 呼吸困難感 / 運動耐容能 / サルコペニア / 最大口腔内圧 / 表面筋電図(呼吸筋)
Outline of Research at the Start

本研究は、慢性閉塞性肺疾患(COPD)の呼吸筋疲労に対する呼気筋トレーニング(EMT)の効果を検証することを目的とする。呼吸筋疲労は、呼吸不全の原因の一つとなることが考えられ、呼吸筋疲労に伴う呼吸筋の収縮力低下が呼吸困難、運動制限に大きく関わっていることがいわれている。私達の先行研究では、呼気筋である腹筋群の疲労が呼吸筋疲労に影響を与えていることを報告し、健常者に対するEMTが呼吸筋疲労の改善と呼吸筋力の向上に効果があることを示唆した。このため、本研究では高齢者を対象とする研究、COPDを対象とする研究の2つの研究構成から呼吸筋疲労に対するEMTの効果を検証する。

Outline of Final Research Achievements

The purpose of this study was to examine the effects of expiratory muscle training on respiratory muscle fatigue.
This study showed that expiratory muscle training increased the expiratory muscle strength and attenuated respiratory muscle fatigue and respiratory distress caused by inspiratory load. Respiratory muscle fatigue causes both inspiratory and expiratory muscle fatigue, but expiratory muscle training was effective in inhibiting both. Additionally, the state of muscle fatigue of the various respiratory muscles was evaluated from the electromyogram frequency analysis. It became evident that the fatigue tolerance of the rectus abdominis, external oblique, and internal oblique, which are the expiratory muscles, and the sternocleidomastoid, which is the inspiratory accessory muscle, was improved.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

呼吸リハビリテーションの構成要素である呼吸筋トレーニングは、慢性閉塞性肺疾患の呼吸筋疲労に対する治療法として利用されている。特に、吸気筋トレーニングは呼吸困難の改善に加え、吸気筋力、運動耐容能、そして健康関連QOLへの効果が示されている一方で、呼吸筋疲労への効果については明らかになっていない。
今回、呼気筋トレーニングにより呼気筋力の増加を介して吸気負荷中の吸気筋と呼気筋の呼吸筋疲労をどちらも抑制し、呼吸困難感の軽減においても効果が得られた結果は、慢性閉塞性肺疾患における呼吸筋疲労や呼吸困難の改善、予防に有効な可能性がある。

Report

(5 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • Research Products

    (8 results)

All 2024 2022 2021 2020

All Journal Article (5 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 3 results) Presentation (2 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Effect of expiratory muscle training on respiratory muscle fatigue in healthy adults: a randomized controlled trial2024

    • Author(s)
      Toshiya Tsukamoto, Hitoshi Maruyama
    • Journal Title

      Journal of Physical Therapy Science

      Volume: -

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] The Efficacy of Expiratory Muscle Training during Inspiratory Load in Healthy Adult Males: A Randomized Controlled Trial2022

    • Author(s)
      Tsukamoto Toshiya、Kato Michitaka、Kurita Yasunari、Uchida Masaki、Kubo Akira、Maruyama Hitoshi
    • Journal Title

      Healthcare

      Volume: 10 Issue: 5 Pages: 933-933

    • DOI

      10.3390/healthcare10050933

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 呼吸筋疲労の評価2021

    • Author(s)
      塚本敏也,加藤倫卓,久保明
    • Journal Title

      呼吸器内科

      Volume: 39 Pages: 163-170

    • NAID

      40022488974

    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Journal Article] The Efficacy of Stretching Exercises on Arterial Stiffness in Middle-Aged and Older Adults: A Meta-Analysis of Randomized and Non-Randomized Controlled Trials2020

    • Author(s)
      Kato Michitaka、Nihei Green Fumi、Hotta Kazuki、Tsukamoto Toshiya、Kurita Yasunari、Kubo Akira、Takagi Hisato
    • Journal Title

      International Journal of Environmental Research and Public Health

      Volume: 17 Issue: 16 Pages: 5643-5643

    • DOI

      10.3390/ijerph17165643

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] 中殿筋の肉眼解剖学的構造と歩行における機能2020

    • Author(s)
      金承革, 柴田昌和, 土田将之, 栗田泰成, 塚本敏也
    • Journal Title

      バイオメカニズム25

      Volume: 25 Pages: 151-165

    • NAID

      130008065570

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 脊髄脊椎疾患により下垂足を呈した2例の装具作成検討2020

    • Author(s)
      坂口直史,塚本敏也,花北順哉,高橋敏行,南学,兼松龍
    • Organizer
      第55回日本脊髄障害医学会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 著明な姿勢・歩容異常をきたした若年性腰椎椎間板ヘルニア術後リハ2020

    • Author(s)
      坂口直史,長谷川僚,塚本敏也,花北順哉,高橋敏行,南学,兼松龍,辻本吉孝,宮坂和弘
    • Organizer
      第35回日本脊髄外科学会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Book] グリケーションの制御とメイラード反応の利用2020

    • Author(s)
      有原圭三,加藤倫卓,塚本敏也,他
    • Total Pages
      379
    • Publisher
      シーエムシー出版
    • ISBN
      9784781315645
    • Related Report
      2020 Research-status Report

URL: 

Published: 2020-04-28   Modified: 2025-01-30  

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