The proposition of underwater exercise program to increase the respiratory muscle strength for the elderly with chronic pain in the lower limbs

Research Project

Project/Area Number	22K17528
Research Category	Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
Allocation Type	Multi-year Fund
Review Section	Basic Section 58080:Gerontological nursing and community health nursing-related
Research Institution	Aino University
Principal Investigator	山科吉弘藍野大学, 医療保健学部, 教授 (80585456)
Project Period (FY)	2022-04-01 – 2025-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help	¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000) Fiscal Year 2024: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000) Fiscal Year 2023: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000) Fiscal Year 2022: ¥260,000 (Direct Cost: ¥200,000、Indirect Cost: ¥60,000)
Keywords	呼吸筋力 / 水深 / 呼吸機能 / 水中歩行 / 高齢者 / 慢性疼痛
Outline of Research at the Start	下肢に慢性的な痛みを有する高齢者は活動量が低下し、四肢の筋力だけではなく呼吸筋力も低下している。水中環境では浮力により関節への負荷が軽減することから下肢に痛みを有していても運動することができる。そこで、本研究では活動量の低下した下肢に慢性的な痛みを有する高齢者の呼吸筋力を増強する水中運動強度の検討およびその長期効果を判定する。
Outline of Annual Research Achievements	「研究課題①：下肢に慢性疼痛を有する高齢者の呼吸機能に影響を与える水深を決定する」について実施した。高齢者を対象に陸上および異なる水深への入水条件（臍・第４肋間・鎖骨）において、呼吸機能および呼吸筋力に影響をあたえる水深を調査した。（方法）下肢に有痛性疾患のある65歳以上の方9名（呼吸器・循環器疾患で現在通院していない者）に対して、水位（臍・第４肋間・鎖骨）が呼吸機能および呼吸筋力に与える影響について検討した。プロトコルは各水深条件ともに、まず被験者は陸上安静座位で安静座位５分後に呼吸機能および呼吸筋力を測定し、これをベースライン値とした。次に、各水位レベル（鎖骨部・第４肋間部・臍部）で安静座位10分後に再度、呼吸機能および呼吸筋力を測定し、水深の影響を確認した。尚、各条件は3日以上間隔をあけ、ランダムに実施した。（結果）結果は、呼吸機能は陸上座位と比較し、水中（鎖骨下）での肺活量は有意に低下を認め、最大吸気量は有意に増加を認めた。その他の呼吸機能や呼吸筋力については、陸上や水深による違いは認められなかった。なお、呼吸筋力は吸気や呼気時の口腔内圧を測定した。（結論）これらのことから静的座位の場合、水深が呼吸機能に与える影響としては、鎖骨下レベルの水深が必要であることがわかった。呼吸筋力については、高齢者において水位の影響を受けにくいことがわかった。姿勢（変形等）の影響も考えられるため、今後は脊柱の変形についても測定していく必要性がある。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 3: Progress in research has been slightly delayed. Reason 2022年度においてもCOVID-19の影響があり、参加者を集めることが非常に難しかった。また下肢に有痛性疾患のある方を対象としているため、運動に対する抵抗感があり、研究の参加に対して理解を得ることが難しかった。
Strategy for Future Research Activity	2023年度はまず、研究課題②：異なる水中歩行の強度が下肢に慢性疼痛を有する高齢者の呼吸筋疲労に及ぼす影響を調査する。課題①の結果で得られた水深条件にて水中歩行強度を変化（強度A：予測最大心拍数の40％、強度B: 予測最大心拍数の60％、強度C: 予測最大心拍数の80％）させ、どの水中歩行強度が呼吸筋に影響を与えやすいのかを検証する。