The effect of exercise load intensity on brain and muscle fatigue in cerebral palsy patients

2019 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 16K01696
• Research Institution: Tsukuba University of Technology
• Principal Investigator: 石塚 和重 筑波技術大学, その他部局等, 名誉教授 (40350912)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2020-03-31
• Keywords: 脳性麻痺者 / 健常者 / 運動 / 運動負荷テスト / NIirs System / 脳疲労 / 筋疲労

Outline of Annual Research Achievements

本研究は脳性麻痺者の運動が脳性麻痺者の脳及び筋疲労にどのような影響を及ぼしているのか、筋活動に対して重錘を用いた等張性運動負荷と等尺性運動負荷及び無酸素性運動負荷（自転車運動負荷）、持久性能力としての心肺運動負荷（自転車運動負荷）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の比較を目的として、近赤外分光法（NIRS System）を用いて検討する。
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運動負荷試験を採用した。測定内容は1．等張性運動負荷試験：2分間安静着座した状態で休息した後、1分間重錘を膝関節伸展・屈曲での等張性運動する。運動終了後2分間の休息状態での疲労回復状況を測定する負荷試験２．等尺性運動負荷試験：2分間安静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をする。運動終了後2分間の休息した状態での疲労回復状況を測定する負荷試験３.無酸素性運動負荷試験：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終了後の疲労回復状況を測定する負荷試験４.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運動終了後の疲労回復状況をそれぞれ測定する負荷試験を実施した。NIRSを用いた疲労評価として運動後の酸素化ヘモグロビン濃度長と脱酸素化ヘモグロビン濃度長を差し引いた数値を疲労評価の指標とした。被検者は健常者10名、脳性麻痺者11名について検討した。