Development of new respiratory muscle training by electrical stimulation for antagonistic muscle

2021 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 20K11272
• Research Institution: Mukogawa Women's University
• Principal Investigator: 松尾 善美 武庫川女子大学, 健康・スポーツ科学部, 教授 (90411884)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 柳澤 幸夫 徳島文理大学, 保健福祉学部, 教授 (60747632)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 呼吸筋トレーニング / 拮抗筋 / 電気刺激併用

Outline of Annual Research Achievements

我々は呼吸筋トレーニング機器による口腔を介した従来の吸気負荷トレーニングに加えて、四肢骨格筋に対して開発された電気刺激による遠心性収縮での方法を呼吸筋トレーニングに応用し、呼出能力に関与する筋である腹直筋、内外腹斜筋を経皮的に吸気動作と同時に電気刺激し、運動抵抗・筋機能強化につながる新たな呼吸筋トレーニング法を開発することを本研究の目的とした。
今年度は吸気負荷として最大負荷の50％強度と10呼吸×3セット、１日2回を週3回のトレーニングプロトコールに基づいて若年健常者を対象に拮抗筋への電気刺激併用による呼吸に同期した呼吸筋トレーニングを12週間実施する電気刺激併用呼吸筋トレーニング（EMS併用）群約9名と呼吸筋トレーニング単独（従来群）群6名で比較し、トレーニング前後での呼吸・咳嗽機能・呼吸筋力および超音波画像診断装置による腹壁の筋厚、に及ぼす効果について検討した。なお、EMSについては吸気時に実施し、昨年度決定した刺激強度として本人が耐えられる最大実効電流で設定した。統計解析は、呼吸・咳嗽機能・呼吸筋力の終了時点の測定値から初回測定値の差について対応のないt検定を群間で実施し、p<0.05の有意差を生じた指標は最高呼気流量（PEF）、%PEFであった。また、同様に筋厚の前後差について有意差を生じたのは外腹斜筋、腹直筋であった。上記より3ヶ月間のEMSを併用したトレーニングは従来法よりPEF,%PEFを改善し、外腹斜筋、腹直筋の筋厚を増加させることが示唆された。
なお、令和３年度に若年健常者が所属する大学では新型コロナウイルス感染による大学内入構禁止措置期間や該当する学生が濃厚接触者となり、一定期間隔離されたことなどがあり、研究が遅延した。そのため、令和４年度前半まではこの研究を継続し、対象者を増やす予定にしている。

Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

対象である大学生の所属する大学が新型コロナウイルス感染流行により学内入構ができない期間があったり、さらに学内入構ができるようになったものの対象学生が濃厚接触者となって一定期間隔離されたことによる。

Strategy for Future Research Activity

前半２年間分の研究を半年延長する方向で計画しており、対象者数を増やす予定である。これに伴い、すでに本学研究倫理委員会へ延長申請し、承認されている。

Causes of Carryover

統計解析用ソフトウエアの購入を予定していたがバージョンアップが遅延していたため、次年度に購入を延期した。また、新型コロナウイルス感染の影響を受け、対象者予定数が減少し、消耗品の購入数が予定より少なくなったが、次年度購入する予定である。