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

2022 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。
昨年度に続いて若年健常者を対象に実験を継続した。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16名、呼吸筋トレーニング単独（従来群）群14名及び経過観察（対照）群11名を最終結果として比較し、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分割プロットデザインによる分散分析を用いて検討した。なお、EMSについては吸気時に実施し、本人が耐えられる最大実効電流で設定した。EMS併用群でのみ有意に増加した指標は、最高呼気流量・パーセント最高呼気流量、最高咳嗽流量、腹直筋厚、外腹斜筋厚であり、EMS併用群・従来群で有意に増加した指標は、最高吸気筋力・パーセント最高吸気筋力、最高呼気筋力・パーセント最高呼気筋力であった。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　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最高呼気流量・パーセント最高呼気流量、最高咳嗽流量を改善し、腹直筋厚、外腹斜筋厚の筋厚を増加させることが示唆された。

Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

これまでに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

本研究の後半は対象を高齢者として実験を進める（研究倫理承認済）が、１年程度遅れているので今後本研究を１年延長する予定で研究を進める予定である。

Causes of Carryover

統計専用ソフトウエアを大学が全教員に無償で導入し、購入する必要がなくなったこと、および新型コロナウイルスの影響を受け、研究の進行が約１年遅延しているため、１年の延長申請予定であり、必要消耗品の購入や学会発表などを１年延期し、その際執行する予定である。