COPD患者の呼吸リハビリテーションにおける加圧筋力トレーニングの応用

2010 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 21500465
• 研究機関: 国際医療福祉大学
• 研究代表者: 永田 泰自 国際医療福祉大学, 臨床医学研究センター, 教授 (20272552)
• 研究分担者: 中島 敏明 東京大学, 医学部附属病院, 特任准教授 (50227790)
• キーワード: 加圧筋力トレーニング / COPD / 酸化ストレス / 加齢 / 炎症 / C反応性タンパク / 筋萎縮 / サルコペニア

研究概要

COPDは心不全や加齢とともに、サルコペニアの原因として重要である。その成因は、disuse、サイトカイン産生による炎症、酸化ストレスなどが考えられる。高強度トレーニングは活性酸素の産生、酸化ストレスを亢進することが知られる。低強度の加圧トレーニングには、高強度トレーニングに匹敵する筋肥大効果が報告されている。そこで加圧トレーニングと種々の運動が血中酸化ストレス指標に及ぼす影響につき、健常人と患者(主に虚血性心疾患)で検討した。各種目において、血中酸化ストレス指標として、活性酸素代謝産物濃度(dROMs test)と抗酸化力指標(BAP test)を測定した。70%1RMの高強度筋力トレーニング及び高強度aerobic interval training(HAIT、エルゴメーター)は、有意にdROMs、 BAPを増加させた。また加圧下での低負荷エルゴメーター運動及び筋力トレーニングは、非加圧時に比べ有意にdROMs、 BAPを上昇させた。さらに健常人では、BAPが乳酸、WBC、ノルアドレナリン(NOR)と有意に相関したが、dROMsとは相関しなかった。一方疾患群では、dROMsが乳酸、WBC、 NORと有意に相関し、BAPも乳酸、WBCと相関した。このように、高強度トレーニングと加圧トレーニングでは酸化ストレスと抗酸化力の亢進が見られた。また健常人では運動強度、血流制限に依存して抗酸化力が活性化し、酸化ストレスの上昇を抑制するが、疾患群では運動強度、血流制限に依存して酸化ストレスが亢進すると思われ、COPDなどの疾患で加圧トレーニングを応用する際には、負荷強度や血流制限の程度を十分考慮する必要があると思われた。我々は、マシンが使用できない重篤なCOPD患者では、elastic bandを用いた加圧トレーニング、加圧ウォークなどの負荷の軽い加圧トレーニングを実施している。そこで、高齢者の加圧ウォークの下肢筋力、筋肥大ならびにQOL改善効果についても検討した。加圧ウォークは高齢者の下肢筋力を改善するとともに、静脈コンプライアンスを改善した。また著明な筋萎縮を認めたChurg-Strauss症候群において加圧トレーニングが著効した1例も報告している。今後はCOPD患者での加圧トレーニングの効果とともに、安全で効果的なトレーニングメニューの作成につき、酸化ストレス、炎症の面からも研究を継続する。

研究成果

• [雑誌論文] Effects of 10- Weeks Walk Training With Leg Blood Flow Reduction on Carotid Arterial Compliance and Muscle Size in the Elderly Adults. (2011)
  • 著者名/発表者名: Ozaki H, Miyachi M, Nakajima T, Abe T
  • 雑誌名: Angiology 巻: 62 ページ: 81-86
  • 査読あり
• [雑誌論文] Increases in thigh muscle volume and strength by walk training with leg blood flow reduction in older participants. (2011)
  • 著者名/発表者名: Ozaki H, Sakamaki M, Yasuda T, Fujita S, Ogasawara R, Sugaya M, Nakajima T, Abe T
  • 雑誌名: J Gerontol A Biol Sci Med Sci 巻: 66 ページ: 257-263
  • 査読あり
• [雑誌論文] Blood Flow restricted exercise in a ballet dancer with Churg-Strauss syndrome. (2011)
  • 著者名/発表者名: Madarame H, Kurano M, Takano H, Iida H, Morita T, Nakajima T
  • 雑誌名: Gazzetta Medica Italiana 巻: 170 ページ: 63-67
  • 査読あり
• [雑誌論文] Pentraxin3 and hsCRP are independent inflammatory markers released during high-intensity exercise. (2010)
  • 著者名/発表者名: Nakajima T, Kurano M, Hasegawa T, Takano H, Iida H, Yasuda T, Fukuda T, Madarame H, Uno K, Meguro K, Shiga T, Sagara M, Nagata T, MaemuraK, Hirata Y, Yamasoba T, Nagai R
  • 雑誌名: Eur J Appl Physiol 巻: 110 ページ: 905-913
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effects of low-intensity resistance exercise with blood flow restriction on coagulation system in healthy subjects. (2010)
  • 著者名/発表者名: Madarame H, Kurano M, Takano H, Iida H, Sato Y, Ohshima H, Abe T, Ishii N, Morita T, Nakajima T
  • 雑誌名: Clinical Physiology and Functional Imaging 巻: 30 ページ: 210-213
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effects of acute hypoxia at moderate altitude on stroke volume and cardiac output during exercise. (2010)
  • 著者名/発表者名: Fukuda T, Maegawa T, Matsumoto A, Komatsu Y, Nakajima T, Nagai R, Kawahara T
  • 雑誌名: Int Heart J 巻: 51 ページ: 170-175
  • 査読あり
• [雑誌論文] Venous blood gas and metabolite response to low-intensity muscle contractions with external limb compression. (2010)
  • 著者名/発表者名: Yasuda T, Abe T, Brechue WF, Iida H, Takano H, Meguro K, Kurano M, Fujita S, Nakajima T
  • 雑誌名: Metabolism 巻: 59 ページ: 1510-1519
  • 査読あり
• [雑誌論文] Muscle volume and strength and arterial compliance after walk training with blood flow restriction in elederly women. (2010)
  • 著者名/発表者名: Ozaki H, Miyauchi M, Nakajima T, Abe T
  • 雑誌名: J Am Geriatr Soc 巻: 58 ページ: 1597-1598
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effects of low-intensity KAATSU resistance training on skeletal muscle size/strength and endurance capacity in patients with ischemic heart disease. (2010)
  • 著者名/発表者名: Nakajima T, Kurano M, Sakagami F, Iida H, Fukumura K, Fukuda T, Takano H, Madarame H, Yasuda T, Nagata T, Sato Y, Yamasoba T, Morita T
  • 雑誌名: Int J KAATSU Training Res 巻: 6 ページ: 1-7
  • 査読あり
• [雑誌論文] 最大負荷運動と持続運動による血管内皮前駆細胞およびサイトカインに及ぼす急性効果の違い (2010)
  • 著者名/発表者名: 目黒健太郎、目黒美葉、安田智洋、高橋昇子、高橋政夫、高野治人、森田敏宏、佐田政隆、平田恭信、永井良三、中島敏明
  • 雑誌名: 日本心臓リハビリテーション(JJCR) 巻: 15 ページ: 160-164
  • 査読あり
• [学会発表] Acute high-intensity exercise releases myeloperoxidase and pentraxin3 from peripheral neutrophils in healthy subjects. (2010)
  • 著者名/発表者名: Nakajima T, Kurano M, Takano H, Iida H, Fukuda T, Meguro K, Shiga T, Sagara M, Maemura K, Hirata Y, Yamasoba T, Nagai R
  • 学会等名: The Scientific Sessions, American Heart Association
  • 発表場所: Chicago, Illinois, USA
  • 年月日: 20101113-20101117
• [学会発表] Low-intensity resistance exercise with blood flow restriction does not activate coagulation system in young men. (2010)
  • 著者名/発表者名: Madarame H Kurano M, Takano H, Iida H, Sato Y, Ohshima H, Abe T, Ishii N, Morita T, Nakajima T
  • 学会等名: The 57^<th> American College of Sports Medicine
  • 発表場所: Baltimore, Maryland, USA
  • 年月日: 20100601-20100605
• [学会発表] Low-intensity walk training with blood-flow reduction concurrently improved VO2peak and musclular function in elderly women. (2010)
  • 著者名/発表者名: Ozaki H, Sakamaki M, OgasawaraR, Suguya M, Yasuda T, Sato Y, Nakajima T, Abe T
  • 学会等名: The 57^<th> American College of Sports Medicine
  • 発表場所: Baltimore, Maryland, USA
  • 年月日: 20100601-20100605
• [学会発表] Concurrent improvement in muscle volume and VO2max in response to blood flow restricted cycle training. (2010)
  • 著者名/発表者名: Abe T, Fujita S, Nakajima T, Sakamaki M, Ozaki H, OgasawaraR, Sugiya M, Kudo M, Kurano M, Yasuda T, Sato Y, Ohshima H, Mukai C, Ishii N
  • 学会等名: The 57^<th> American College of Sports Medicine
  • 発表場所: Baltimore, Maryland, USA
  • 年月日: 20100601-20100605
• [学会発表] Effects of low-intensity KAATSU resistance training on skeletal muscle size and muscle strength/endurance capacity in patients with ischemic heart diseases. (2010)
  • 著者名/発表者名: Nakajima T, Kurano M, Iida H, Takano H, Madarame H, Yasuda T, Sato Y, Morita T
  • 学会等名: The 57^<th> American College of Sports Medicine
  • 発表場所: Baltimore, Maryland, USA
  • 年月日: 20100601-20100605
• [図書] リハ医とコメディカルのための最新リハビリテーション医学(編集主幹 上月正博、芳賀信彦、生駒一憲)(先端医療シリーズ40) (2010)
  • 著者名/発表者名: 中島敏明
  • 総ページ数: 292-299
  • 出版者: 先端医療技術研究所