施設入所高齢者における低強度運動負荷時の心拍変動

岬 学 療 法 学 　 第33巻 弗 1号 　1

−

6頁 「_{2006年 ）}

研

究 報 告

施 設 入所 高齢 者

に お

け

る

低 強 度運 動

負荷 時

の

心

拍

変

動

　　　　　　　　

周

波

数

解析

を

用

い

た

n

律 神経活動

の

評価

＊

一

酉

田

裕 介

D＃

樋 渡

正 夫

L）

　

丸 山 仁 司

：1

要 旨

　 本 研

究で は

，

［

均 年

師

70

．

2

±

5

．

8

歳の

10

名

の

高

師

者

を

対 象

に

，

カルボ

ー

ネン の 式 か ら 求め た

30

％ およ び

50

％の

運 動 強 度

に て

自転 車

エ ルコ メ

ー

タを

用

いた

5

分

1

昌

1

の運

動 負 荷 前 後

の 自

律

神 経 ｛

L

能 変 化 を

倹 討

し た

。

方 法

とし て は

，

心 電 図

を

分 解 能

lmtse

〔で

直 按

デ ジ タ ル記

録

し て

求

めた

RR

問 隔 か

　 　

心

拍 変 動

の

周

波

数 成

分 分析

に よ

り

E

感 神 経

お よ び

副 交 感 神 経

の

桟 能

ノ ラ ン スを

，

，

P

価 し た

　

その結 果

，

交 感 神 科 僕 能は運

動

に よ

り亢 進

し

，

運 動 終 ゴ後 も

しは ら

く継 ← し

た

．

．

こ の

変 化

は

，

運動 強 度

が

50

％ 負 荷の ノ∫が や や 遭 廷 す る

傾 向

に

あ

る

も

の の

，

両

負荷 強

度 間で

H

律 神紅 牋 能

の

変 化

に

有 意

差はなかっ た

一

副 交 感 神 経

機 能

は

，

運

動

に よ

り抑 制

さ れ運

動 終

J

’

後 速

や か に回

復

し

，

両

負 徇

強

度

問に差キ

_認

めなかっ た

一L’

／　

J．

の結 果 か ら

，

高 齢 者 に おい ては

，30

％ およ び

50

％の

運 動 強

lx

問で

自律神 粁 機 能

の

反応 性

陣

比 が ない

事

が

明

ら か と なっ た キ

ー

ワ

ー

ド

　

心

拍

変 動

，

周 振 效 解

析

，

低 強 度

負

荷

緒

言

　

高

齢 者

で は

最

大 心

拍 数

の個 人y

コ

ー

が

大 き く

，

冠

動 脈疾 患

の リス クも 高いた め

，

運 動 強 度 設 定の際 に は レ分 な 注 意 が 必 要であ り

，

個 人 に 適 し た 運 動 強 度 をよ り簡 便で高 強 皮の 運 動

負

荷 を 必 要 とせ ず に、

2

定

す る

方

法 か 求 め ら れ て い る

。

ま た

，

低 強 度 負 荷 に よ る 連 動 は

，

身 什へ の 負 担 を 軽 減 し

，

生 胛 的 反 応 およ び

自

律 神 経 機 能の過 刑 興 蕎 を 抑 制 す る た め に も 重 要 で あ る と

考

え ら れ る

／

t 　

一

般にイ

fi

叉 さ れてい るア メ リカス ポ

ー

ツ医 学 会 が 提 唱 し た 運

動

処

方

では

，

運

動

の

_{効 果}

が

行

ら れ る 強 度 と して

．

最 大 酸

素

摂

取

量の

50

−一

・

　

85

％

，

最 大 心 拍 叙の

60

〜

90

％

，

自 覚 的 運 動 強 度におい て

12

−

13

イ

S

；

E

の強 皮 が 示 さ れて い る⊥）

_／

t ま た

，

も

叫

度

ら は

，

tt

予 測 最

大 心

拍 数

一

安 評 時

心

　 H　 　　R　［　X

「

rLr

　lbl　v ｛〕⊥L〔八　工IL［n　 　

「

Exercise　hユthe　Elderl

　

−

As　　［1

’

iellL　fALIk 〕【10　　　

−

N

　

erxr〕ub　Sl　bLem 　L　　g　FreqLLenc 　 I）tmL｝LITI　Aml い 1ト

ー

1 　 　 隶ノリス トフ

t’

　

一

大 学リハ し 」テ

ー’一

ン_了

冂

1

；理S 荘 1 帖 Jk 　 〒4338558 静 岡県 拭 松li∫

一

方 原H」3b31

　 Eu　ke　N　hlda　RPT

、

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．

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2

．

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、

1

欠庫 福 剳Jt

’

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ー

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．

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，

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．

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3）国 「

／

t

「

一

療 福 イ1ト

．

大 学 保健 ≠ 「埋字療 払字 科

　 11itu　L　Mdlu ｝an　 RI

）

T

、

　Phi）

「

D 口 ［

．

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　 F　 Lt

．

・

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，

　IntcrnatLonal　Lrlliety　ot　Uじalth　and

　 Wdf 　 E

．

【11all　しLu

』

　ke

．

n（_Ic」P 　 I_乏

f

_寸凵LOO_且年b_月　1

・

a凵　　乏τ恨凵　　2〔_〕05午

．

〕月 2∈_口 拍 歿

”

で求め た

心 拍

予

備 値

の

50

−

80

％ を

安

目押 寺心 扣 效 に加 える

乃法

（カ ル ボ

ー

ネン

_法

）を 推 奘 している

　

、

こ れ らの運

動 強 度

は

，

ほ ほ

嫌 気性 代 謝 閾値

レベ _{ル の}

_負

_{仙 強} 度 に 相 当 し

，

長 時 問の運

動 描 壮

が P∫

能

である こと

，

血 中 乳 酸 値の

持

← 的

増 加

が

見 　

れない こと

，

ア シ ド

ー

シス の

危

］S

剣 」

が

少

ない Sl とい っ た

理 由

か ら

健 康 増

進

・

障 害 予

防 に 有 用 な

負

荷 強 度である と さ れ てい る

　

しか し

，

施 設

1

人

所

し てい る

高 齢

音においては 本 負 荷 強 度 で は

実 施

不 可

能 な症 例 も少 な くな

い

　

こ の よ

う

な

対

象 者 に 対 して運 動 を 処

方

する

場 合

，

従 来

，

標

4

一

的に推 奨 さ れてい る

負

荷 強

度

よ り

，

さ ら に

低 く

「［之

定

し た 運 動 強 度 での プロ ノ ラム

作 成

が

必 要

で

あ

る

．

ま

た

，

施 設

入 助

咼 齢

首 は 健 常 な 高 齢 者と比 較 し運

動

の

評 容 範

囲が

狭

小

化

して いるこ とか ら

，

　

・

般 的 な 生 理 テ 的

指 標

を

用

い _た

_{評 価 項}

_凵 では

，

運 動の

影

響 を と ら え る

指 標

の

変 動 す

る

軋 囲

が

小

さ く

，

解 釈 が 困 難 な 場 合 が ある

一

そこ で

本

捌

究

で は

，

連

動

に

対 す

る 反 応 性の高い

自律 神 糸 機能

。十

frrl

［を

用

い て

検

1

寸

し た

　

現 在

，

施［誌 人

所 高

怖

〜

1

の

仁曳

弦 度負 荷 速 動

冂

．

」の

自

f

卜神

n＋

戚

能 を 評

f

山 し た 報 告 は 我々 の

知

る限 り な

く

，

そ の反 応

竹

航変

化

のパ タ

ー

ンは未だ明ら か と は なっ て い ない tt

　

ま た

，

本 研 究 で は

自律 神

幵 の．

Iflll

防 法

と して

非 侵 凱 的

に測 定で き

．

様々 な 生 理 学 的

指 僚

と の関

連 性

も

倹

IJ さ れ てい る 心

拍

変

動 解 析

を 用い た

．

この

心 拍

の

微

妙 な

変動

を

解 析 す

る心

拍

変 動 は

，

近 年の電 子 1：学の飛 齔 的 な

進 歩

こ 伴い

，

_{非 侵 襲 的}に 自f？神 料 系 を

、

、

T

価 する こ と が 叮

能

な

r

一

Japanese Physical Therapy Association

Japanese _{Physioal 　Therapy 　Assooiation}

2 理学 療 法学 　 第33巻 第1号 法 と し て 臨 床 応 用 さ れ る よ う に なっ た4）5

’

／

_。

心 拍 数

は

，

卞

と して

自律 神

経

系

の 直 接 的 な 支 配 を 受 けるため

，

心

拍

変

動

に

周 波

数 成

分 解 析 法

を

適 用

する こ とで

，

交 感

・

副 交

感

神 経の機 能バ ラ ンスを

推 定

で き る

有 効

な

方 法

で

あ

ると されて い る6〕U

　

以

E

の こ とか ら

我

々 は

，

施 設 人所 高 齢 者

に

対

して

，

樋

渡 らの

推 奨 す

る カルボ

ー

ネン

法

の

．

ド限値

で

あ

る

50

％ 負

荷 強 度2〕 で の 自

律 神 経

の 反 応

性

と

同 様

の反

応

をさ ら に

低

い

_{負 荷 強 度}

で

導 き出 す

こと がで

き

る の で は

な

い _{か と}

_考

え た

，

．

そこ で

本 研 究

で は

，

施 設 入 所 高 齢 者 を 対 象

に

30

％ お よ び

50

％

負 荷 強 度 運 動 時

の

自律 神 経 機 能 変 化

お よ び

そ

の

反 応

パ タ

ー

ン

_{を心 拍 変 動 解 析 を 用}

いて

検 討

し た

．

対 象

と

方 法

L

対 象

　 対 象

は

，

介 護 老 人保 健 施 設

に入

所

して い る 高 齢 者

10

名 （

男 性

4

名

，

女性

6

名

）で

あ

る

，

、

対 象 者

の

条 件

と し て は

，

施 設 内 移 動 手段 が 自

立

し

てい るこ

と （

補助

具 は 問 わ

な

い

．

）　

，

自律 神 経 系

に

影 響

する よ

う

な 薬 剤 を 使 川 してい

な

い こと

，

著 明

な 不

整脈

が ないこ と， コ ミュ ニ ケ

ー

ショ ン

良 好

で

，

本 研 究

の

H

的

，

ノ

i

法等

の

説

明 を 理

解

で き る 者 で

あ

る こととした

。

また

，

対

象

者 は

事 前

の カル テ調 査 お よ び

測 定前

の医

師

の

診 断

に よ り

自律 神

経 機 能 に

障 害

が な い と

判 断

さ れ た

者 と

し た

。

　 各

対

象 者

の身

体

特 性 を 表

1

に 示 す

。

平 均 年 齢 は

70

．

2

±

5．

8

歳 （

範

囲 ：

64

　

一

　

83

歳

）

， 平 均

体

重　

59

．

4

±

7

．

Okg

（

範

囲 ：48

．

4

〜

7

ユ

．

4kg

）

であっ たtt 対

象

者の 主 疾

病

は

，

脳 III［

管 障 害

5

名

，

大 腿 骨 頸 部 骨 折 後

2

名

，

変 形 性 膝 関

節

症

2

名

，

変

形

性

股 関 節 症

1

名

で あっ た

，

．

ま た

，

安 育

坤 寺心 拍

数

は

72

．

8

±

7

．

0

　

bpm

〔

範

囲 ：

62

〜

86

　

bpm

_）で あ

り

，

目

標 心 拍 数

と して カ ルボ

ー

ネン の 式 よ り 求 め た

30

％ 負 荷

強 度

に お

け

る

心 拍 数

は

96

±

5

．

7bpm

_（

_{範 囲}

：

88

〜

106bpm

）

，

50

％

負 荷 強 度

は

111

±

5

．

2

　

bpln

（

_{範 囲}

：

104

−一

・



₁₁₉



_bpm

_）で

_あ

_{っ た} 。

各対 象 者

につ い て

算 出

し たカル ボ

ー

ネン の

式

による

目標 心 拍 数

は

，

小 数 点

以

下 第

一

位

を 四

捨

五

入

し て

用

いた、

2

．

心 拍 変 動 記 録

と

解 析

　 心 拍 変 動

は

，

胸 部 誘 導 心 電

図 を

増 幅 後

，

A

／

D

_{変 換 器}

（

ADI

社 製

：

MacLab

，

’

200

_）

_{を 介}

_して コ ンピュ

ー

タに

時

問 分 解 能

lmsec

で

直接

digital

記

録 を す

る

方 法

によ

り

，

運

動 負 荷

中 なら び にその

前後

5分 問の心 電 図

RR

問 隔

変

化 を解 析

し た

。

周

波 数 解 析

に は

高速

フ

ー

リエ

_{変 換}

_{に よ る}

余 弦 波 近 似 周 波 数 成 分 解 析 法 を用

いた、

周 波 数 領 域 変 数

の

解 析

につ いて は

．

O．

15

〜O．

4

　

Hz

を 高 周 波

数 （

high

　

fre

−

quency ：以 下

HF

）

成

分，

0，

05〜 0，

1511z

を

低

周

波 数

（

low

　

frequency

：以 ド

LF

） 成

分 と し た

。

ま た

我

々 は

，

HF

成 分 は 副 交 感 神 経 活 性

，

　

LFIHF

の成 分 比 は 交 感 神 経

活 性

を 反 映 す る

指

標 と した

。

これ は，

IIF

成

分 は 交

感

神

経

遮 断 薬

であ る プロプラノ ロ

ー

ルに よ り

減 少

せ

ず

，

ム ス カリン

受

容 体 遮 断 薬であ るア トロピンに よ る 迷 走 神 経 遮 断 に

対

して

消

失

す

る こ と が

報 告

さ れてお り79 ＞

，

心 臓 を 支 配 してい る

自律

神 経の 迷 走 神

経

の活 動の み を 反 映 す る と さ れてい る

．

，一

方

，

起 立 負 荷 試 験 お よ び 薬 理 遮 断に よ る

実 験

か ら

LF

成

分

は

，

交 感 神 経

の

緊 張

を

高

め る 起 立

負

荷

試 験において

増

大 し

，

交

感 神 経

遮

断 薬

に よっ てその 反 応 が 消 失

す

ること か ら

，

交 感

神 経 系

の

活 動

度の変

化

を 反

映 す

る

指 標

であ ること が

示 唆

さ れ る。 さ らに

，

ム スカ リン受

容 体

遮

断 薬

である ア トロ _ピンに よ る迷 走

神 経

遮

断

に

対

して も 減 少

す

る

結 果

が

得

ら れている こと か ら

，

副

交

感 神 経

が

LF

成 分

に

も 関 与

して い る こ と が

示 唆 さ

れる。 以 上の

結 果

か ら

，

HF

成

分

は

，

心

臓

迷

走 神 経 活 動

を 反 映 し

，

LF

成 分 は 交 感

神 経

と

副

交

感 神 経

の両

方

の

活 動

を 反 表1 対 象者の身体 特 性 No 性 別 主疾 患 名 年 齢 （歳 ）

　　　　　

安 静 助

．

L

、

キ白数

　　　　

H

季票

’

ら才白数



（

bPln

） イ夲 車：　　（

kg

）

　　　　　　

CbPinJ

　

30％ 購

50

％負 荷 1234567890 　 　 　 　 　 　 　 　

1

男 男 男 男 女 女 女 女 女 女 脳 血 管 障害 脳血管 障害 脳1「IL管障 害 脳lrlr管 障害 脳血L管 障害 変 形 性股 関節症 変 形 性 膝 関 節 症 変形性 膝関節症 大 腿 骨 頸 部 骨 折 後 大腿 骨 頸 部 骨 折後 4978452733 6666677687 53

．

L71

．

462

．

755

．

860

．

367

．

362

．

459

．

652

．

7

・

18

，

・

t 5296332530 7678767777 9・

器

 

題

蠶

器

116 ⊥07116119

．

⊥⊥5 ⊥041101141 〔）5109 　 平 均 　 　 　

一

標準 偏差

　 　

一

　 　 　 　 　

一

70

．

2　　　　　　59

．

4　　　　　　　72

．

8　　　　　　　　96　　　　　　　111 5

．

8　　　　　　 　7

．

0　　　　　　　　7

．

0　　　　　　　　5

．

7　 　　　　　　5

．

2 3e％

，

50％ 負荷 ：_それぞ れ

，

カルボ

ー

彳

・

ン の式より算 出した 日標 心 拍 数に おける強 度

．

施 設 人 所 高 齢 者にお け る低 強 度運動 負荷 時の心 拍 変 動 ｝ ）

映 す

るこ と に な る

．

その た め

．

交 感神 経

の

活 動

を

反 映す

る 指 標 に は

LF

と

IIF

の 成 分 比 〔

LF

，

・

・

’

HF

）が川い ら れ て い る

／

．

t

3

。

　

運

動 方 法

　

運

動 開

始 前 に 心 電 図 に よ る 不

整 脈

の チェ ッ ク

，

lllL

圧の 測 定 と 体 調 に関 す る 問 診に よ り状

態

の チェ ッ ク

を 行

っ た

。

　

測 定

は

，

少 な

く

と も

10

分 間の安 静 臥 床の

後

， 対

象

者 の心 霓 図の

_{記 録}

を

開

始 した

。

運 動 に は

自

転

車

エ ル ゴメ

ー

タ

ー

〔

CAT

　

EYE

_製

：ergociser 　

EC

−

16001

を

J

］亅い

，

2

分

間

の ウ ォ

ー

ミ ングア ッ プの

後

，

5

分

間

の 定 常 負 荷 運 動の

含計

7

分 間実 施

し た

。

運

動

前 後には

5

分 問の

安

胥争座 位 を

安 静 期 間

お よ び

回復 期 間

と して

設 定

し

，

定常 負 荷

運

動 中

，

安 静 期 間

，

回復 期 間

のそ れ ぞ れ

5

分 聞

の心 電

図 波

形 を 心

拍 変 動

の

解 析 対

．

象波 形

とし て

用

い _た

、

、

_負

_荷

_{強 度}には

，

以 下に

示 す

，

カ ルボ

ー

ネ

ンの

式

か ら

求

め た

30

％ お よ び 50

％

の

運 動 強 度

を

採 川

して

実 施

し た

。

定 常 負 荷 時

の心

拍 数

のフ ィ

ー

ドバ ッ ク に は

自 転 車

エ ルゴ メ

ー

タ

ー

_{付 属}

の イ ヤ

ー

セ ンサ

ー

を

用い た。

ま

た

，

実 施 負荷 強 度

の

選 択 順

序

はラ ンダ ム と した。 カ ルボ

ー

ネ

ン の

式

　

＝

1

｛

₂₂₀

一

年歯缶

）

一

安青

笋

目

寺

’

ら

・

手

rl

数

1

×

k

＋ _：

_女青

F

_時

’

_已

・

_ナ

_白数

＊係 数

k

に は

，

運 動 時の 目 標 強

度

の 口

分 率

を

代

入

4

，

統 計 解 析

　

HF

成 分

，

　

LE

〆

HF

_{の そ れ ぞれ を 従}

1

_禹

_{変 数}

_{と し て}

，

_運

動 負 荷

強 度

（

30

％，

50

％

）

　

と

1

則

定

日

寺期

C

交静 期

閻

，

運 動 巾

，

回 復 期 問 〉の

2

要 因 を

独

立

変 数 とす

る二元 配

置 反

復 測 定 分 散 分 析 お よ び

Scheff6

の

多

重 比 較

検 定

を 用い た

。

有

意

水 準

は

5

％ と し た

。

5

，

　倫王甲白勺酉己慮

　 本研 究

の

目的

，

方 法

な ら び に

有

益 性 を ［

一

分， ［

1

頭 及 び 文

．

書

に て

説 明

し

，

対 象

者の同 意 を 得 た

tt

／

ま た

．

本 妍

究

は

国

1

際医療 福

祉 大

学

大

’

学 院 な ら び に その 関 連 施 設の 倫 理 委

員 会

の

承認

を

得

て 実

施

した

ttt

結

果

1

．

HF

成

分

の変

化

　

図

1

に

HF

成 分の変 化 を 示 す

、

，

30

％

負荷

強

度

に おける

IIF

成 分

〔

単 位

：11u ） は

，

安

静 期 問

，

運

動 巾

，

国

復

期

間

の

lrl

頁

に

，

61

．

2

±

21

．

6

，

13

．

0

±

7

．

0

，38．

2

土

2L7

で

あ

っ た。 また

，

50

％

負 荷

強 度にお け る

HF

成 分は

，

60

．

1

土

34

．

6

，

8．

3

士

5，

6，

30

．

4

土

19

．

7

であっ た

。

　

二

元 配 置 反 復 測 定 分散 分 析

の結 果 よ り

，

負 荷 強 度 問

に は有

意

な 主

効 果

は認め ら れ な かっ た

。

し か し

，

測

定

時

期

の

違

い に よる

IIF

の

_{個 人 内}

の

_{変 動}

に おい て有 意 な 卞

効

果 が 認め ら れ た

（

F

＝

44

．

72

，

df

〔

2

／

54

）

，

　p〈

0．

05

）

．

多 重

比 較

検 定

の

結

果 よ

り

，

IIF

成 分で は

30

％

負

荷 強 度

，

50

％

負 荷

強

度 と も運 動

に よ

り有 意

に

抑

制 さ れ 〔pく

0

．

05

）

，

運

動 終 了 後 速

や かに

囘 復

す る 反 応パ _タ

ー

ン で あ っ た

／

t

，

また， 交圧

作

川は

認

め られな かっ た

。

2

．

1

．

F

．

・

・

’

IIF

の

変 化

　

図

2

に

LF

，

・

・

’

HF

の 変 化 を 示

す

．

／

30

％負

荷

：

強 度にお け る

LF

／

HF

は

，

安 静

．

期

問

，

運

動 中

，

回

復 期 聞

の 順 に

，

1

．

33

±

0

，

77

，

2

．

47

土

1

．

13

，

4

．

L8±

2

．

02

であっ た

。

50

％

負

荷 強 度

に お け る

T

．

F

，

・

’

IIF

の

f

直

は

，

1

：

37

±

0

．

75

，

2

．

97

±

2

．

OO

．

4

．

82

土

2

．

00

_{で あ}っ た

。

　

．

二元 配

置

反 復 測

定 分 散 分 析

の

結 果

よ

り

，

負 荷 強 度 問

に は

有 意

な 主

効 果

は

認

め ら れ な かっ た

。

し か し

HF

成 分 同

様

，

個

人

内

の変 動 に おい て

有 意

な

主 効 果

が

認

め ら れ た 〔

F

＝

27

．

29

，

妛 因の

自 山 度

di

’

1

＝

2

．

誤 差

の

自由 度

df2

＝

54．

p

＜

0

．

05

ハ， 多

．

重 比 較

杉

ミ定の 結 果 よ り

T

．

F

．

・

，

_IIF

_は

_，

30

％ 負 荷 強 度

．

50

％

負

荷 強 度 と も 運

動

によ

り有 意

に

鬼

進

し （p 〈

0

．

05

）

，

運 動 終 了

後 も

し ば ら

く

は

遷 延 す

る反

応

パ タ

ー

ンで

あ

っ た

。

ま た

，

交 五

作

川は認め ら れなか っ た。

考

察

　

本 研 究

では

，

異

な る

負荷

強 度の運 動 を 反

応 性

の

高

い

自

律 神 経

機 能 評 価

を

AJ

い て

，

その 変 化 お よび

反応

パ タ

ー

ン

翻

抽

＊ ＊

羅

［

：

i

　 　 ＊ 　 　 　 ＊

Z P

安 静 　 運動中

30

％

負 荷

コ_復 女 静 　 運動 中 50％負 荷 回 復 図1HF 成 分の変化

．

＊ _pく

0

．

05

．

Japanese Physical Therapy Association

Japanese _{Physioal 　Therapy 　Assooiation}

4

理学 療 法 学 　 第

33

巻 第

1

弓

・

　 　 　 　 　

一

　

　

一

1

−

76543210 　 』 昌

 

燧

」 ＝ ＼ 」 」 ＊ 76543210 ＊ 安静 　 蓮動 中 300！o負 荷 回 復 安 静 　 運 動 中 50％ 負 荷 回復 図

2LF

〆¶

F

の変化

．

＊ _pく0

．

05

．

を

施 設

入

所 高 齢 者

を 対

象

に

検

討 し た

．

tt その 結 果

，

施 設 人

所 高 齢 者

の

自律 神 経 系

反 応パ タ

ー

ンでは

，

交 感神 経 機 能

は

運 動

に よ

り有 意

に

亢 進

し

，

運 動

終

了 後 も し ば ら

く継 続

す

る こと

，

また

，

副

交

感 神 経 機 能では 運 動によ

り有

意に

抑 制

さ れ

，

運動 終

r

後速

や か に 回

復す

るこ とが

確 認

で

き

たtt さ ら に

，

カ ルボ

ー

ネンの式 に よ り

得

ら れ た

30

％

お よ び 50％の 運 動 強 度 に よ る 白 律 神 経 機 能 変

化

に

有 意

な 差は

認

め られ な かっ た こ とか ら

，

30

％

負 荷 強 度

は

，

施

設 入 所 高 齢 者

の

自律 神

経

機 能

に 対 して

50

％

負 荷 強 度

と 同

様

の反 応 性 を 与 え う る 刺 激 強 度である こと が

確 認

で

き

た

。

　

先 行

耕

究

に よ る 運 動 と 自

律 神 経 機 能

の

関 係

を

検 討 し

た これ までの 報 告では

，

漸 増 負 荷 運

動

の

HF

成

分

は

，

運

動

開

始

か ら

負

荷 強 度の

_{増 加}

に

伴

っ て

減 哀

してい

_く

こと が

報

告

さ れ てい る⊥o｝⊥1｝

。

さ ら に

，

LF

／

IIF

_成分

・

は

，

運 動 開 始

後 し ば ら く は 低 値 を

示

し

，

換 気 性 代 謝 閾 値

〔

VenUlatory

　

Threshold

以

下

：

VT

_）

を

越 え

てか ら

急 激

に

増 加 す

る とい

う

報 告 も あ る10

．

12）tt こ の こと は

，

運 動

強 度 が あ る 程 度 以 上 大 き く なると 血

中

カ テ コ ラ ミ ン

濃 度

が

急

』昇 し13〕1

’

1）

，

交 感 神 経 活 動

の

賦 活

に

関

し て

変 化 点

（

閾

値

） が

存

在

す る こ と を

示 唆 す

る

も

の で

あ

る12）

，

，

ま

た

，

運 動 強 度 に 対 す る 変 化 点の

_{存 在}

は

，

_β

エ ン ド ルフ ィンな どの オ ピ オ イ ドの 反

応

に

も

み ら

れ

，

生

体

ス トレ ス

と

の関

連

が 示

唆

さ れ てい る15116 〕

．

，

こ の よ

う

に

，

VT

レベ ル以 上の 運 動 強 度では 生

体

に

対 す

る虚 血

反 応

が

強 く

な り

．

生

体

へ _{か か る 負}

_扣

_が

_{増 大 す}

_る

／

t

ま

た

，

VT

レベル

を境

に

lill

中 乳

酸 濃

度の ［

’

．

昇

や

，

血

中

カテ コ ラ ミ ンが

増 加 す

るため

，

VT

レベ _{ル 以 上の運 動 強 度 におい て は}

，

_運

_動

_の

_{継 続}

_{が 困}

難

となる

。

ヒ記 理 由 に

加

え

，

高齢 者

で は

，

換 気

が

安 定

し ない こ と や

，

安

全

性

，

継 続 性

の

面

か ら

考 え

る と

VT

の

算

出 が 困 難で ある

，

上 述 し た

内 容

を

踏 ま

える と_， 高 齢 者 は

VT

レベ _{ル以 卜}

．

_の

_低

_い

_{強 度}

_で

_{運 動 能 力 を 評 価 す}

_{るこ と} や

，

運

動

強

度

を 設

定

す る 必

要

が あ る と

考

え ら れる

。

　

ま た

，

高 齢 者で は 運

動

に

対 す

る

心拍 数

の

増加

が

若

年

者

と 比

較

して

少 な く

，

こ の

原 因

の

一

部

に は

安 静

時の

迷

走

神

経 活 動

（

迷 走

神 経 予 備 能 ）

の

低

ドが

関 与

して い る 1η

。

つ ま り

，

高 齢 者では 運 動 時の心 臓 迷 走

神 経 活 動

の

減

弱に

依 存

して心

拍 数 増 加

が

制 限

さ れ ていると

考 え

られる

。

　 施 設 人所 高齢 者 を対 象

と し た

本 研 究

の

心 拍 変 動 解 析 結

果

か ら

，

運 動 巾

の

HF

および

LFIIIF

は

，

カ ル ボ

ー

ネ

ン の

式

よ

り算 出

し た

30

％

，

50

％

負 荷

と

も負 荷

強

度

によ る

差

は

な く

，

LF

／

IIF

は

運 動 終

了

後 も

し ば ら

く

は 増

加

し，

HF

は

運 動 終 ゴ後 速

や か に 回

復 す

る 反

応

パ タ

ー

ンが 認 め ら れ た

。

　 般 的

に運

動

時の

自律

神 経 活 動 は

，．

運 動 強 度の

増 加

と と

も

に

迷 走 神 経 活 動

の

減

弱 か ら

交 感 神 経

の 緊 張へ と

機 能 的

に

移 行 す

る と さ れ るt8〕19

’

）

。

この こと は

，

迷 走

神 経

予

備 能

が

少

ない

高 齢 者

では

，

よ

り低

い運

動 強 度

で こ の

移 行

が

生

じ る 可

能 性

が あ る と

考

え ら れ る

。

本研

究の

結

果

に おい て

も

同

様

の反

応

パ タ

ー

ンを 示 してお り

，

これ ら は

，

交 感 神

経 興

奮

へ _の

_機

_{能 的 移}

_行

_が

30

_％

_{負 荷 強 度}

_{に お} いて

誘 発

さ れ た と

考

え ら れ る

／

t ま た

，

早 野

ら は

，

高 齢 者

は

若 年 者 と

比

較

し

，

運

動 終

了

後

の交 感

神 経 緊 張

が 遷

延

し

，

運 動 終 了 後 に 過

性

に 心

拍 変 動

の

HF

_{成 分}

の オ

ー

バ

ー

シ ュ

ー

トが 見 ら れ た と 報 告 してい る2ω

。

その理

山

に

，

遷

延 す

る 血 圧 上

昇

に

対 す

る 圧

受

容 体 反

射

性の心 臓 迷 走

神 経

興

奮

の関 与 を 指 摘 し ている

、

，

　

最

後

に， 本 研 究 で 用いた カルボ

ー

ネン の

式

か ら

得

ら れ る

50

％ 連

動

強

度

は

，

70

歳

，

安 静 時

心

拍 数

72bpm

の

対

象

者 を

仮

定 す る と

，

目

標

心

拍 数

は

111bpm

と

な

る。 こ の目 標 心 拍 数 は

，

予 測 最大

心

拍 数

150bpm

〔

22

 

一

年 齢 ）

の

74

％

負 荷

強 度 と な り

．

呼 吸 循

環

器

系

へ

_対

_する運

動

の 効

果

と して十

分 期 待

で

き

る

負 荷 強 度

で

あ

る と

考 え ら

れ る

。

ま た

，

本

捌 究の

結 果

か ら

，

カルボ

ー

ネン の

式

に よ

り

算 出

し た

30

％

負

荷 強 度におい て

，

50

％

負 荷 強 度

と 同

様

の

自

律 神 経 活 動 変

化

を

認

め たこ と よ

り

，

30

％ 負 荷 強 度

は

施

設 入 所

高 齢 者

を

対 象

と

す

る

低 強 度 負荷 運動

プロ グ ラ ム へ _{応 用}で きる可 能

性

が

示

唆さ れた。 文 　 　 献

1

） アメ リカ スポ

ー

ツ医 学 会 〔編 ）：運 動 処 方の指 針 〔第5版 ）

．

　

H

本 体 力医学 会

体力 科

学 編

集委

員 会 〔監訳）

，

南江 堂

，

東 　 亰

，

　1999

，

pp⊥20

−

⊥36

、

2

）

樋 渡正夫

，

高 橋 邦 泰：_{高 齢 者スポ}

ー

ッ

，

MB

　

Med

　

Reha

　

l5

_： 　 7

−

14

，

2002

．

3

）伊 東 春椡 ：

AT

を 基 準と し た運 動 療 法

．

呼と循

4e

： 　 1173

−

lI82

，

　1992

，

4

．

：1 5：1

−

） 〔

「

’

8

：：1 9｝

1

σ〕 11 n ∠ 1 　　　　　　

．

施 設

．

人

．

听高齢者に お け る

．

低強

．

度運動 負 荷 時の心 拍 変 動　　　　　　　t5 林

　

1

．

専

．

．

史 〔詢

．

1E〕：心拍 変 動の臨 床 応用

．

　

．

．

牛

．

理学 的

．

意：義

，

　 　 　 　

82

−

9

．

1

．

，

1991

．

病 態 訃 価

，

予 後

r

・

測

　

．

医 学 書 院

，

1999

．

　　　 　　　 　　　　

．

L3

〕D…

．

Mes

　Cl

エ

M

，

　Few　

J

，

恥 ster　

KG

，

　Et α

．

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．

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PL

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．

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−

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−

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．

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S

，

　

G

〔

．

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．

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D

，

　

II

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．

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，

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1

．

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．

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．

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．

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．

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．

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．

．

．

．

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．

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．

．

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．

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．

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正ng

　

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．

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．



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、

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．

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．

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．

〕

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32

：

〔〕

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．

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．

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．

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．

11

．

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L

　

S

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．

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213

：　　　　　　　 195

−

20C…

，

1974

．

22〔

．

）

−

222

，

1981

．

　　　　　　　

1

．

．

・

1

．

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．

Haggen

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．

．

．

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．

　

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B

：

、

．

．

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．

樋 渡 『

．

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，

吉

．

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．

，

Elr本 千 登 勢

・

他 ：心 筋 梗 塞 患：_匕

．

1

．

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．

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．

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．

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．

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．

11e

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’

el

．

ける，腫 立負荷

．

試験時の心揃 変動

一

心

．

11

．

蔵 リハ _効

一

X

　

VIJ

_定

へ

_の

．

_応



a；

i

丶

．

．

．

e 、、

．

．

．

ork　levds

、

　Scand　

J

　

C

［

in

　

Lab

　

I

［1、

．

．

’

est　26；

3373

・

．

．

12

，

用

一

．

一

．

心

．

臓 リハ ビ リテ

ー

ショ ン 5_（1_｝：5〔｝

−

5

．

4

，

2〔

．

）〔

．

X

．

）

．

　 　 　

1970

．

Ha_｝

．

．

．

a［1〔｝

．

L

　

Sakakiba

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’

a　Y

．

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．

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．

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．

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1

．

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．

．

．

．

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．

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．

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．

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．

．

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．

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，

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山 本義春 ：_健康の維持

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更の探 索

　

白律 子ili経

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系 拮抗 調節か ら みた 無 酸

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自律

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．

神 吊皆 34： 閾

．

値の実 用 卜

．

の 意義につ い ての

．

検討　

．

体 力 研 究 77：　 　 　 　 20

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213

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．

197

．

Japanese Physical Therapy Association

JapanesePhysical

6

Therapy Association

-･/Pfiza\

za33tscale

<Abstract>

Heart

Rate

Variability

of

Low

Intensity

Exercise

in

the

Elderly

-Assessment

of

Autonomic

Nervous

System

Using

Frequency

Domain

Analysis-Yusuke

NISHIDA.

RPT,

PhD

Department

ofRehabilitation,

Seirei

Christopher

Coltage

Masao

IIIWATARI,

MD,

PhD

Researeh

Center

_of

Clinical

Medicine,

International

Uhiversity

of

Hbatth

and

llJblfore

Hitoshi

MARUYAMA,

RPT,

PhD

'

Department

of

Ph),sieal

Theranv,

Faculty

of

Health

Science,

International

UniversiCy

of

Hbalth

and

Wlelfizre

iNn experiment was conducted with ten elderly people,

their

average age

70.2

±

5.8.

to

study

the changes

in

the

autonomic nervous system

before

and after a

five-minutc

exercise using an ergometer.

The

intensity

of the exercise was

309.t/)

and

50%

load,

the

target

heart

rate

figures

were calculated

based

on

Karvonen's

fermula.

The

RR

interval

was measured

by

converting the results of an eLectrocardiogram

into

a

digital

recording at

1

msec resolving power.

Along

with this

RR

inLervat,

the

heart

rate variability was used

to

analyze

the

autonomic nervous system

function.

The

resu]t showed that the

functioll

of the synipathetic nervous system was

increased

by

exercise and

continued to

increase

for

a while after

the

exercise

had

been

stopped.

AIthough

the

increase

in

the

function

of the sympathetic nervous systefn ",as

_prolonged

in

the case of lhe exereise conducted aL the

509.t/)

intensity-[evel,

there was no significant

difference

in

the

increase

between

this

and at

30`?.6.

The

function

of

_{parasynipathetic}

nervous system was

decreased

by

exercise and recovered soon afrer the exercise stopped.

There

was no si.cr.nificant

difference

between

the two types of exercise.

The

result of the experiment suggests

that

the

difference

in

the

intensity

ofexereise,

3096

and

509.tt,

does

not create any significant

difference

in

the change of the

fuiiction

of autonotnic