NII-Electronic Library Service 理学 療 法 学 第32巻 第3号 ll
〜
114頁 （2005年 ） 報 告運
動
誘 発 性 低
酸
素
血
症
を
認
め な
い
慢性
閉塞
性肺疾
患 患
者
の
運 動 耐 容 能
に
対 す
る
酸
素投 与
の
影響
＊有 薗 信
・
D寶 門 玲 美
i） 西 山理21
小
川智
也 1｝ 近藤 康 博
2） 千住 秀
明3）渡
辺 文子
D木 村 智
樹 2）谷
口博 之
2） 要旨 本 研 究の 凵 的 は，
運 動 誘 発 性 低酸素 血 症 を 認 め ない慢 性閉寒 性 肺 疾 患 （COPD
） 患 者の定 常 運 動 負 荷 試 験での運 動 持 続 時 間に対 する酸 素 投 与の影 響を検討すること で あ る、
，
安静時動 脈血酸素分 圧 が 55torr以 上で，
かつ運 動 中に経 皮 的 酸 素 飽 和 度が88％ 以 ドの低 ドを認め ないCOPD
患者 10例 に対し て，
定常運動 負荷 試 験 を 通常 空 気下 と4L／分の酸 素 投5
一
下を無 作 為の順 番で別のU
に行っ た。 通 常空気 ドと酸 素 投 与 下の定常 運 動負荷 試 験の運動持続時間，
呼吸困難 感， 下肢 疲 労 感，
最 高 心拍 数に差 を認めな かっ た。 運 動 誘 発 性 低 酸 素 血 症 を 認め ない COPD 患 者に対’
して．
酸素投 与は自覚症 状 を減 少させ たり，
より長 く高 強 度の 運動療 法を実 施させ る影響 を もたない と考え ら れ た。 キー
ワー
ド 慢 性 閉塞性肺 疾患 患者，
運 動 誘 発 性 低 酸 素 血 症， 酸 素 投 与 は じ め に 2003年， 慢性 閉 塞性 肺 疾 患 〔COPD ） 患 者に対 する 運 動 療 法のマニ ュ ア ルが， 日 本呼吸 器 学会， 口本 呼 吸 管 理学 会，
日本理学 療 法士協 会の 合同で発表さ れ た 1］、
COPD
患者の呼 吸リハ ビ リ テー
ショ ン の主 要 な 構 成 要 素である運 動 療 法 は，
様々 な 運動 形 式で，
運 動 強 度 を低 強 度か ら高強 度で実 施 す る よ う に 推 奨 し ている。
特に．
ユ99
ユ年にCasaburi
らが，
COPD
患 者に対 する高強度の 運動 療 法 を提 唱し て以 来，
高 強 度の運 動 療 法を支 持 する 報 告が 多 くされてい る21。
し か し，
様々な 運動 制 限 因 子 が ある患 者に，
高 強 度の運動 療 法を 実 施 す ることが難し ＊Effcct of Supplemenしal Oxygen o［1 Exercise Capacity in Chronic
Obstructive Pulmo1】ary Disense Patients withuut Exercise
−
induced Hypoxemia
l）公 立 陶 生病院 中 央リハ ビリ テ
ー
ショ ン部（〒4S9
−
8642愛 知県瀬尸市襾追分町160）Shin
．
ichi Arizono，
RPT．
MS，
Temeya O靨awa，
RPT．
Fumiko Watanabe，
RPT，
MS，
Remi Holno［1，
RPT ： Department ef RehabiliしaLio ［1，
Tosei General Hospitat2〕公 立 陶 牛 病 院 呼 吸 器
・
アレ ルギー
内 科Yasuhiro Kondult
．
MD，
Tumoki Kimura、
MD，
⊂）samn Nishiyama，
MD
．
Iliroyuki Tanigucni，
MD ： 1〕epnrtmen 匸 of RespLratory Medicine and ALlergy．
ToseL CencraL IIespitaL3｝長 崎大学 医 学 部保 健 学科
Ilideuki Senjyu
，
RPT．
PhD；School of Hea］th Sciences，
NugasakiUniversitv
＃ Dmail
：arizeno
．
S＠ur【li［匹acjp（受 付日 2004年4月 14日 畳 理 凵 2005 年 2 月 12口 ）
い場 合が ある。 重度 な換 気 制 限を認め る COPD 患者に
，
非侵襲 的陽 圧換 気 法に より換 気 補 助 する方 法31 や
，
運 動 誘発性 低酸素血 症 〔EIH；exercise inducedhypoxiu
）を認 め る
COPD
患 者に対 して酸 素 投 与に より運 動 耐 容 能 を 改 善さ せ る方 法が報 告さ れ てい る4−
9’
1：。
酸 素 投 与は EIH を 認めない COPD 患 者の運 動 耐 容 能を改善さ せ な い と報 告 されて い た41：5）が，
2003年に Emtner ら は EIH を 認め ないCOPD
患 者に対 して酸 素 投 与と運 動 療 法を 長 期に併用するこ とで，
酸素投 与を併 用 しない群よ り，
定常運動負荷 試験 （CLET
；Constant
load
exercisetest）の運 動 持 続 時 問を改 善させる と報 告しle；
，
運動 耐 容 能に対 する効 果は一
致 して い ない ． 酸 素 投 与がEユH を 認め ないCOPD
患 者の運 動 酎 容 能 を即 時に改 善で き る な ら， 患 者の心肺 系の 負 担や自覚症状を減 少させ，
高 強 度の運 動療法 を よ り 長 時 間 行うこ と が で き，
効果的に 理学 療 法を行うこ と がで き る と考える。
ま た．
運動 耐’
容 能を改 善さ せる影 響が あるな ら，
在宅 酸素 療 法を受け る レベ ル で はないCOPD
患 者に も，
日常 生 活の 中で，
強 い運 動 強 度の動作を 実施 する と き に酸 素療 法 を行い，
制 限さ れ た 凵常生活 動作が改善で き る かもしれ ない 。 本 研 究の 目 的 は，EIH
を認め な いCOPD
患 者の CLET の運 動 持 続 時 間に対 する酸 素投 与の影響を検討す ることである。 N工 工一
Eleotronio LibraryJapanese Physical Therapy Association
NII-Electronic Library Service Japanese Physioal Therapy Assooiation
運 動誘発 性低 酸 素血 症を認 め ない慢 性 閉 塞 性 肺 疾 患 患 者の運 動 耐 容 能に対 する酸 素 投 与の影 響 111 表 1 身 体 組成
，
肺 磯 能，
安静時動 脈血液ガス，
理学 療 法 評 価一
一．
項目 測 定 値 項 目 測 定 値 年 齢 （歳） 73．
5± ll，
2BD ［ 7．
4± 2．
3 男 性／女 性 10〆0臼
PEmax （cmH，
ρ 〉 171．
8± 60．
7 身 長 〔cm ） 1肌9± 4，
8PImax一
（cmH．
、
0） 105、
5± 34．
体 重 （kg） 56．
8± 8．
7 握 力 （kg） 37．
0± 6．
9 BMI （kg／m2 ｝ 20．
9± 3．
2 膝 仲 展 筋 力 〔Nm ／kg） 1．
74± 026 VC （L） 3．
19± 0，
636MWD （m ） 539、
6± 113．
1 ％VC predicted （％ ） 98．
6± 18．
4MIETFEV1 （
D
1」）9± O．
26Peak”
VO．
（m1 〆min ＞ 763．
1± 278．
9 ％FEVI predicted （％） 47．
9± lL9Peak VO 〆W （m レmin ／kg） 13、
4± 4．
2 FEVI／FVC 〔％） 39，
0± 8，
6 Peak Watt （Watt） 75．
4± 21．
7TLC
（L） ％TLC predieted （％） RV 〔L） ％RV predicted （％ ＞ DLco （m レmin ！mmHg 冫 ％DLce prediCted （％ ） PaCO2 〔mrr 〕 1｝a〔， 冫 （torr ） ヘ モ グロ ビン 〔g／dl） 5，
8± LO 109．
5± 15．
5 2．
5± 0、
7 146．
6ゴ：
38．
5 12．
9ゴ：3．
687．
2± 19．
8 40．
5± 3．
879．
6± 8．
614．
4± 0．
6 最高心拍 数 （bpm） 呼吸困難 感 下 肢 疲 労 感 最 低SpO7 〔％ ） ADL score SGRQ TotaI 125．
8± ユ1．
0 8、
7± ユ．
3 7．
6± 2，
592．
4± 2，
085，
1 ± ユ0，
0 46．
5士 ユ1．
8測 定 値 ：
’
V
均 値±標 準 偏 差，
BMI：body mass index，
VC；VitalCapacity
，
FEV1 ：Forc巳d
Expiratory VDIume in one secDnd．
FVC：Forced Vital Capacity．
TLC ；Total Lung Capacity，
RV；Rcsidual Volum 巳．
DLco ：carbon menexide diffus［on capacity
，
PaO2：Partial pressure of arteria ］exygen，
PaCO2：Partial pressure of arterial carbDn dioxide，
BDI：Baseline Dyspnea Index，
PEmax ；Maximum expiratory pressure，
Plmax ：Maximum inspiratory pressure
，
6MWD ：six minutes walking distance，
MIET ；Maximal Incre【nental Exercise Test，
Peak VO2： Maximum oxygen consumption，
ADL ：Activities of Dany Living〔千住），
SGRQ TotuL：St
，
Geurge’
s Respiraし ry QL】estlonnaire tota［score．
対 象 と方 法
2003年 10月か ら12月 まで に
，
当 院の中 央リハ ビリ テー
ション部 に 理学 療 法 評 価 依 頼があっ た
COPD
患 者55
例 に対 して
．
ラ ン プ負 荷に よ る心 肺運動 負 荷 試 験 （MIET ；Maximal incrcmental exercise test）を評 価し，
安 静 時 動 脈血酸 素 分圧 が
55torr
以上で，
かつ 運 動 中に 経皮 的酸 素飽和度 （SpO，
）が88％ 以 ドの低 ドを認 め な かっ たCOPD
患9
’
IO例 を 対 象と し た （表1）。 CC）PD 患 者10
例は，
症 状 が 安 定 して お り，
％一
秒 量50
％ 以上 80％未 満が 2例，
50％未 満が8
例で あっ た。
全 対 象に 本研 究の 目 的，
方法，
リス ク な どを凵頭で説明 し， 研 究 参 加の同 意を確 認し た、
．
全対 象に MIET の測定後，
通常空気下 と酸 素投与下 〔4L／分 ）の 2条 件に て CLET を そ れ ぞ れ別のll
に無 作 為の順 番で実 施 した。 酸 素投 与 は経 鼻カニ ュー
ラから吸 人 さ せ，
鼻 か ら 吸 う ように 指 示 を し た。
さ ら に，測定中，
患 者が 口 で 吸気を行っ ている場合，
検者は 患者に鼻で 吸 うように指 示し た。
MIET は，
自転 車エ ル ゴ メー
タを使用 し，
O Watt 3分 間の ウォー
ミ ン グ ア ッ プ後に，
毎 分ユOWatt の ラ ンプ負 荷 法に よ る症候 限 界性で行っ た。
呼 気ガス分 析 装 置は，
chest 社製CENTAURA−
1を使用 しt
最 高 酸 素 摂取量 と 最 高Watt を 算 出 し た、
心 電 図，
血 圧 は 連 続 測 定 を 行っ た。
中【卜基 準は，
アメリカ スポー
ツ医 学 協 会の運 動 負 荷 試験実 施要 項 に準じ たID。
CLET は，
自転 車エ ル ゴ メー
タ を使用 し，
O Watt 2分 間の ウォー
ミ ング アッ プ後，
MIET で得た最 高Watt の 80％の負 荷 量で，
症 候 限 界 性で行い，
運 動 持 続 時 間 を 測 定 し たlL）lll）。
強 度の呼吸 困 難感や，
毎分50回転のペ ダ リング動 作 を 下 肢の疲 労 感で持 続で き なかっ た場 合 に，
運 動 を終 了し た。
CLET
中の呼 吸 困 難 感や下 肢 疲 労 感を1分毎に修正B
｛〕rg スケー
ル （Borg
）で評 価 し た14）。MIET とCLET 中の
SpO2
と心 拍 数をパ ル スオ キ シ メー
タ （ミ ノ ル タ社 製PULSOX
−
SPM24 ）に より測 定し た。 測 定 値は平 均 値± 標 準 偏 差で示 した、 CLET の成 績の 酸素投与有 無に よ る2
群 間の平 均 値の比 較 をpaired t−
testで，
呼吸 困難感や 下肢 疲 労 感のBorg
の2
群 間の比 較を Wilcoxon の符 号付順位 検 定で検 討 し た。
危 険 率5
％ 未 満 を有 意 水 準とした．
： 結 果MIET
中， 心 電 図 上 での異 常 反 応 の 出 現 は全 対 象に認 め な かっ た。
CLET で 行っ た80％負 荷量 が 60．
3± 】7，
4 Watt で，
CLET
の運動 終 了 理 出は，
通 常 空 気 下で は 呼 吸 困 難 感 が 3例，
ド肢 疲 労 感が1例，
呼 吸 困難 感 と下肢 疲 労 感の両 方 が 6例 で あ り，
酸素 投 与 下 で は，
呼吸 困難 感が1
例，
N工 工一
Eleotronio LibraryNII-Electronic Library Service ll2 理学 療 法 学 第32巻 第3号 ド肢 疲 労 感が ユ例t 呼吸困 難 感と ド肢疲労 感の両 方が 8 例であっ た。
CLET
の 運動 持 続 時 間の通常 空 気下と酸素 投 ラ・
下の 1［ftj 条件 間で有 意 な 差 を 認 め な かっ た （pa
1〕。
CLET
中の SpO2 の最 低 値は．
通 常空気 下と酸 素 投 与 下ともに88％ 以 下の 低 下 を対 象全 例に認めなかっ たが．
通 常 空 気 ドと 比べて酸素投与下フ）方 が 有 意 に 高 値 を 示 し た （t＝
4．
332．
p＜ 0．
Ol）．
， 通 常空気 下と酸 素 投 与 下の CLET の 運 動 終 了 時で の呼 吸 困 難 感の Borg や ド肢 疲 労 感の B〔〕rg，
最 高 心 拍 数は，
両条件問で有 意な差を 認めな かっ た 俵 2〕．
考 察 諸 家ら の報 告の中で，
EIIIを認め ない COPD 患者の 運動 耐 容 能に対 する酸 素投 与の影響が 致 し てい ない．
そこ で，
EIH を 認 め ない 本邦の COPD 患 者の 運 動 耐 容 能に対 する酸 素 投 与の影響を確 認するた めに，
運動 耐 容 能 評 価 法の反 応 性が優れ てい るCLET
を用い て検 討し た。
CLET は呼 気ガス分析で得 ら れ る 最高 酸 素摂取 量 な （秒） 160014001200lOOO8006004002000 通 常 空気 下 酸 素 投 与 ド 図1 通常空気ド と酸素 投5一
ドの 運動 持 続 時間の比 較 n ：10例，
官意差 な し どの指 標や 6分 間 歩 行 距 離よ り，
気 管 支 拡 張 薬の効果 に 対 する運 動 耐 容 能 評 価の反 応 性が優れ ている⊥艶，
ま た．
高 強 度の 運動 療 法 と運動方法が同様で あ ること，
再 現 性 に 優 れ てい ること t3：に よ り，
本研 究で はCLET を採 用 し た、
今回の結 果で は，
酸 素 投 与は，COPD
患 者の連動持 続 時 間 を 増 加 さ せ ず，
運動 終 了 時の呼吸困 難 感や ド肢 疲 労 感を軽 減 させなかっ た。 栗 原らの報 告 41 で は14
例の COPD 患 者に対 して，
トレッ ドミ ル歩 行での漸 増 負 荷 を酸 素投 与 〔31
ノ分 ）の 有 無 の 2方 法 で 比 較 し，
SpO ．
，88
％ 以 下のEIH
を認め ない群では，
トレ ッ ドミル 歩 行 距 離 は 延 長 せ ず，
運動 耐 容 能の改 善は認めなかっ た と して い る／
、
ま た，
伊 志 嶺ら5｝，
Jolly
ら15）
の帳 告は，
安 静 時 動 脈血酸 素 分圧60torr
以 ヒのCOPD
患者に対し て，
圧 縮 空 気 下 と 酸素 投b
−・
〔3L／分 ）の 2方 法で 6分 間 歩行テ ス トに よ る運動 耐 容 能の影 響を検 討し てい る、
、
伊 志 嶺らの結 果で は，
圧縮 空 気 ドで 運動中 にSpO 、
，88
％ 以 ドの EIH を 認 め ない群に，
Jotly
らの結 果で は 運動 中に SpQ．
，
90％ 以 下の EIH を 認 め ない 群に，
6分 聞歩行 距 離 の改 善 を認めなかっ た。 彼らの報 告での運 動 耐 容 能の評 価 方 法は我々 の方 法 と異 なる が，
我々 の結果 を支 持 する 報 告であっ た。 また．
SQmfay らの報 告 16： では EIH を 認めない CC）PD 患 者に対 して、
吸 人 酸 素 濃 度40％の酸 素 投Ei
・
と通 常 空 気下の両者 を，
呼 気ガス分析装 置 を 用い たCLET
に よ り比 較し てい る。
酸 素 投 与はCLET 中の 酸 素摂 取量 や酸 素 摂 取 量の立ち上 が り時 定 数に影響 を 与 えず，
換 気 量や 二酸 化 炭素 排 出は逆に立ち上 が り時 定 数 を 延 長させ てい る。
我々 の 検 討した酸素投与量 と は 異 な る が，
酸素投与は．
EIH
を認め ないcc
〕PD 患 者の酸素 消 費 量を減 少 させず，
酸 素 運搬の応 答 も改 善させ ない こ と が，
CLET
の運動 持 続 時間を 改 善さ せ な かっ た 理山で あっ た と考 えら れ た／
t．
我々 の 結果 に 反 し て，Somfay
は 異 な る 報 告17、で，
EIIIを認め ない COPD 患者に対して，
表2 酸 素投 与の有 無によ る定 常 運 動 負 荷 試 験の結 果 呼 吸 困 難 感 下 肢 疲 労 感 最低SpO．
（％ ｝ 最1白｝・
亡冒自数 〔bpnユ） 対 象 通 常 空 気 ド 酸 素投 与卜’
通 常空気 ド 酸 素投 与 ド 通 常 空 気卜’
酸素 投b
−・
卜 通常 空 気 卜』
酸 素 投 ワ・
．
卜 八 BCDEFGHIJ 0997978008 00974989091 11 D977962009 1
1
1 0097903909 1
1
且
1 574QO20436 9999999999 99999999995766455777111111111133245320116892DD3575 ア 322730430 4424123032 1111 工 11111 平 均 ±標 準 偏 差 8
．
7± 1．
28．
5± 1．
87．
9± 2．
58．
6土 2．
293．
1 ± 2．
6 95．
9± 1．
1＊ 】28．
5± 13．
7 128．
1 ± 13．
5 呼 吸 困 難 感，
下 肢 疲 労 感 ：運 動 終 了 峙 の 修 正B〔，rg スケー
ル，
SpO、
，
二経 皮 的酸素 飽 和 度，
＊：通 常 空 気 下 との比 戦 p＜0．
Ol，
N工 工一
Eleotronio LibraryJapanese Physical Therapy Association
NII-Electronic Library Service Japanese Physioal Therapy Assooiation
運動誘 発性 低酸素血 症 を 認 め ない慢 性閉 塞性肺 疾患 患 者の 運動耐 容 能 に 対 す る酸 素 投 与の 影 響 ll3 酸 素 投 与は
CLET
の 運動持続 時 間を有意に 延長さ せ た と してい る。 運 動 持 続 時 間の延長には．
運動 巾の 肺過 膨 張の改 善が関 写して い る と し，
その効 果を最大に得ら れ る吸 人 酸 素 濃 度は50
％としてい る。 我々の 方 法で 運 動 耐容能に十 分な効 果 を得るため に は，
酸 素 投 与量が少 な かっ た叮 能性 も考 えら れ たt／
また．
測 定 中，
患 者が酸 素 を鼻から吸 うように指 示 していた がt 呼 吸 困難 感が増し て き た 場 合 に，
う ま く鼻 か らの吸 気 が で き ず に．
運 動 耐 容 能の改 善に至 らなかっ た かもし れ ない ことも考え ら れ た。
通常 空 気 ドでCLET
の運動 終了時の呼 吸困難 感とF
肢疲労 感に有意 な 差 を 認 め ず，
対象の ほ と ん ど が呼吸 困 難 感と 下肢 疲 労 感の両 者で運動を終 ∫して い る。
CLET の運動 終了 因 予 に ド肢 疲 労の要 素が大 き く関与し てい る た め，
酸 素投与の 効果 が酸 素運 搬 に影 響し ても運動 耐 容 能の改 善 が 得 ら れ る ほ どの効 果 が 得 ら れ な かっ た と 考 え られた、また
，
Emtner ら1°｝ は，
EIH を 認めない COPD 患 者 に対する酸素 投与の長 期 効 果に良い結 果 を報 告してい る。 EIH を認めないCOPD
患者29例に対し て．
酸 素投 与 群と 通常 空 気 群の7
週 間の運 動 療 法 を行い，
酸 素 投 与 群の方がCLET
の 運 動持続 時間が30
分以 上 に達し た者 が多かっ た と してい る、
、
その理 由 と して は骨格筋 筋細胞 の酸 素 化の改 善や肺血管 拡 張よる心拍出 量のL
昇，
筋肉 へ の酸 素 搬 送のE
昇，
乳 酸牛産の減 少 など としてい るが．
それ ら は詳細 な 検 討 を さ れていない。
今 後，
長 期 間の酸 素 投 与と運動療 法の併 川に よ る 運動 耐 容 能へ の 影 響な ど の検 討 も必 要である． 我々 の検討 で は，
酸 素投与が 運 動持続 時 問 を改 善させ な かっ た た め，EIH
を 認 め ないCOPD
患 者に対し て，
酸 素 投 与は 自覚症状を減 少さ せ．
よ り長 く高強 度の運動 療 法 を実 施させ る影 響 を もたない と考えら れ たv 稿 を 終 え るにあ た り，
本 研究にご協 力を 頂 き ま し た患 者様に深 く感 謝 致 し ます、 文 献 D 日本 呼 吸管理学 会 呼 吸リハ ビリ テー
ショ ン ガイド ライン作 成 委員会．
日本 呼吸 器 学会ガ イ ド ラ イン施 行 管理委員会・
他 ：呼吸 リハ ビリ テー
ショ ンマ ニ ュ ア ル 運動 療 法．
照 林社，
東 京．
2003．
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D
：D〔エsu
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exercise endurance in nDn・ hypoxaerrliじC⊂〕
Pr）
PatieNII-Electronic Library Service
114
mp7tsza7
rg32tsas3e
<Abstract>
Effect
ofSupplemental
Oxygen
on ExerciseCapacity
in
Chronic
Obstructive
Pulmonary Disease
Patients
vvithoutExercise-induced
HypoxemiaShin-ichi
ARIZONO,
RPT,
MS,
Tomoya
OGAWA,
RPT,
Fumiko WATANABE, RPT. MS, Remi
HOMON,
RPT
Department
of
Rehabilitation.7bseiGeneral Hospitat Yasuhiro KONDOH, MD, Tomoki KIMURA, MD.Osamu
NISIIIYAMA.
MD,
Hirovuki TANIGUCHI, MDDepartment
ofRespiratoTy
Medicine
andAller)gb,,
7bsei
General
lfospital
IIideakiSENJYU,
RPT,
PhD
Schoolof Health
Sciences,
IVdgasaki
University
The
purpose of thisstudy was todeterrnine
whether supplemental oxygen can improve exercise capacityin
chronic obstructive putmonarydisease
(COPD)
patienLs without exercise-inducedhypoxemia,
Ten stable COPD patientswith resting Pa02 more than 55 mmHg and exercise 02saturation not
less
than88%
wereincluded
in
the study.The
patientsunderwent constantload
exercise tests without oxygen and receiving oxygen
