要介護者への電気刺激による筋力増強効果とその安全性

要介護者 への電気刺激 によ る筋力増強効果 とその安全性

松 山 旭 1)・ 丸 山 仁 司 2)・ 鈴 木 康 文 3) 要 約 本 研 究 の 目的 は、 要 介 護 者 へ の電 気 刺 激 に よ る筋 力 増 強 効 果 と安 全 性 を検 討 す る こ とで あ る。 要 介 護 者8名 に 対 して 、 両 大 腿 四 頭 筋 へ の電 気 刺 激 を4週 間 行 い 、 筋 力 は膝 伸 展 筋 力 で 、 安 全 性 を循 環 反 応 、 皮 膚 症 状 、 疼 痛 で 検 討 した 。 患 肢 に お い て は有 意差 が認 め られ、 筋 力 増 強 効果 が み られ た 。 ま た 、 筋 力 の 低 い症 例 につ い て も増 強 効果 の可 能 性 が 考 え られ た 。 安全 面 の検 討 に お い て は 、 電気 刺 激前 後 で 血 圧 、 心 拍 数 に有意 な差 は な く、皮 膚 状 態 の異 常 、疼 痛 もみ られ な か った。 これ らか ら、 筋 へ の 電 気刺 激 を 安 全 に施 行 で き る可 能 性 が 示 唆 され た。 今 回 の 研 究 に お いて、 要 介 護 者 へ の 電 気 筋 力 刺 激 に よ る増 強 効 果 と、 安 全 に行 え る可 能 性 が 示 唆 され た が 、 今 後 、 疾 患 の 検 討 や 、 刺 激 中 の モ ニ タ リ ング等 を 含 め 、 症 例 数 を 重 ね て い くこ とが 課 題 と して 挙 げ られ た 。 キ ー ワー ド: 高 齢 者 、 電 気 刺 激 、 筋 力 増 強、 安 全 性 1.は じめ に 現 代 で は、 高 齢 化 社 会 と言 わ れ る よ うに、 高 齢 者 数 の 増 加 が み られ る。 高 齢 社 会 白書 に よ る と現 在65歳 以 上 の 高 齢 者 は過 去 最 多 の2,660万 人 とな り、 昨 年 よ り93万 人 増 え、 総 人 口 に 占 め る割 合 も20.8%と な って い る(2006 年10月1日 現 在)1)。 疾 患 、 そ れ ら に よ る後 遺 症 、 身 体 機 能 の低 下 な ど によ り介 護 を要 す る高 齢 者 は多 く、 介 護 保 険 の改 正 に よ り個 人 負 担 率 も上 昇 して い る現 代 に お い て、 高 齢 者 の 介 護 問題 は、 要 介護 者 の 自立 と言 う側 面 だ けで はな く、 介 護者 の 介護 負担 、金 銭 的負 担 とい う問題 もあ り、 今 後 も大 き くな って い く こ とは予 想 しや す い。 そ の 中で 、 高 齢者 の身 体 機 能 の低 下 の予 防 を進 め な が ら、 日常 生 活 動 作(以 下ADL)を 維 持 、 向 上 して い く こ と が 大 変 重 要 な こ と に な って くる。 高 齢 期 に な る に従 い筋 力 の低 下 は生 理 的 変 化 だ けで な く、 運 動 量 の減 少 、 疾 病 、 外 傷 な ど に よ り安 静 臥 床 を 強 い られ 、 二 次 的 な筋 萎 縮 、 筋 力 低 下 、 いわ ゆ る廃 用 性 症 候 群 が 生 じる こ とが 挙 げ られ る。 ま た、 筋 力 だ けで な く 筋 量 の減 少(ザ ル コ ペ ニ ア)も 生 じ る2>。そ して、 上 肢 筋 に比 べ て下 肢 筋 力 で 低 下 す る割 合 は大 き く、 日常 生 活 の使 用 頻 度 が影 響 して い る と考 え られ る。 近 年 で は、 活 動 的 な生 活 を取 り戻 し、 廃 用 を 防 ぐ手 段 と して 、 高 齢 期 の生 活 に積 極 的 に筋 力 トレー ニ ング を取 り入 れ るべ き と述 べ られ て い る。 高 齢 者 が 筋 力 トレー ニ ング を行 う とな ん らか の形 で筋 力 増 強 の効 果 が 得 られ る こ とにつ い て は肯 定 的 な研 究 が多 い。 高 齢 者 に お け る筋 力 強 化 の 目的 と して は、 筋 萎 縮 の予 防 や筋 力 の増 大 、 心 血 管 機 能 低 下 の抑 制 、 骨 量 低 下(骨 粗 髪 症)の 抑 制 、 バ ラ ンス機 能 の維 持、 歩 行 能 力 の維 持 、 日常 生 活 に お け る ADLの 維 持 、QOLの 維 持 、 改 善 が 挙 げ られ る2)。 これ ま で の先 行 研 究 にお い て、70∼80歳 代 の 自立 して い る高 齢 者 の歩 行 速度 の低 下 に は下肢 筋 力 の衰 退 が主 因 で あ る こ と2)を示 し、 筋 力 と歩 行 速度 が 強 い 相 関 を 示 した。 こ れ よ り、 高 齢 者 の 行 動 にお いて は、 膝 伸 展 筋 力 が最 も重 要 な 因子 と考 え られ 、 最 近 で は、 トレ ーニ ン グ不 足 によ る廃 用 が あ る との 指 摘 が な され、 筋 力 ト レーニ ン グが 介 護 予 防 に有 益 で あ る との 実 践 報 告2)も 見 られ る。 あ る程 度 の 筋 力 が 日常 生 活 に お け る動 作 に必 要 で あ る こ とを 考 え る と、 早 期 か らの リハ ビ リテ ー シ ョ ン、 日頃 の トレー ニ ングが 重 要 な もの に な っ て くる こ とが 考 え られ る。 しか し、 高 齢 者 の筋 力 増 強 効 果 は若 年 者 と比 べ れ ば 小` さ く、 筋 疲 労 か らの回 復 も遅 く、 期 待 した効 果 を 得 る ま で に時 間 が か か る。 さ らに高 齢 者 で は、 循 環 呼 吸 機 能 、 1)名 古 屋 市 立 大 学 看 護 学 部(老 年 看 護 学) 2)国 際 医 療 福 祉 大 学 保 健 医療 学 部(理 学 療 法 学 科) 3)フ ロ ンテ ィア鉾 田春 の場 所 リハ ビ リテ ー シ ョ ン課

ま た、 神 経 系 疾 患 、 骨 関 節 疾 患 を合 併 して い る こ と も多 く、筋 力 トレーニ ングを始 め る前 に は、 メ デ ィカ ルチ ェ ッ ク、 服 用 薬 の確 認 等 が 必 要 と なっ て くる。 高 齢 者 に お け る運 動 、 筋 力 強 化 の 原 則 と して 、 安 全 に筋 力 が 弱 い人 で も行 え る こ と、 自宅 な どで も手 軽 にで き る こ と、 運 動 強 度 は低 め の設 定 を して、 頻度 を多 く して長 期 間 行 う こ と、 訓 練 中 の血 圧、 脈 拍 、 痛 み な どの 変 化 に注 意 す る こ とが 挙 げ られ る。 前述 した もの か ら考 え る と、 筋 力 ト レー ニ ングを 行 う際 に は、 疾 患 を 含 め た安 全 性 、手 軽 さを 含 め た継 続 性 が 必 要 となっ て くる。 リハ ビ リテ ー シ ョン にお い て も病 棟、 また は、 リハ ビ リテ ー シ ョン室 内 で セ ラ ピス ト、 看 護 師等 に よ る筋 力 増 強訓 練 な どで、 筋 萎 縮 の予 防、 筋 力 の増 強 を 図っ て い る が、 現 状 で は、 マ ンパ ワー の 問題 、 リハ ビ リテ ー シ ョ ン 算 定 日数 制 限 もあ り、 患 者 一 人 当 た りに か け られ る時 間 は少 な い と思 われ る。 そ の中 で、 自分 で リハ ビ リテ ー シ ョ ンを 行 え る か ど うか の 意 欲 が そ の 後 のADLに 関 わ って くる。 限 られ た マ ンパ ワー、 時 間 に付 け加 え、 さ らに、 誰 に で も簡 単 に行 え る リハ ビ リテ ー シ ョ ンの必 要 性 が あ る。 そ うす れ ば、 意 欲 の増 強 、 リハ ビ リテ ー シ ョ ンの効 果 、 そ の後 のADLへ と繋 が つて く る の で は な い か と考 え る。 そ こで、 適 度 な強 度 と、手 軽 に ど こで も行 え、 筋 力 の増 強 効果 が あ る と言 わ れ て い る電 気 刺激 が筋 力 ト レー ニ ングに適 して い るの で は ない か と考 え、 導入 を考 え た。 電 気 刺 激 は、 古 くか ら物 理 療 法 の 一つ の手 法 と して、 様 々 な神 経 筋 疾 患 の 治 療 に用 い られ て きたが 、 電 気 刺 激 が 生 体 に及 ぼす 影 響 は組 織 レベ ル にお いて、 骨 格 筋 お よ び、 平 滑 筋 の収 縮 、 動 脈 血 流 、 静 脈 血 流 の増 加 、 筋 、 靭 帯 お よ び結 合 組 織 の 再 生 が あ る3)。 筋 へ の電 気 刺 激 にお いて、 強 い 収 縮 を起 こ させ る た め に は強 い刺 激 強 度 が 必 要 と され るが、 同 時 に疼 痛 や 不 快 感 を 与 え る。 周 波数 が 高 くな る と皮 膚 の 電 気 抵 抗 が 低 く な り不 快 感 も少 な くな り、 強 い電 流 を流 す ことが 出 来 る。 しか し、 そ の まま で は 筋 収 縮 を起 こす こ とが で きな い た め、 中 周 波 や 高周 波 を干 渉 させ た り、 断 続 させ た り して 通 電 で き る電 気刺 激 装 置 が市 販 され て い る。 大腿 四 頭 筋 の よ うな 大 きな筋 に対 して も有 効 とさ れ て い る3)。 先 行 研 究 で は、 古 くか ら行 わ れ て きた対 象 筋 へ の 直 接 刺 激 方 法 と、 拮 抗 筋 を電 気 刺 激 す る事 に よ り得 られ る筋 収 縮 を 、 主 動 筋 の抵 抗 と して 利 用 したHybridが あ る。 直接 刺 激 方 法 に お い て は、 前 十 字 靭 帯 損 傷 術 後 、 人 工 膝 関節 全 置換 術 後 の患 者 の大 腿 四頭 筋 に電 気 刺 激 を用 い る と有 効 で あ る5)-9)、ハ ム ス トリ ング筋 に そ れ ぞ れ統 計 学 的 に有 意 な筋 力 増 強 が 観 察 され、 統 計 学 に有 意 な大 腿 周 囲 径 の増 大 と、 体 脂 肪 の減 量 が み られ た8)との 報 告 が あ る。Hybrid法 に お いて は、 重 錘 な どを 用 い た筋 力 増 強 に比 べ 、 トレー ニ ング時 間 の短 縮 につ な が る、 最 大 随 意 筋 力 に 対 す る 比 は、 伸 展 す る に した が い 大 き くな っ た10)-12)など の報 告 が あ り、現 在 も研 究 が 続 い て い る。 直 接 刺 激 方 法 に お い て も、Hybrid法 にお い て も、 電 気 刺 激 に よ る筋 力 増 強 の報 告 は み られ て お り、 術 後 の患 者、 廃 用 性 筋 萎 縮 患 者 に お いて の筋 萎 縮 の予 防 、 筋 変 性 の予 防 も述 べ られ て い る こ とか ら、 運 動量 が少 な い症例 、 無 理 に リハ ビ リテ ー シ ョ ンが 行 え な い症 例 に対 して の電 気 刺 激 の有 効 性 が 考 え られ る。 筋 へ の電 気 刺 激 にお け る筋 力 増 強 の 研 究 は、 前 述 した よ うに み られ るが、 安 全面 に お いて の 先行 研 究 は少 な い。 両 側 大 腿 四 頭筋 に電 気 刺 激 を行 い、 心 拍 、 血 圧 が 変 化 す る こ と な く心 疾 患 患 者 に対 して も安 全 に施 行 で き る可 能 性 が 示 唆 され た13)として い る が、 対 象 が 若 年 者 で あ り高 齢 者 に お いて は 明 らか で は な い。 電 気 刺 激 の 注意 点 と禁 忌 と して は、 各 種 の皮 膚 炎 、 末 梢 循 環 不 全、 知 覚 障 害、 易 出血 の場 合 の あ る もの に対 して は注 意 あ るい は禁忌 と され 、妊 婦、 体 表 に近 い内分 泌器(生 殖 器 、 甲状 腺 な ど)、 感 覚 器(眼)、 ペ ー ス メ ー カ 使 用 者 で は禁 忌 で あ る14)。 これ らを踏 ま え、 電 気 刺 激 が ど の よ うに循 環 動 態 に影 響 す る か も検 討 の必 要 が あ る と考 え られ る。 一 般 的 に_{、 急 性 期 を超 えれ ば リハ ビ リテ ー シ ョ ンに よ} る機 能 の 向上 、 維 持 が 必 要 とな って く る。 安 静 臥床 中、 意 欲 の低 下 な ど に よ り積 極 的 な リハ ビ リテ ー シ ョ ンが行 え な けれ ば筋 力 維 持 、 増 強 は難 し くな る。 ま た、 リハ ビ リテ ー シ ョ ンの開 始 時 期 が 遅 れ る と、 予 後 につ い て も影 響 が 出て くる。 これ らを含 めて 、 積 極 的 な筋 力 増 強 訓 練 が 実 施 で きな い患 者 に対 して も、 他 動 的 に筋 力 増 強 訓 練 を実 施 す る ことが で きれ ば、 筋 力 低 下 の予 防 、 あ る い は 維 持 も可 能 なの で は な いか と考 え る。 そ して 、 手 軽 な も ので あれ ば継 続 して 行 な うこ と もで き る ので は な い だ ろ うか 。 リハ ビ リテ ー シ ョ ンの 対 象 者 に は、 廃 用 性 筋 萎 縮 が 主 た る問 題 で あ る こ と に加 え 、 高 齢 で あ る こ と、 著 し い意 欲 低 下 を 有 して い る こ とな どの た め に、 運 動 療 法 の 一つ で あ る通 常 の 筋 力 増 強 訓 練 が 実 施 困 難 な症 例 が 少 な くな い 。 この よ うに 積 極 的 な 筋 力 増 強 訓 練 を 実 施 で き な い 症 例 に 対 して は、 筋 力増 強 を 目的 と した 電 気 刺 激 が 有 効 な手 段 となっ て くる こ と も考 え られ る。 Ⅱ.本 研 究 の 目的 要 介 護 者 に対 し一 定 の期 間、 大 腿 四頭 筋 へ の 電 気 刺 激 を行 い、 電 気 刺 激 前 後 を観 察 し、 電 気刺 激 が要 介護 者 に 有 効 で あ るか の検 討 を す る。 そ して、 電 気刺 激 前 後 の 循 環 反 応 、 皮 膚 状 態 、 疼 痛 の有 無 を観 察 し、 安 全性 の 検討 を行 う こ とを 目 的 と して研 究 を行 つた。

Ⅲ.方 法 1.対 象 研 究 の 意 義 、 方 法 、 危 険 性 な ど につ い て の 説 明 を 理 解 し、 同 意 が 得 ら れ た 某 通 所 リハ ビ リテ ー シ ョ ン施 設 に 通 う要 介 護 者8名(平 均 年 齢73.9±9.9歳 、 男 性2名 、 女 性6名)で あ り、 文 書 に て 参 加 の 同 意 を 得 た 上 で 実 施 し た 。 そ の 内 訳 は 脳 血 管 疾 患 患 者4名 、 運 動 疾 患 患 者3名 、 血 液 、 造 血 器 疾 患 患 者1名 で あ る。8名 中7名 が 左 右 ど ち ら か に 麻 痺 、 しび れ 、 痛 み を 有 して い た 。 ま た 、 歩 行 状 態 は 、 独 歩3名 、T字 杖 歩 行2名 、 シ ル バ ー カ ー 歩 行 3名 で あっ た 。 要 介 護1が6名 、 要 介 護2が2名 で あっ た 。 2.使 用 機 器 今 回 の 電 気 刺 激 装 置 は 簡 単 に 装 着 で き 、 いつ で も使 用 で き る 機 器 を 想 定 し、 一 般 に 販 売 さ れ て い る 、 エ ッ ク ス フ ォ ー マ ー(VUPIESSEITALIA社 製)を 使 用 す る 。 本 機 器 は 、 最 大 極 数 は12極 で あ り、 本 体 サ イ ズ118×125 ×50mm、 重 量300gと 小 型 軽 量 で ポ ー タ ブ ル な 装 置 で あ る 。 プ ロ グ ラ ム 数 は9個 あ り、 強 度 と刺 激 時 間 が 変 わ る 。 リハ ビ リテ ー シ ョ ン に お い て 一 般 的 に 低 周 波 治 療 器 と し て 使 わ れ て い る 経 皮 的 末 梢 神 経 電 気 刺 激(TENS)の 周 波 数 は 高 頻 度 刺 激 で80∼100Hz、 低 頻 度 で20Hz、 ま た 、 干 渉 電 流 療 法(IFC)で は、4∼5kHz、 治 療 的 電 気 刺 激(TES)で は20∼30Hzが 使 用 さ れ て い る15)。今 回 使 用 す る エ ッ ク ス フ ォ ー マ ー の 周 波 数 は40Hzで あ る。 ま た 、100mA以 下 で は 生 命 の 危 険 は ほ と ん ど な い と い わ れ て お り、 エ ッ ク ス フ ォ ー マ ー の 出 力 電 流 は70rnAで あ り、 一 般 に 市 販 さ れ 使 用 さ れ て い る こ と を 考 え る と 安 全 性 は 保 障 さ れ て い る 。 筋 力 測 定 に は 、 ハ ン ドヘ ル ド ダ イ ナ モ メ ー タ ー(ア ニ マ 社 製 μTasMF一1)を 使 用 し た 。 比 較 的 安 価 で 、 携 帯 性 に も優 れ て い る筋 力 測 定 器 で あ り、 臨 床 に も普 及 し て い る、 先 行 研 究 に お い て 、 固 定 用 ベ ル トの 使 用 に よ り 、 級 内 相 関 係 数 は 良 好 で あ っ た こ と が 確 認 さ れ て い る 。 3.実 験 方 法 電 気 刺 激 に よ る 筋 力 増 強 を 見 る た め に 、 通 常 の リハ ビ リ テ ー シ ョ ン に 加 え 両 大 腿 四 頭 筋 に 電 気 刺 激 を 行 い 、 電 気 刺 激 前 後 の 膝 伸 展 筋 力 を 比 較 し た 。 初 め に 筋 力 測 定 を 行 い 、 電 気 刺 激 を 開 始 し(以 後 、 開 始 日)、 そ の1ヵ 月 後 、 筋 力 測 定 を 行 う(以 後 、 終 了 日)。 一 日 に っ き1回 、 最 低1日 は あ け て 、1ヶ 月 間 計12回 電 気 刺 激 を 行 い 、 刺 激 強 度 は 疼 痛 許 容 範 囲 と し た 。 使 用 プ ロ グ ラ ム を エ ッ ク ス フ ォ ー マ ー の 基 礎 筋 力 形 成 が 目 的 で あ る1MODEL (周 波 数40Hz、 イ ンパ ル ス 幅100∼250μsec、 刺 激 時 間17 分)と し、刺 激 部 位 は、 両 大 腿 四頭 筋 に4極(大 腿 直 筋 2極 、 内側 ・外 側 広 筋 各1極)と した 。 電 気 刺 激 時 は、 座 位 に て膝 屈 曲90度 で行 った 。 電 気 刺 激 開 始 前 は、 施 行 者 が体 温 、 収縮 期 、拡 張 期 血 圧 、 心 拍 数 を 測 定 す るな ど して体 調 を 考 慮 した 上 で 行 う。 終 了 後 は、 収 縮 期 、 拡 張 期 血 圧 、 心 拍数 を 測 定 し変 化 が なか った か を 確 認 す る と 共 に、 心 疾 患 を もっ 患 者 へ の 運 動 負 荷 量 を決 め る 目安 と な り、運 動 療 法 実 施 の 可 否 や 、 中 止 な ど の リス ク管 理 の 指 標 と して 、 臨 床 で も広 く使 わ れ て い るAnderson基 準 の 土 肥 変 法16)に基 づ いて 実 験 を行 な っ た。 筋 力 測 定 方 法 は、 訓 練 台 上 で の座 位 に て測 定 下 肢 を訓 練 台 の支 柱 に ベ ル トと連結(以 下 、訓 練 台 上 端 座位)し 、 膝 窩 部 の 圧 迫 に よ る疼 痛 を避 け るた め 同部 位 に タオ ル を 入 れ る。 体 幹 は垂 直 を保 ち、 腕 を組 む よ うに指 示 し、 約 5秒 間 の最 大 努 力 に よ る膝 伸 展 運 動 を行 って も ら う。30 秒 の 間 隔 を あ け、 先 行 研 究17)と同 様 に各 脚2回 の 測 定 値 の うち最 大 値 を採 用 し、 体重 で除 した値(以 下 、 体重 比: 単 位kg/kg)を 膝 伸 展 筋 力 測 定 値 と した。 な お、 本 測 定 方 法 は先 行 研究 に お いて 検 者 間 お よ び、検 者 内再 現 性 は、 0.937と 良 好 で あっ た17)。本 研 究 の、 検 者 内 再 現 性 に お い て も0.963と 良 好 で あっ た。 痛 み、 痺 れ 、麻 痺 が あ る側 の 下肢 を患 肢 、痛 み、 痺 れ、 麻 痺 が な い側 を 健 肢 と して比 較 した。 ま た、 どち らに も、 痛 み 、 痺 れ 、 麻 痺 が な い症 例 に対 して は、 利 き足 を健 肢 と して、 反 対 の下 肢 を患 肢 と した。 4.統 計 処 理 各 電 気 刺 激 前 後 の筋 力 測定 値 、 循 環 反 応 を 平均 値 ±標 準 偏 差 で 示 した。 統 計 的 手 法 と して は 、SPSS15.OJを 使 用 し、 開始 日、 終 了 日の 筋 力 測 定 値 の 比 較 、 電 気 刺 激 前 後 の 循 環 反 応 の比 較 にWilcoxonの 符 号 付 順 位 和 検 定 を用 い、 有 意 水 準 は、 危 険 率5%未 満 と した 。 Ⅳ.結

果

8名 す べ て の 対 象 者 が1ヶ 月 の両 大 腿 四頭 筋 へ の電 気 刺 激 を 終 了 した。 それ ぞ れ の症 例 を見 て み る と表1の よ うに な ら て い る。 1.膝 伸 展 筋 力 測 定 値 患 肢 に お い て は 、 開 始 日 の 平 均 で0.22±0.08kg/kg、 終 了 日 の 平 均 で0.28±0.09kg/kgで あ り 、 大 腿 四 頭 筋 へ の 電 気 刺 激 前 後 に お い て 有 意 な 差 を 認 め た(P<0.05) (図1)。 全 症 例 に お い て 測 定 値 の 増 加 が み ら れ て い る 。 患 肢 の ほ う が 健 肢 に 比 べ て 、 開 始 日 に 膝 伸 展 筋 力 の 大 き い 症 例 が3例(症 例1、3、8)見 ら れ た 。 こ の3例 の 内 訳 と して 、 疾 患 は 、 脳 梗 塞2例 、 脳 出 血1例 で あ り、

歩 行 形 態 は、 独 歩2例 、T字 杖 使 用1例 で あ っ た 。 健 肢 に お い て は 、 開 始 日 で0.26±0.16kg/kg、 終 了 日 で0.3±0.14kg/kgで あ り 、 電 気 刺 激 前 後 に 有 意 な 差 は 認 あ ら れ な か っ た(図2)。 測 定 値 に お い て は 、 全 症 例8 例 中4例(症 例1、3、4、8)の 増 加 が 見 られ た 。 こ の4例 の 内 訳 と し て 、 疾 患 は、 脳 梗 塞2例 、 脳 出 血1例 、 右 大 腿 骨 頚 部 骨 折1例 で あ り、 歩 行 形 態 は 独 歩2例 、T 字 杖 使 用1例、 シ ル バ ー カ ー使 用1例 で あ っ た 。 両 下 肢 の 膝 伸 展 筋 力 の 平 均 値 に お い て は 、 開 始 日 で 0.24±0.1kg/kg、 終 了 日 で0.29±0.11kg/kgで あ っ た 。 先 行 研 究 に お い て 、 両 下 肢 の 膝 伸 展 筋 力 の 平 均 値 が0.3kg/ kgを 下 回 る 場 合 、 歩 行 自立 割 合 は 減 少 し始 め 、 下 限 値 が 0.28kg/kg18)で あ っ た こ と が 報 告 さ れ て い る。 開 始 日 に 下 限 値 を 下 回 っ た も の で は 全 症 例8例 中5例(症 例3、 4、6、7、8)見 られ た 。5例 の 内 訳 と して 、 疾 患 は 、 脳 出 血 、 右 大 腿 骨 頚 部 骨 折 、 血 小 板 減 少 症 、 右 変 形 性 膝 関 節 症 、 脳 梗 塞 で あ り 、 歩 行 状 態 は 、 独 歩1例 、 丁字 杖 歩 行2例、 シ ル バ ー カ ー 歩 行2例 で あ っ た 。 2.循 環 反 応 各 症 例 の 循 環 反 応 に お い て は 、.全症 例 、 全 期 間 内 に お い て 、Anderson基 準 の 土 肥 変 法 の 指 標 と さ れ て い る 、 訓 練 前 の 収 縮 期 血 圧200mmHg以 上 、 拡 張 期 血 圧120mmHg 以 上 、 脈 拍120bpm以 上 、 訓 練 前 の 動 悸 、 息 切 れ 、 訓 練 中 の 中 等 度 の 呼 吸 困 難 、 め ま い 、 嘔 気 、 狭 心 痛 な ど の 対 象 の 自 覚 的 及 び 他 覚 的 所 見 に 該 当 す る も の は な か っ た 。 ま た 、 皮 膚 状 態 に 変 化 が 見 ら れ る こ と も な く、 疼 痛 の 訴 え も な か っ た 。 収 縮 期 血 圧 、 拡 張 期 血 圧 、 心 拍 数 の 電 気 刺 激 施 行 前 後 に お い て 、 そ れ ぞ れ 有 意 な 差 は 認 め ら れ な かっ た (125.84±18.9mmHg→129.81±20,79mmHg、77.56±11.41 mmHg→77.59±9.91mmHg、71.31±13.34bpm→70.19± 14.74bpm)(図3、4)。

V.考 察 今 回 、 一 定 期 間 の 大 腿 四 頭 筋 へ の電 気 刺 激 が要 介 護 者 の筋 力 増 強 に有 効 で あ る か の検 討 と、 安 全 面 の検 討 を行 う こと を 目 的 と した。 膝 伸 展 筋 力 測 定 値 に お い て、 患肢 で電 気 刺 激 に よ る筋 力 の増 強 は有 意 に認 め られ た。 痛 み、 麻 痺 、 痺 れ が あ る 場 合、 通 常 の リハ ビ リテ ー シ ョンで は 、 自動 的 に十 分 な 筋 収 縮 を起 こす こ とが で きな い が 、電 気 刺 激 で は、 他動 的 に十 分 な 筋 収 縮 を起 こす こ とが で き る。 そ の た め、 痛 み を 引 き起 こす こ とな く、 さ らに、 定 期 的 に筋 収 縮 を 起 こす こ とが で き、 数 値 の 増 加 へ とつ な が っ た ので はな い か と考 え る。 患 肢 の 測 定 値 の中 で、 膝 伸 展 筋 力 が 健 肢 よ り も膝 伸 展 筋 力 の大 き い症 例 が3例 見 られ た。 痛 み 、 痺 れ、 麻 痺 等 が な い健 肢 の ほ うが 力 の発 揮 が 大 き くな る こ と は一 般 的 に予 想 しや す い。 この3例 につ い て は、 疾 患 的 に は脳 梗 塞2例 、 脳 出血1例 で あ り、 も と も との利 き 足 が患 肢 に なっ て しま った こ とが一つ の要 因 と して考 え られ る。 ま た、 そ の後 遺 症 と言 え る麻 痺 が あ る とい って も不 完 全 麻 痺 で あ った り、 生 活 を す る中 で 健 肢 に負 担 を か け て しま い、 痛 み や疲 労 を 有 して い た こ とが要 因 か と も考 え られ る。 健肢 で は 、電 気刺 激 に よ る筋 力 の増 強 は有 意 に は認 め られ な か った が 、 全症 例8例 中4例 の 測 定 値 の 増 加 が 見 られ た 。 先 行 研 究 で 述 べ られ た、 歩 行 自立 割 合 の 下 限 値 の0.28kg/kgを 下 回 っ た5例 の歩 行 状 態 は、 独 歩1例 、 T字 杖 歩 行2例 、 シル バ ー カ ー歩 行2例 で あ り、 独 歩 以 外 の4例 は 自立 歩 行 が 不 安 定 で あ り先 行 研 究 の数 値 と近 似 して い た。 筋 力 増 強 の メ カ ニ ズ ム と して、 トレー ニ ン グ初 期(約 4週)に お い て は、 神 経 的要 因 の効 果 に よ り、 筋 力 が増 加 し、 運 動 単 位 の動 員 や発 火頻 度 の増 加 が あ る もの と推 測 され、 約4週 以 降 は筋 肥 大 によ って、 筋 力 が増 大 した こ とが 示 さ れ て い る19)。電 気 刺 激 の 効 果 の 中 に は筋 の再 教 育 も含 まれ て お り、 他 動 的 な筋 収縮 に よ って 神 経 系 に 働 き、 そ の 後 の 筋肥 大 へ とつ なが って い くこ と も考 え ら れ る。 これ らの メ カニ ズ ムか らも患 肢、 ま た は健 肢 にお いて の 筋 力 増 強 は推 測 され る。 しか し、 今 回 の実 験 に お け る筋 力 の増 強 は、 通 常 の リ ハ ビ リテ ー シ ョ ンに加 え、 筋 へ の電 気 刺 激 を行 う ことで、 運 動 量 が 増 え た か らと い う見 方 もで き る。 運 動 量 が増 加 す れ ば、 そ の分 筋 収 縮 も起 こす こ とが で き、 筋 肥 大 へ と つ なが って い く こ と も考 え られ る。 筋 肥大 につ な げ るた め に は、十 分 な筋 収 縮 も必要 とな っ て くる。 そ の 中 で、 痛 み、 麻 痺、 痺 れ 、 筋 力 低下 等 が あ る症 例 が十 分 な 筋収 縮 を 行 う こ とが で き るだ ろ うか。 電 気 刺激 の効 果 で あ る筋 の 再 教 育 や 他動 的 な 筋 収 縮 が で き る こ とを 踏 まえ て 考 え る と、 他 動 的 に筋 収 縮 を行 な え る 電 気 刺 激 は、 痛 み、 麻 痺 、 痺 れ、 筋 力 低 下 等 の影 響 を受 けず 、 筋 力 増 強 効 果 が 見 込 め る こ とが考 え られ る。 健 肢 に お い て、 増 強 が見 られ な か った症 例 もい た が、 初 め か 、 ら独 歩 レベ ル以 上 の筋 力 を 持 っ症 例 に対 して は、1ヶ 月 間 で の電 気 刺 激 で は効 果 は 薄 か った こ と も考 え られ る。 も と も との筋 力 が低 い こ とや 、 痛 み 、 痺 れ 、 麻 痺 等 で十 分 に筋 収 縮 が 行 え な い 症 例 に対 して は増 強 効 果 も大 き く な って い く こ とが 考 え られ る。 使 用 した電 気 刺 激 機 器 は 小型 で あ るた め 、 手 軽 に ど こで も使 用 す る こ とが で き る た め 、 継 続 性 に も期 待 が 持 て る。 安 全 面 の 検 討 に関 して 、 高 齢 者 に お いて は循 環 、 呼 吸 機 能 、 ま た、 神 経 系 疾 患 、 骨 関 節 疾 患 を合 併 して い る こ と も多 く、 筋 力 トレー ニ ング、 リハ ビ リテ ー シ ョ ンを始 め る前 に は、 メ デ ィカ ル チ ェ ック な ど、 安 全 面 を十 分 に 考 慮 しな け れ ば な らな い。 通 常 の リハ ビ リテ ー シ ョ ンに お い て は、 循 環 、 呼 吸 機 能 に対 して もな ん らか の影 響 を 与 え る こ と もあ る。 難 しい 課題 で あ れ ば継 続 性 に 問題 が 出 て くる が、 筋 へ の電 気 刺 激 で あ れ ば、 大 きな 活動 量 も な く、 手 軽 に行 な え る こ とが で き る。 今 回 の 通 所 リハ ビ リテ ー シ ョンに通 う要 介 護 者 にお い て は、 大 腿 四 頭 筋 に 対 して の電 気 刺 激前 後 にお け る血 圧 、 心 拍 数 の 有 意 な 変 化 は 見 られ な か った 。 結 果 か ら考 え る と、 今 回 の 要 介 護 者 に 対 して 、 安 全 に筋 へ の 電 気 刺 激 が 行 え る こ とが 示 唆 され た 。 しか し、 今 回 は症 例 数 が 少 なか った こ とや 、 自立 、 補 助 具 で の 歩 行 が 可 能 で あ る比 較 的 自立 度 の高 い症 例 、 心 疾 患 を持 た な い症 例 で あ った た め、 循 環 反 応 に変 化 が 出 なか った こ と も考 え られ る。 今 回、 電 気 刺 激 前 後 の循 環 反 応 の み の測 定 で あ った が 、電 気 刺 激 中 の モ ニ タ リン グ も必 要 で あ った の で はな い か と考 え られ る。 今 回 の研 究 に 関 して、 今 後 の課 題 と して は、 症 例 数 を 増 や して い き、 中枢 性 の 麻 痺 の 有無 、 運 動 器 疾 患 の有 無 等 に よ り筋 力増 強 の影 響 が あ るか の 検 討 や 長 期 臥 床 を 強 い られ廃 用 性 筋 萎 縮 を 起 こ して い る症 例 の検 討 も必 要 か と考 え る。 ま た、 電 気 刺 激 中 の モ ニ タ リ ングや 、 なん ら か の 心 疾 患 を持つ 症 例 に対 して の電 気 刺 激 が 、 循 環 動 態 に対 して ど の よ う な影 響 を与 え るか 、 要 介 護 度 が 高 い症 例 、 長 期 臥 床 を強 い られ て い る症 例 に対 して の安 全 性 の 検 討 も必 要 で あ る か と考 え る。 これ らを踏 ま え、 筋 力 が 高 齢 者 の動 作 、 例 え ば、 起 立 、 歩 行 等 に ど の よ うに影 響 をす る か の分 析 も、 一つ の課 題 とな って くる の で は な い か と感 じ られ た。

Ⅳ ま と め 本 研 究 で は、 要 介 護 者8名 に対 し、 一 定 期 間 の 大 腿 四 頭 筋 へ の電 気 刺 激 に よ る筋 力 増 強 効 果 の検 討 、 安 全 性 の 検 討 を 目的 と した 。 患 肢 に お いて 、 測 定 値 に有 意 差 が 認 め られ 、 筋 力 の 低 い 症 例 に対 して は筋 力 増 強 の可 能 性 が 考 え られ た 。 また、 大 腿 四 頭 筋 へ の 電 気 刺 激 前 後 にお い て、 循 環 反 応 の変 化 に 有 意 差 は認 め られ なか った 。 これ よ り、 電 気 刺 激 に よ る筋 力 増 強 効 果 と安 全 に行 え る可 能 性 が示 唆 され た。 V.謝 辞 本 研 究 を行 うに あ た り、 研 究 に ご助 言 、 ご協 力 を 頂 い た方 々、 ご協 力 くだ さ い ま した被 験 者 の方 々 に深 謝 致 し ます 。 文 献 1)平 成19年 度 版 高 齢 者 白 書,http://www8.cao ,go. jp/kourei/whitepaper/w-2007/gaiyou/html/ jg110000.html,2007.9.18. 2)浅 川 康 吉:高 齢 者 の 筋 力 と 筋 力 の ト レ ー ニ ン グ,理 学 療 法 科 学,18(1),35-40,2003. 3)日 高 正 巳,武 政 誠 一,嶋 田 智 明:電 気 刺 激 に よ る 筋 力 増 強,理 学 療 法,16(6),466-470,1999. 4)前 田 貴 司,志 波 直 人,岩 佐 聖 彦,他:電 気 刺 激 に よ る 筋 力 増 強 の 効 果,PTジ ャ ー ナ ル,37(7),563-568, 2003.

5) Delitto A, McKowen JM, McCarthy JA. et al. electrically elicited co-contraction of thigh mus-culature after anterior cruciate ligament surgery. A description and single-case experiment, phys Ther, 68(1), 45-50,1988. 6)池 田 里 美,松 永 広 枝,竹 嶋 葉 子:TKA術 後 の 大 腿 四 頭 筋 に 対 す る電 気 刺 激 療 法 の 効 果,東 北 理 学 療 法 学, 16, 35一41, 2004. 7)赤 峰 拓 哉,重 岡 孝 文,荻 田 太,他:ス ポ ー ツ 選 手 の 大 腿 筋 群 に 対 す る 電 気 筋 肉 刺 激 の 効 果 につ い て,臨 床 ス ポ ー ツ 医 学,16(1),223-228,1999.

8) Snyder-Mackler L, Ladin Z, Schepsis AA, et al. : Electrical stimulation of the thigh muscle after reconstruction of the anterior cruciate ligament.Effects of electrically elicited contraction of the quadriceps femaris and hamustring muscle on gain and strength of thigh muscle, J Bone Joint Surg,73(7),1025-1036, 1991.

9) Snyder-Mackler L, Delitto A, Bailey SL, et al. : Strength of the Quadriceps Femoris Muscle and Functional Recovery after Reconstruction of the Anterior Cruciate Ligament, J Bone Joint S urg,77(8),1166-1173, 1995. 10)前 田 貴 司,柳 東 次 郎,荻 野 美 佐,他:拮 抗 筋 の 電 気 刺 激 に よ る 筋 力 増 強 法,九 州 ・山 ロ ス ポ ーツ 医 ・科 学 会 誌 学 会 誌,12,63-67,2000. 11)岩 佐 聖 彦,前 田 貴 司,広 田 桂 介,他:拮 抗 筋 の 電 気 刺 激 に よ る 遠 心 性 収 縮 を 伴 う筋 力 増 強 法,理 学 療 法 学, 29(6),171-177,2002. 12)岩 崎 敏 展,志 波 直 人,岩 佐 聖 彦,他:6週 間 の 大 腿 四 頭 筋 電 気 刺 激 耐 用 強 度 と遠 心 性 お よ び 求 心 性 筋 出 力 の 変 化,運 動 療 法 と物 理 療 法,15(1),32-37,2004 _. 13)鈴 木 智,及 川 恵 子,小 池 朗,他:健 常 人 に お け る下 肢 骨 格 筋 の 電 気 刺 激 に よ る 心 拍 ・血 圧 応 答,日 本 心 臓 リハ ビ リテ ー シ ョ ン学 会 誌,9(1),161一164,2004. 14)横 串 算 敏:物 理 療 法 の 基 礎 と 臨 床(1)電 気 療 法, MEDICAL  REHABILITATION,(8)5-12,2001. 15)御 手 洗 謙 二:低 周 波 治 療 器 の 最 新 事 情,Clinical Engineering,12(1),44-47,2001 _. 16)和 才 嘉 昭,嶋 田 智 明:測 定 と 評 価,506,医 歯 薬 出 版,東 京,1994. 17)加 藤 宗 規,山 崎 裕 司,柊 幸 伸:ハ ン ドヘ ル ドダ イ ナ モ メ ー タ ー に よ る 等 尺 性 膝 伸 展 筋 力 の 測 定 固 定 用 ベ ル トの 使 用 が 検 者 間 再 現 性 に 与 え る 影 響 ,総 合 リハ ビ リ テ ー シ ョ ン,29(11),1047-1050,2001. 18)西 島 智 子,小 山 理 恵 子,内 藤 郁 奈:高 齢 患 者 に お け る等 尺 性 膝 伸 展 筋 力 と 歩 行 能 力 と の 関 係,理 学 療 法 科 学,19(2),95-99,2004. 19)奈 良 勲,岡 西 哲 夫:筋 力,112-118,医 歯 薬 出 版, 東 京,2004. (受 稿  平 成19年10月12日) (受 理  平 成19年12月18日)

Electric

Stimulation

and

Reinforcement

of

Muscular

Strength

: Its

Safety

and

Effect

on the

Disabled

Akira Matsuyama,

Hitoshi Maruyama,

Yasuhumi Suzuki

1) Nagoya City University School of Nursing (Gerontological Nursing)

2) Faculty of Health Science, International University of Health and Welfare

(Department of Physical Therapy)

3) Department of Rehabilitation Medicine, Frontier Hokota Harunobasho

Abstract

The purpose of this study was to examine the safety and effectiveness of electric stimulation in re-inforcing the muscular strength of physically challenged persons. Eight participants received electric stimulation of both musculus quadriceps femoris for a period of four weeks. Strength was assessed by knee extension and safety was measured by monitoring blood pressure, heart rate, and the partici-pants' sensation of pain. A significant difference was recognized in the injured limbs, and a reinforce-ment effect on muscular strength was confirmed. The reinforcement effect was also seen in the case of a 'low' muscular strength. There was no significant difference in blood pressure or heart rate before

and after electric stimulation, and no pain or abnormality was observed in the skin. These results sug-gest that electric stimulation will have a significant effect on muscular strength, and that it will be a safe and harmless clinical procedure.

It is hoped that a further study will be conducted for the verification of this new and tentative therapeutic measure.