呼吸リハビリテーションの歴史 2013 年 10 月，米国胸部学会（ATS）と欧州呼吸器学会（ERS） の呼吸リハビリテーション（以下，呼吸リハ）に関する国際 的ステートメントが 7 年振りに大きく改訂された1）。この中 で，呼吸リハは，「徹底した患者のアセスメントに基づいた包 括的な医療介入に引き続いて，運動療法，教育，行動変容だけ ではなく，慢性呼吸器疾患患者の身体および心理的な状況を改 善し，長期の健康増進に対する行動のアドヒアランスを促進す るために患者個々の必要性に応じた治療が行われるものであ る」と新しく定義され，オーダーメイドの医療介入が強調さ れた1）。本ステートメントでは，慢性閉塞性肺疾患（chronic obstructive pulmonary disease：以下，COPD）に治療管理に おける今後の方向性が示され，今後，呼吸リハの医療における 位置づけが示されたものと考えられる。 COPD は複雑な病態であり，また，症状は多彩でかつ非常に 多くの合併症を有する。このことから，新しいステートメント の中において integrated care（統合ケア）の原則が，この複 雑な COPD 患者の治療管理として採用され 5 層構造のモデル として示された（図 1）1）。すなわち，統合ケアという大きな範 疇の中で，増悪の予防に関するアクション・プラン，患者教育， セルフマネージメント，呼吸リハのそれぞれが包括的かつ段階 的に行われるというものである。これらは，中心から，アク ション・プラン，患者教育，セルフマネージメント，呼吸リハ， 統合ケアの 5 層構造となっている。すなわち，COPD の状態が ごく軽症であれば最小限のアクション・プランの実施に留め， 最重症であれば，セルフマネージメントや包括的呼吸リハを含 んだ統合ケアの実践の中で管理治療するというものである。 日本における呼吸リハの歴史 日本においては，理学療法士および作業療法士の両職種は 1965（昭和 40）年，「理学療法士および作業療法士」が施行さ れてはじめて国家資格となった。言語聴覚士は比較的新しい職 種であり，1997（平成 9）年の言語聴覚士法の制定に基づいて いる。 欧米において呼吸リハ（呼吸理学療法）が開始されたのは 1950 年代であるとされるが，欧米にわずかに遅れて日本におい ても同様なプログラムが東京と北九州の 2 ヵ所で導入実施され ている。東京においては，結核研究所の島尾忠雄が，スウェー デン結核予防会から 1958（昭和 33）年に出版された「肺結核 の際の理学療法」を日本語訳し，1959（昭和 34）年に結核予 防会から「結核の際の肺機能訓練療法」として出版した2）3）。 これには，胸膜炎の体位療法，下部胸呼吸の練習，胸部成形術 後の理学療法，術前後の運動療法，排痰介助などが写真入りで 詳細に掲載されている。このような肺機能訓練療法は，同じ頃， 保生園（現結核予防会新山手病院）において実践された。 一方，1965 年頃，北九州労災病院内科の津田稔らにより， 多くの呼吸リハプログラムが肺気腫と塵肺患者において実施さ れている（図 2）4）。その内容をみると，呼吸運動はレスピトレー スを用い評価され，呼吸筋ストレッチ体操，運動療法，作業療 法が行われ，近年の呼吸リハ・プログラムとほぼ同様の種目が 行われている。その中でも，作業療法として遊びや園芸療法が すでに取り入れられており，包括的呼吸リハにおいて，先見の 明があることとして注目される5）。本文献中に，呼吸リハに関 与する職種として，理療師と職能師という記載があり，これが それぞれ現代の理学療法士，作業療法士に相当するものと考え られる5）。 身体活動とは 身体活動（physical activity）とは，日常生活活動と運動を 合わせたものである6）。身体活動は，安静レベル以上のエネル ギー消費に至る骨格筋の活動によってもたらされるすべての身 体的の動きであり，運動，家事や仕事などあらゆる活動が含ま れる。この中で運動（exercise）とは，計画にそって行われる 身体活動であり，健康状態を高めることや体力向上，楽しみな どを意図として構成された身体の動きをさす。こうした運動に は，速歩，ダンス，エアロビクス，ジョギング，テニス，サッ カーなど多くの種目が属している6）7）。 近年，日本においては第 2 次健康日本 21 が発表され，新し い身体活動分野の目標値が設定された8）。さらに，健康づく ＊
Importance of Physical Activities in Pulmonary Rehabilitation 1） 秋田大学大学院医学系研究科保健学専攻理学療法学講座 （〒 010‒8543 秋田市本道 1‒1‒1）
Takanobu Shioya, MD, PhD, Professor, Masahiro Satake, RRT, PhD, Associate Professor: Akita University Graduate School of Health Sciences, Department of Physical Therapy
2） 市立秋田総合病院リハビリテーション科
Atsuyoshi Kawaogoshi, RRT, PhD, Keiyu Sugawara, RRT, PhD, Associate Director, Hitomi Takahashi, RRT, PhD, Director: Akita City General Hospital, Department of Rehabilitation
りのための身体活動基準も各年代別に新しく提唱された9）10）。 これは，日常の身体活動量を増やすことで，メタボリックシン ドロームを含めた循環器疾患，糖尿病，がんなどの生活習慣病 や認知症の発症を予防し，死亡率の低下を計ろうとするもので ある。禁煙や減塩，運動などの生活習慣の改善次第では，疾病 や死亡を回避することができることから，生活習慣の改善によ り回避可能な生活習慣病の発症は，徹底してその予防を図るこ とが重要である9）10）。すなわち，個人の生活習慣の改善およ び個人を取り巻く社会環境の改善を通じて，生活習慣病の発症 予防・重症化予防と，社会生活機能低下の低減による生活の質 の向上を図るというものである。また，健康のための資源への アクセスの改善と公平性を確保し，社会参加の機会の増加によ る社会環境の質の向上を図り，結果として健康寿命の延伸・健 康格差の縮小を実現するものである8‒10）。 身体活動とサルコペニア サルコペニア（Sarcopenia）は，加齢に伴う筋肉（sarco） の減少（penia）を意味する13）。2010 年に欧州ワーキンググルー プ（European Working Group on Sarcopenia in Older People： 以 下，EWGSOP）13）は， サ ル コ ペ ニ ア を「 身 体 機 能 障 害， QOL 低下や死亡のような有害な転帰リスクを伴う進行性で全 身性の骨格筋質量と骨格筋筋力の低下を特徴とする症候群であ る」と定義した。現在，サルコペニアは 5,000 万人以上に影響 を及ぼしており，これからの 40 年で 2 億人を超えるのではな いかと危惧されている13）。サルコペニアの主原因は，後述の 不活動と考えられ，あらゆる筋において筋線維数と筋横断面積 の減少が同時に進むことで容易に廃用をはじめ呼吸障害や嚥下 障害なども引き起こしうるが，詳細なメカニズムは不明な点が 多い13）14）。 EWGSOP のサルコペニアの診断基準を表 113）に示す。サ
図 1 COPD に対するサポートのスペクトラム（ATS/ERS Statement2013）（文献 1）より改変引用）
Analysis： 以 下，BIA） な ど が 一 般 的 で あ る13）14）。CT と MRI は脂肪をその他の軟部組織から判別する非常に正確な画 像処理システムで，近年，筋肉量を測定するためのゴールドス タンダードとなっている。DXA は，いわゆる骨密度の計測に 用いられ，骨塩量，脂肪量，除脂肪量を識別することができる。 最近の筋肉量の測定には，BIA が MRI 予測とよく相関し，ま 病理学的に低栄養を伴う傾向があるといわれている。COPD は 喫煙歴の長い高齢者に多いため，加齢に関連する影響を考慮す る必要があるが，高齢であることは低栄養リスクを助長すると いわれており，注意深い観察が必要となる15）。 身体不活動と全身併存症 近年，身体不活動が全身に及ぼす影響が注目されている。日 常生活における不活動が，Ⅱ型糖尿病，心血管疾患，がん，認 知症，うつ病，COPD などの発症リスクを上昇させると報告さ れている18）19）。加えて，Ⅱ型糖尿病の患者は大腸がんと乳が ん，膵がん，子宮内膜がんを合併するとの報告もある20）。さ らに，身体不活動と体格指数（以下，BMI）はすべての死因に 対して独立したリスク因子となっている19）20）。 表 1 サルコペニアの診断基準 （文献 13）より引用） 診断は基準 1 に（基準 2 または基準 3）を加えたもの 1．筋肉量の減少 2．筋力の低下 3．身体機能の低下 表 2 サルコペニアの原因別分類 （文献 13）より引用） 原発性サルコペニア 加齢に関連があるサルコペニア 加齢以外の明白な原因がない 続発性サルコペニア 活動性に関連があるサルコペニア 床上安静，座りっきりの生活様式，ディコンディショニン グまたは無重力状況に由来するもの 疾患に関連があるサルコペニア 進行した臓器不全（心臓，肺，肝臓，腎臓，脳），炎症性 疾患，悪性腫瘍または内分泌疾患に由来するもの 栄養に関連があるサルコペニア 吸収不良，消化管疾患または食欲不振を引き起こす薬物の 使用に伴う，エネルギーおよび／またはタンパク質の不十 分な食事摂取量に由来するもの 図 3 高齢者におけるサルコペニア探索のためのアルゴリズム （文献 13）より引用）
BMI と死亡率の間には J 型の相関がみられ，高あるいは低 BMI では早期死亡率が高く，低 BMI におけるリスクは，低脂 肪量よりも低除脂肪量と関連する18‒20）。筋量が減少するにし たがって内臓脂肪量が増加する。内臓脂肪量は，標準体重者に おいても，BMI と独立したすべての死因と同様に，心血管疾患， Ⅱ型糖尿病，認知症，大腸がん，乳がんと相関している18‒20）。 内臓肥満と身体不活動は，結果的に全身性炎症を惹起してお り，内臓脂肪が全身性炎症の起源であるとみなされている。こ のように，身体不活動を基点として慢性全身性炎症，さらには 多くの全身性疾患が惹起されるという，身体不活動によって惹 起される「新しい表現型 （diseasome）の概念」が提唱されて いる（図 4）21）22）。 脂肪組織はサイトカイン（脂肪サイトカイン）の重要な供給 源である。近年，筋肉もサイトカイン（ミオカイン）を合成， 分泌していることがあきらかにされてきた22）。さらに，筋肉 の収縮により，IL-6，AMPI などの筋由来のサイトカインが放 出されることもあきらかになっている23）。このように，ミオ カインや他のペプチドが筋線維から合成され，さらに分泌され る，オートクラインやパラクライン効果があることからミオカ インと名づけられている22）23）。このような事実から，もし， 骨格筋を内分泌臓器とみなすと，骨格筋は最大の内分泌臓器と みなされ，生体に大きく影響を与えていることが推測される。 このことは，運動がいくつかの慢性疾患に関して予防効果があ ることに対して，ミオカインがその効果に対して大きく関与し ている可能性が示唆され，今後の詳細な検討が待たれる22）33）。 COPD の身体活動量の低下と生存率 近年，COPD 患者では軽症であっても日常生活における活動 性が低下していることが注目されている24）25）。Copenhagen Heart Study に お い て は，20 年 に わ た る 追 跡 調 査 の 結 果， COPD 患 者 の 日 常 生 活 活 動（activity of daily living： 以 下， ADL）と初回入院および生存率が大きく相関することが報告 されている（図 5）26）。この報告は，2,386 人の COPD 患者に おける非常に長期間にわたる追跡調査であり，1 週間に 4 時間 以上歩行あるいは自転車に乗る習慣のある人はほとんど動かな い人に比べて 5 年生存率において約 20％，10 年生存率におい て約 30％が高いことが指摘されている。 また，近年，後述の 3 軸加速時計を用いた客観的な身体活動 の評価により，日常身体活動量の低い群では生存率が大きく低 下していることが報告されている（図 6）27）。この報告は，173 人の COPD 患者に 3 軸加速時計を装着させて 80 ヵ月にわたり 身体活動と生存率を追跡調査したものである。その結果，身体 活動が高活動（＞ 270 VMU）の群の 80 ヵ月後の生存率が約 90％であるのに対して，身体活動が低活動（＜ 130 VMU）の 群の 80 ヵ月後の生存率が約 20％と著明に低下していた。 さらに，最近，身体活動は生存率に大きく関与するのみなら 図 4 身体不活動と全身併存症 （文献 21）より改変引用） 図 5 COPD 患者の日常生活活動（ADL）が生存率に及ぼす 影響（文献 26）より改変引用） 図 6 COPD 患者の身体活動量が生存率に及ぼす影響（文献 27）より改変引用）
徴がある（表 3）29）。
質 問 紙 法 は 大 規 模 調 査 な ど 対 象 者 の 数 が 多 い 場 合 に よ く 用 い ら れ る。 こ の 中 で，International Physical Activity Questionnaire（以下，IPAQ）は日本語翻訳版として，国際標 準化身体活動質問票（短縮版）も出版されている30）。IPAQ で は，平均的な 1 週間では，中等度の身体活動（軽い荷物の運 搬，子供との鬼ごっこ，ゆっくり泳ぐこと，テニスのダブルス， カートを使わないゴルフなど）を行う日は何日ありますか？ 歩 行やウォーキングは含めないでお答えください」など，数項目 従来，身体活動の測定には，歩数のみを測る機器（加速度セ ンサーを使っていない歩数計）が多く用いられていた29）。し 図 7 COPD 患者の死亡原因に対するリスク因子（文献 28） より改変引用） 表 3 身体活動評価法の特徴 （文献 29）より引用） 1．質問紙票 想起によるバイアス 慢性疾患患者では活動レベルを過大評価傾向 2．歩数計 規定の閾値を超えた垂直方向の運動が生じた際にス テップを計測 以下の測定時は不正確；ゆっくりした歩行，引きずり 足歩行，特定の床面， エレベーター，自転車利用，動作の強度，時間経過は 検知しない 3．加速度計 1，2，3 面（軸）における動作，身体活動の種類，強 度を測定 歩行パターンの検知 歩行以外の活動は過小評価 4．代謝モニター エネルギー消費量を直接的あるいは間接的に測定 活動強度と時間経過を測定 高価 図 8 身体活動評価に用いられる加速度計（文献 29）31）より改変引用）
かし歩数計では，歩いても走っても歩数が同じであれば得られ る値も同じであり，活動の強さを区別することができない。こ のことから近年は，加速度センサーで得られるよう歩数や活動 の強度を測るための機器として，歩数と活動強度の両方を測定 する加速度センサーが使われるようになってきた（図 8）29）31）。 近年は，加速度センサーを 3 平面に用いる 3 軸加速度計が主 流となってきている。このような 3 軸加速度計の長所として， 日常生活を妨げずに測定が可能，感度に優れる，長時間（数週 間）の連続測定が可能，姿勢，動作，強度が判別できるが挙げ られる（表 4）29）。一方，短所としては，装着部位による誤差， 加速度が生じにくい運動には反応しづらい，妥当性と信頼性の 検証が時に必要なことが挙げられる。さらに，測定期間が長い 場合には装着コンプライアンスが悪くなり（被測定者が装着を やめてしまう），身体活動を過小評価してしまう可能性が指摘 されている29）31）。 加速度計は一般に小型で，腰部に装着したり，ポケットの中 に入れて使ったりするタイプのものが多いので，日中につけて いても生活にそれほど支障はでない。最新の加速度計システム では，活動強度に加えて，臥位，座位，立位，歩行，車椅子 駆動などの姿勢動作の判別も可能であることが報告されてい る32‒36）。 代謝モニターとしては，いくつかの測定法がある。二重標識 水法は，2H と18O の 2 種類の放射性同位元素を静注する希釈 法によりエネルギー消費量を直接評価する方法であり，精度は もっとも高い。しかし，測定装置が非常に高価であり，二重標 識水の入手がきわめて困難であり，限られた施設でしか実施で きない。一方，生体の呼気ガス中の酸素摂取量，二酸化炭素排 泄量および換気量を測定し，生体のエネルギー代謝や換気様式 を評価する指標を求める方法が一般的である29）30）。本法では， 酸素摂取量や代謝等量から，運動（作業）負荷強度の評価を行 う。トレッドミルやエルゴメータを使用して運動負荷テストを 行い，最大酸素摂取量や嫌気性代謝閾値を求めることで，全身 持久力の評価に利用可能であり，近年，もっとも多くの施設で 行われている方法であるが，やはり，装置は高価である29）31）。 センスウェアアームバンドは，加速度計により運動や歩数を 測定し，電子体温計により，皮膚温度，皮膚の電気伝導度を測 定し，さらに，熱流束の測定により体からの放熱量を測定し エネルギー量に換算する，腕に装着する小型の装置である29）。 近年，本装置は，欧米でよく用いられているが，現在のところ， 本邦では入手できない。 身体活動の向上への取り組み 慢性呼吸器疾患において身体活動量の低下は生存率に大きく 影響することがあきらかになってきたことから，近年，呼吸リ ハにより身体活動量を増加させようとする取り組みが欧米を中 心にして多く行われている（表 5）29）。呼吸リハの内容として は，運動療法と教育が中心となり，期間としては 8 週間，強度 は高強度，評価は加速度計を用いたものが多くなっている。こ れらの報告のうち，その効果としては，身体活動量が改善する とした報告が 4 件，改善しないとした報告が 5 件と結論が一致 しない。この理由としては，対象者数，種目，強度，期間，身 体活動の評価システムの感度の違い，呼吸リハ期間中の薬物療 法の併用の有無など多くの点が推測されている29）。 我々は，最近，COPD 患者において 1 日の ADL について 3 軸加速度計を用いた新しい評価システムを用い検討している。 この新しい 3 軸加速度系システムでは，1 日における患者の臥 位，座位，立位，歩行の姿勢・動作時間と姿勢変換回数を測定 できるのが特徴である32‒36）。この 3 軸加速度系システムを用 い，COPD 患者の日常生活における身体活動を年齢がマッチし た健常高齢者と比較すると，1 日における全歩行時間，ゆっく りした歩行（＜ 2 km/h），早い歩行時間（2 km/h ≦）が有意 に短く，座位時間が有意に延長していた35）。次に，これらの 図 9 呼吸リハの身体活動（姿勢・動作）に及ぼす影響（文 献 35）36）より改変引用） 表 4 身体活動計の長所と短所 （文献 29）より改変引用） 長 所 短 所 日常生活を妨げずに測定が可能である 装着部位による誤差が生じる 歩数計と比較して感度に優れる 加速度が生じにくい運動には反応しづらい 感度設定が目的により自由にできる 大規模な研究が少なく妥当性，信頼性に問題がある ことがある 長時間（数週間）の連続測定が可能である 感度と特異度の検証が必要な場合がある 測定が容易で規模の大きい研究にも使用できる 姿勢，動作，強度が判別できる
COPD 患者において，在宅中心で低強度運動療法と患者教育を 1 年間にわたり実施し，評価したところ，ADL における歩行時 間と立位時間の延長と臥位時間と座位時間において有意な時間 短縮がみられ，さらに 1 日における姿勢変換回数においても有 意な改善がみられた（図 9）35）36）。我々は，LifecorderEXTM（ス ズケン社，名古屋）を，呼吸リハを開始した外来 COPD 患者 に 1 年間装着させ，おもに歩数を指標として，月に 1 度評価内 容をフィードバックする介入を加えた。1 年間の歩数の推移を 分析した結果，統計学的に有意に増加していた（図 10）37）。さ らに，呼吸リハのみを行った群（対照群）と比較すると，姿勢・ 動作時間の 1 年後の変化量は有意に大きかった。活動量を視覚 化し，患者自身に現状を自覚させることが，活動量の維持・向 上に向けたアプローチの手段となる可能性が示唆された37）。 呼吸リハによる身体活動の向上にむけての今後の課題とし て，呼吸リハとして行う種目内容，運動強度・頻度，教育内容 （特に行動変容に関して），実施期間などを明示したうえで，そ れぞれ具体的に実施されなければならない37）38）。身体活動に 関しては，より簡便で客観的な評価方法の確立が望まれる。さ らに，近年，進歩が著しい COPD 薬物療法を適切に行い，こ うした薬物療法併用下に呼吸リハが実施されなければならな い。今後，このような呼吸リハが普及することにより，COPD における身体活動が大きく向上し，ひいては QOL と生存率の 改善に繋がることがますます期待される38）39）。 おわりに 呼吸リハの目標は，慢性呼吸器疾患患者の身体活動の向上と みなされ，この目標の達成が現在の大きな課題のひとつであ る37‒39）。身体活動の向上には身体活動の客観的評価方法の確 立が必要であり，さらに，こうした目標達成のためには，単な る運動療法の実施のみならず，アクションプラン，教育，患者 自身の行動変容，身体活動向上させる新規の運動療法が策定さ れなければならない。また，運動療法による骨格筋，ミオカイ ン，血管を介しての改善効果のメカニズム，COPD 以外の呼吸 器疾患における有用性のエビデンス，呼吸理学療法（呼吸介助， ストレッチ体操）の有用性のエビデンス，身体活動のより簡便 で客観的な評価法の確立，超高齢者・重複障害社会における呼 吸リハのあり方，呼吸リハによる身体活動の向上，生存率の改 善の検証など，今後，解決されなければならない課題は山積し ている。 このような現況の中で，理学療法士に期待されているものは 多く，その役割は非常に重要である。こうした状況下，呼吸リ ハにおいて理学療法士による実践および研究の進歩は著しいも のがある。しかしながら，上述の国際学会である ATS/ERS に おける日本からの参加，発表がまだまだ少ないように思われ 図 10 歩数計携帯期間における歩数の変動（a; 1 日の平均歩 数，b; 1 日の運動消費カロリー）（文献 37）より引用） N (P/C)：対象者数（患者数／対照者数） ：Positive study：呼吸リハビリにより身体活動量が向上した論文 ：Negative study：呼吸リハビリにより身体活動量が向上しなかった論文
Pitta (2008) 41 6 ヵ月（週 2，3） 運動と教育 高強度 Walking time and movement intensity improved (Dynaport)
Mador (2011) 32 (24/8) 8 週間（週 3 日） 運動と教育 高強度 Total VMU was not changed (RT3) Egan (2012) 47 7 週間（週 2 日） 運動と教育 高強度 Daily steps, time spent sedentary
る。日本で実施されている呼吸リハは世界にアピールできるも のも多い。若い理学療法士の方々には，世界的視点で呼吸リハ に取り組み，常に海外に向けて多くの積極的な情報の発信を期 待するものである。
文 献
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