下り勾配トレッドミル歩行の運動負荷について

理学 療 法 学 　 第27巻 第1り　］

7

〜

23

頁 〔

2000

年

1

報　 　告

下 り勾 配

ト

レ

ッ

ド

ミ ル

歩

行

の

運

動

負

荷

に

つ

い

て

＊

佐

々

_木

_誠

1）2｝

_山

上

弘 義

P

白 鳥

常

｝

YJ

　t）

要 旨

　

本

研

究

の 冂的は

，

下 り勾 配 トレ ッ ドミル 歩 行の呼 吸 循

環 器 障害 患 者

へ の

臨 床応

川の rrJ

．

能 性の

_有

無 を

考 察

す

る ことで

あ

る

、

若 年

健 常

女

性

27

名

を

対 象

に

，

ド

り

勾 配

トレッ

ド

ミ ル

歩 行

の

運 動 負 荷

につ いて

，L

り

勾

配

トレッ

ド

ミ ル

歩 行

の そ れ

と

の

対

比 を

含

めて酸

素

搬 送

系

の

各指 標

お よ び

自覚

的 運 動 強 度 （

RPE

） か ら検

討

する た め に

，

L

り

勾

配と

F

り勾 配での トレ ッ ドミル運

動

負

荷 試 験

を

実 施

し た

tt

運

動 負

荷 試 験プ ロ トコ

ー

ル は

勾 配

O

％ から±

15

_％

_ま

_で

7

_段

_{階 に}

2

_分

_毎

_{に そ れ ぞ れ 正}

_負

_に

_{漸 増 す}

_る

_も

_{の で}

_あ

_る 。 ヒ

り勾

配 で は

全

指 標 が

勾

配

漸 増

に

伴

っ て

増 加

し たの に

対

して

，

ド り勾 配で は 酸

素摂 取

量 （

†0

〆

kg

｝ は

一

7％ まで漸 減 し た 後

一

₁

 _{％ を 境に}

_{増 加 傾 向}

_{を 示し たが}

_，

_{全 値}

_{と も}

’

_{ド地 歩 行 よ り低 値であ} っ た

／

t 酸

素 脈

（

0

．

_，

pulse

） も

†

0

、

ノ

kg

と

同 様

の

_{推 移}

で

あ

っ た

が

，

心 拍 数 （

HR

） は

’

ド地 よ り も 僅 か に

低 値

の ま ま

不 変

で あ F）　

，

．

二

重 積 （

RPP

） は

平

地

歩 行

と

同値

で

推 移 し

た。

また

，

分 時 換 気 量

（

Vlg

は

一

10

％ を

最

小 と する

VO

，

！

kg

と

近 似

した推 移 を 示 し た が

，

これ は

一

．

・

lrrlit

気

量 （

VT

）

の

漸 減

が 理 山と考 え ら れ

，

呼 吸 数 （

RR

） は

1

：り

勾

配 と

同様

に

漸増

し

続

け た

。

更

に

，

RPE

は

一

Ll

り勾 配

ほ ど

急 峻

で は ない

も

の の漸 増 し た

、

、

以 上 よ り

，

ド り

勾 配 歩 行

は

酸 素 需 要

量 が 少 ない に も か か わ ら

ず

，

心 筋 酸 素 雷 要

は

減 少

せ

ず 浅 く速

い

呼

吸 が も た ら さ れ

，

設

定

運

動 強 度

以

一

L

に

”

きつ い運 重ガ と感 じ ら れる

特 性

が

あ り

，

呼 吸 循

環 器

障

害 患 者へ の臨 床 応 用に否 定 的 な 要

素

が

多

かっ た

。

し か し な が ら

，

トレ ナ ビ リ テ t

− ，

慣

れの

効

果

．

筋 収

縮 や 歩 行 形 態の

_柑

違 に よ る

末 梢 効 果

や

応 川 歩 行

へ の

適

応 効 果 が 期 待 さ れ る呵

能 性

が

残

さ れてお

り

，

更な

る

検 討

が 必

要

と

考

え ら れ た

tt

キ

ー

ワ

ー

ド

　

ド り

勾

配

，

トレッ ドミル歩

行

，

運

動 負 荷

は じ め に

　

運動

生

理 学

やスポ

ー

ツに 関

連

した 生 体

力

学

・

運

動 学

の

分 野

におい ては

ドり勾 配 歩 行

・

走 行

に 関 して

，

筋

の

微

細

損 傷

や こ れ に

伴 う疼 痛

に厂 ナ

え

る

影 響

の

検 討

t

　

’

1）

，

エ ネル ギ

ー

消 費

や

代 謝 反 応

の

検 討

’

tI）／

’

，

筋 疲 労

に 関 わ る 牛 化 学 的

解 析

1e ）11〕

，

下 肢 筋

の

筋 電 図 学 的 分 析

12〕

な ど

が な さ れ ている

、

、

　

・

方

リハ ビリ テ

ー

シ ョ ン

分

野で は

，

坂 道

歩 行は 肢

体 不 自 山者

の応

用歩 行 訓練

やスポ

ー

ツ

障 害 後

の ア ス レ チック

・

リハ ビ リテ

ー

ショ ン

な

どに

取 り入 れ

ら れている が

，

内 部 障 害 者に対 して は トレッ ド ミルに よ る

L

り

勾

配 歩 行

・

走 行 が

漸 増

運

動 負荷 試験

や

運動 療 法

に

適用

され て

＊

　 The　WI〕rk　LQad　during　DuwnhiLL　Walking （m　Treadmm

1）仙 台 医 療技 術 専 門 学 校

　 1〒982

−

0011 宮 城 県 仙

f

「rlf太

rl

区 長 助4ゴFI　3番55｝1

’

〕

　 MakI船 Sasaki

「

RPT

．

　Hlr〔，ン｛｝shi　Y｝Lmakami

，

　RPT

、

　Tsuneo　ShiraLori

、

　 MD ：Sendai　Collegc

．

　nf　Mし

・

dical　Tedhnol⊂〕gy

2〕_{廉 化 大 学 大 学 院医 学 系 娩究科障 胃科 学 専攻rk亅部障 害 学分野}

　 The　Scct［〔〕1ユ c〕f　inLer【iとLl　Medk

・

hle　and 　DisabMtv　Prever1Lk，n

．

　 Disability　Sc［ence

，

　Div［sicm　　o［　／，ledici”e

．

　Tohoku　し【livers 正t｝

　 Gradlla匸e　Schoo1

　〔

・

受

i

’

］｝I　lg99で「4J∫221「

．

」

受艮巨1「　1999イ₁

．

12月151ヨ｝ い る

も

の の

，

ド り勾 配 歩 行

・

走 行 は 臨 床 応 用に至っ てい

な

いのが

現 状

で

あ

る

、

凵

常 生 活

E

の屋 外 歩

行

に おいては

下 り勾 配 も経 験 す

る に

も

か か わ ら

ず

，

リハ ビリテ

ー

シ ョ ン

_分

・

_野

に

関 連

する下 り

勾

配

歩 行

の解

析

は

前

卜字 靭 帯 損 傷

者

の

_{膝 関 節}

の生

体 力 学 的

な

解 析

1：S）な ど に 限 定 さ れてい る

．

我

々の

知

るとこ ろ で は

，

内部 障 害 若

の運

動 療

法へ の 応 用 を 意 鬨 し た 唯

・

の

研 究

とし て

Akiyama

ら1

’

1〕の 報 告 が あ る

。

彼

ら は

．

慢 性 呼 吸 不 全患 者

の

歩 行

訓

練

を 行 う 際 トレッ ド ミル上 での

平

地 歩

行

が

困 難 な症 例

が お

り

，

ま

た ド り

勾

配 を 歩 行 し た り階

段 降 段

の

方

が

楽

だ と

訴

える思 者 がい るこ と か ら

，

健 常 音

の

_{胸 郭 拡 張 を実 験 的}

_に

_{拘 束}

_{し ド} り

勾

配 トレッ _{ド ミ}ル歩 行 を

平

地 歩

行

と比

較

してい る。

そ

の

結 果

，

非 拘 東 条件

・

拘 束 条 件 と もに

一

7

％ 下

り勾

配の ノ∫が

’

L

・

拍 数



（

HR

＞

，

酸

素

摂

11

文量



（

VO2

）

，

代 謝

’

「

_i

量

（

METS

）

が

有 意

に

低

f

直

で あっ た と 報 告 してい る

。

これ に

関 連

し た

他 分 野

か らの

報 告

で は研

究 者

に よっ て幅 は あ る もの の

，

HR

は

一

5

．

4

％ か ら

一

6

％ ない し

一9

％の 下 り 勾 配で最 小であ りfi｝V！i

，

エ ネルギ

ー・

コ ス トや

代 謝

は

一

6

％ か ら

一15

％ で 最 小 と な る5179 〕と さ れてい る。

　

一

方

，

内

部 障 害 音 に 対 す る トレ

ー

ニ ン グと して

現 在

，

18 理 学 療 法 学 　 第27

．

巻 第lU

．

ド肢

筋

トレ

ー

ニ ン グが

注 目

さ れてい る。

由 崎

151_は

心 筋

梗 塞 患 者の な かで も ド

肢 筋 力

の

低

ドに よっ て

歩 行 能 力

が 制 限 さ れ る ケ

ー

スが

少

な か ら

ず 存 在 す

る と し

，

下

肢 筋

ト レ

ー

ニ _ングの

有 効 性 を示 唆

してい る。

ま

た

，

American

C

〔〕

llege

　of　

Chest

　

Physicians

と

American

　

Associati

（m 　of

Cardiovascular

　and 　

Pulmonary

　

Rehabilitation

によ る

科

学 的 根 拠

に基づ

_く呼

吸 リハ ビ リテ

ー

ショ ンのガ イ ドラ イ ン で は

，

ド肢 トレ

ー

ニ ングは 効 果の科 学 的 証 拠 が 確 実で

あ

る

も

の と して

A

ランクと さ れてい る］｛i／

。

　

そこ で

今

回

我

々は

，

 

ドり

勾

配 ト レッ ド ミル歩

行

が

低

負 荷

で あ り

，

かつ

 

立 脚 初

期

の大 腿 四 頭

筋

に よ るブ レ

ー

キン グ7）P）17）

作 用

に

伴 う筋 力増 強 効 果

が 期

待

で き るこ と を

仮 定

し

，

ドり

勾

配 ト レッ ド ミル歩 行の

呼

吸 循 環 器 障

害

患 者へ の臨 床 応 用の 1丁_∫

能 性

の

有 無 を探

ること

を研 究

の 目

的

と し た

。

近

年

，

内 部 障 害 者の運 動 障

害

を

酸 素

搬 送

系

の

機 能 障 害

と し て と ら

え

る 流 れ18〕か ら

O

。

kinetics

の

概 念

が

導

人 さ れ

新

た な

晨

開

を迎 え

てお

り

，

仮 定

（

P

に

関連 し

て

．

ド り勾 配 トレッ _ドミ ル

歩行

の運

動 負 荷

につ いて

，

ヒ

り勾

配 トレッ ドミ ル

歩 行

のそ れ との

対 比 を含

め て

酸 素 運搬 系

の

各指 標

か ら

検 討 し

た

。

そ

の

特 性

の

・

部

を

明

ら かに し

得

た の で

報 告 す

る と と

も

に

，

仮 定 

に基づ

_く

ド り

勾

配 トレ ッ _ドミ ル

歩 行

の

臨床 応 用

の

可能 性

につ い て

文献 的

に

考察

を加 え

る

。

対

象

と

方 法

　 対 象

は

，

内

科

的 お よ び 整 形

外 科

的 疾 患 を 有 さ ない健 常 女 性

27

名

であ り

，

年 齢

，

身 長

，

体 亜

，

BMI

の 平 均 は そ れ ぞ れ

19

，

0

±

0

．

9

歳

，

158

．

4

±

5

．

4cm

，

54

．

7

‡ 1

．

lkg

，

21

．

8

±

1

．

9

_{で あ}っ た

、

．

被 験 者 に は

前

もっ て 研

究

の 目 的 や 内 容 を 十 分に説 明 し

，

同 意 書 に 署 名 し て も らっ た

／

t

　 同

．・

被

験

者

に

対

し

，

上 り

勾

配と下 り勾 配での トレッ _ド ミル運 動

負

荷 試 験 を

，

順 序 を ランダム

化

し て

1

週 間の 問 隔 を 置 き 実 施 し た

。

測

定 機

器 に は

BIODEX

杜 製

Rehabilitation

　

TreadmilL

　

Sensor

　

Medics

_{社 製 呼 気}

ガ ス

分析 器

Metabolic

　

Measurement

　

System

　

2900c

を

用

い

，

HR

は 日 本

光

電

社 製

ベ ッ ドサ イ ドモ ニ タ

ー

Life

　

Scope8

表

1 運動 負 荷 試 験 プロ トコ

ー

ル 速 度 　 　傾斜 　 　時 間 〔mph ）

　

〔％ ）

　　

〔分1 wa 「［n　upstage 　lstage 　2stage 　3stage 　4stage 　5stage 　

6stage

　

7cool

　

do

、Vll

000000000

233333332002570250

　 　 ± ± ± 十

一

± ±

3

ワ

］

つ

回

9

凵

ワ

凵

9

凹

ワ

】

り

】

3

に

送 信

さ れ た 心 電

波

形 か ら

算

出 し た

HR

をコ ン ピュ

ー

タ に

取

り込んだ

／

t 運 動

負

荷 プロ トコ

ー

ル （表

1

） は

Balke

の

3MP

日プロ トコ

ー

ルtf｝］

_{変 法}

を 用い た

．

．

．

す な わ ち

，

ウ ォ

ー

ム ア ッ プ 〔

WU

） （

3

分 ） ；

2mph

×

0

_％

，

　 stagcl （

2

分） ；

3mph

　 x 　

O

％

，

以 降

，

同

・

時

llU

（

2

分

〕 同

・

速

度 〔

3mph

）で

h

り また は下 り勾 配の み が

，

　stage 　

2

；±

2e

／o

，

　

stage

　

3

　

；±

5

_％

，



_stage



4



_；」

：7

_％

，



_stage



5



：±

10

％

，

stage 　

6

；± 12_％

，

　stage　

7

；± 15

_％

と

i

_{斬増 す}

る

ものを 設

定

したtt

各

stage

毎

に は ∬IL圧 測

定

を

実 施

し

．

ま

た

Borg’

s　scate に よ る

自 覚 的 運 動 強 度

（

RPE

〕

を 胸

（chest

）

と

脚

Clegs

）に

分 け

て

記 録

し た

。

〔

220

一

年

齢 ）x85 _{％ を 目}

_標

_心

_{拍 数}

_（

_THR

_{） と}し

，

限

界

症

fr

突下の

負 荷 試験

とし た

、

， な お

，

運 動 負荷 試験

に

先

立っ て

心 電 図

モニ タ

ー

装 着

1・

．

で

安 静

坐

位

を と ら せ

，

IIR

の

安 定

し たこ と を

確 認

し た

／

．

t

ま た

，

室

内

温

度

は空

調 調 節

を

21

−−

23

℃ に

設 定

し

同

・

条 件

が

保

た れるよ

う配 慮

し た

／

tt

　

デ

ー

タ

分 析

は

，

各

Stage

最 後

の

5breath

を

／

4

均

して

，

酸 素摂 取

．

蛙



〔

VO

．

y

’

kg

）

，

　

HR

，

酸

_素

脈



（

0

．

，

　_pulse）

，



：重

積

（

．

RPP

｝

．

分 時 換 気

量 （

Vl

、

：）

，

　

II

乎

吸 数 （

RRL

・

_lnl

_換

気

量 （

VT

） を

求

め

，

加 えて

RPE

（chest ）

_，

　

RPE

（

legs

）

で行っ た

、

．

結 果 は 全て平 均 値 ±標

準

偏 差で表 現 し た

、

統

註学 的

処 理 は

，

各

生

体

反 応パ ラメ

ー

タの stage 毎の変 化 に 関 して蔚stage お よ びs重age　

i

_{（す な わ ち}

，

_{平 地}

歩 行

_）

との 比 較 は paired 彦

一

test

，

　

RPE

の stage 毎 の 変 化 は

WilCoXon

の符 1∫

』

付

1

「「頁位

検 定

，

全パ ラ メ

ー

タの 」／

一

_{り 勾 配}

と ド り

勾

配の stage 　up に よ る

推 移

の

比 較

は

反 復 測 定 分

散 分 析 （repeated 　rneasure 　

ANOVA

｝を

Jll

い

，

有 意確

率

を5％とした

．

．

．

結

果

　

まず

，−

L

り

勾

配で は 全

H

が st

．

age　

7

終

．

∫

まで に

THR

に

達

して

運 動 を 中 断

し た。 卜

．

り勾 配

は 全

員

がStage 　

7

を ク リ ア

ー

し た

、

，

対

．

象

の

最

大

酸 素 摂 取

量 〔peak 　

VO

。

〕 は

1454

．

0

±

226

．

2

　mL

，

・

’_min

，

_{嫌 気}

_的

_代

_謝

_閾

_{値 時の 酸 素 摂 取 量}

（

AT

−

VO

．

，

） は

827

．

1

± ユ

74

．

8

　mlf

’

min であ り

，

そ れ ぞ れの

IIR

は

1712

±

1

．

7

　

bpm

，

ユ

20

．

7

±

11

．

l

　

bpm

であっ た

．

，

　

VO

、

ノ

kg

（図

1

）は

， 11

り 勾 配では 安 静 時 〔resl ＞ か ら stage 　

6

_まで

4

．

1

→

12

．

7

→

17

、

6

→

18

．

9

→

21

、

4

→

23

．

6

→

27

．

7

→

27

，

8m

_レ

kg

_，min と _stage 　

5

−

6

問 を 除 き

漸 次

増

加

し 〔p 〈

0

．

Ol

）

，

どの

．

ヒ り 勾 配 に おい て も

’

r一

地 歩 行 に 比 し 有 意 に 大 き な 値 を 示 し た （p ＜

ODI

）

。

卜

．

り

勾

配 で はい

ず

れの stage で

も

’

ド地 歩 行

よ

り有 意

に

小

さ

な 値

を

示

す （

p

〈

0

、

Ol

）

も

の の

，

勾 配

0

％ の s〔age 　

l

か ら

14

．

8

→

132

→

₁

ユ

．

7

→

10

、

2

→

9

．

5

→

10

．

1

→

10

．

5m

レ

kg

．

・

” ］

’

nin とstage 　

4

まで は

漸

次

減

少 し た 〔p＜

0

．

Ol

_{） が}

，

　stage 　

5

を 最 ド限 と し以 降stage 　

7

までは 僅 か ずつ 値 が 増 し た

、

、

ま た

，

ヒ り

勾

配 と ト リ

勾

配の stage 　up に よ る 推 移の相 違は統 計 学 的 に 有 意 で あっ た （pく

0．

Ol

）

。

．

ドり勾 配 トレッ ドミ ル歩 行の運 動 負 荷につ い て 19 4Q35 　 30 宕 ξ25

塁

、。

s

　 15105 ＃ ＃ 　 　 餠 　

「

蕩

丁

广

・

卜

・

 

Q−

．

．

　 restwarm

　

up

　

stagel stage2stage3 stage4　s ヒage5 　stage6 　stageT

　 　 　 （O％）　（±2％）　（±5％）　（±7％_）　（±10％ ）〔士12％）（±15 ％）

　 　 　

図

1

　

酸 素摂取 耳｝

．

_〔

VO

．

，

，

，

kg

_{）の推 移} 　 平均 値±標 準 偏差 〔● ll

．

．

り勾配

，

〔■ ） ドり勾 配

　

直 前stagc との

1

／匕較；＊p＜

0

．

05

，

＊

＊

p〈

0

．

Ol

．

　

勾 配 歩 行の Stag

．

e　

l

〔平地 歩 行） との比較 ：＃＃p＜

0

．

Ol

，

　 　 （

9

） 　 　 50 価 巳 　 40 嘲　 30 麟 　 20 魚　 　10 　 　 0 （回

fmin

） 　 40 　 （bpm ） 　 　180

・

₋

₁₆₀

髻

140

．

顰

12・

’

₁

　118 　 　 60

．

　 （ml／beat）

串

＊

岔　305 　 　2010 　 　 （醜 ） 　 2000

　

ダ

1500

．

繭

取 1000 回　50010

．

ホ ＊ ＃＃　 　＃＃ 蠏

（

_。

望 ＆ N9 矗 鰈

（

瓱 匡 匡

V

鰹 細 囗 20864 132211 × ＊ ＊ ＊ ＊ ＊ ＊ ＊＊

メ

＃

篇

跡

 

　 ≧ 図2

（

訳 の

尸

刊

）

卜 Φ ◎D 邸 拐

）

甥 ご 拐 拐 拐 拐 拐 循 環 機 能ハ _ラメ

ー

タの推 移 　 　ヒ り勾配

．

〔_■） 下 り勾配 　 　 　 串 ＊ 　 　 　 P〈0

．

Ol

．

平 均値±_{標 準 偏}差 〔_●） 直 前stage との比較；

＊

p＜0

．

05

，

勾 配 歩 行の stage ユ（平 地 歩 行 ）との 比 較 ；＃p＜O

、

05

，

＃＃p＜0

．

Ol

，

　

．

両勾 配

に

お け

る

循 環 機 能

パ ラ メ

ー

タの

両勾

配の

推 移 を

図

2

に

示

した

、

，

ヒ り

勾 配

で は

，

HR

が rest か ら stage 　

6

ま で

96

．

9bpm

か ら

166

．

7

　

bpm

へ と

，

RPP

_が

_{同 様}

に

11

．

8

×

10ii

_{か ら}

25

．

0

×

IO3

へ _と

_{漸 増}

_し

_（

_{そ れ ぞ れ p＜}

0

．

Ol

，

　_p＜

0

．

05

）

，

い ず れの

．

L

り

勾

配で も

平

地

歩 行

に比 し

有

’

意

に大 き かっ た （p＜

0

．

Ol

）

。

これに

対

して

ド り勾 配

で は

．

HR

がstage 　

l

の

119

．

3

　

bpm

か らstage 　

2

の

117

，

0

　

bpm

へ

と減 少

_{し た 〔p}〈

0

．

Ol

）

後

平 地

歩 行

よ り も

低

値 を 維 持 し 続 けた 〔

_p

＜

0，

05

） に も か か わ ら ず

，

RPP

はstage　

2

の

L6．

7

×

103

_{か ら stage} 　

7

の

17．

2

×

10

／i_{ま で stage} 　

l

の

16

、

8xIO3

と

同値

の

ま ま不 変

で

あ

っ た

。

更

に

02

　

pulse

は

，

上 り

勾

配 で stage 　

l

の

7

．

5

　mlfbeat か ら stage 　

6

の

9

．

　

．

2

　inl〆

beat

まで

緩

や か な

増 加 傾 向

を

示

し

，

　stage 　

3

_{か ら}

蠏 塀

_（

試 の

尸

爿

）

卜 Φ oo 響 の

（

訳 Nr 刊

）

り Φ

留

拐

（

訳 O

荊

）

頃 ω

留

窃

（

訳

卜

刑

）

寸 ω

留

拐

（

訳 頃 ε oっ o

留

葛

（

訳 N ご N Φ

留

拐 寂_O

）

冖

 

留

拐 α コ

E

」

“ ヨ 拐 Φ 」 　 　 　 図3 呼 吸 機 能パラメ

ー

タの推 移

」

_{ド均 値±標}

準偏

差 （●〕

L

り勾配

．

〔■｝下 り勾 配 直 前stage との比較；＊p＜0

．

05

_，

＊ ＊ pく O

．

Ol

．

勾 配 歩 行の stage　l（

’

F

地 歩 行 〕 との比 較；＃p〈O

．

05

，

＃＃ p＜o

．

Ol

．

5

ま

で は

平 地 歩 行

より も

高 値

であっ た （

p

く

O

．

OS

）

、

．

対 照

的

に

1

・

’

り

勾

配 で は

，

slage 　

1

の

7

．

0

　mlfbeat か ら stage 　

4

の

4

．

9mtf

’

bcat

ま

で

漸 減

し た （

_p

〈

O．

Ol

） 後

不

変

で

あ り

，

どの 下 り

勾

配で も

平

地

歩 行

よ

り低

い

値 を

示 した

（

p

＜

0

．

OD

。

これ ら

HR

，

　

RPP

，

02

　

pulse

のい

ず

れ

も

．

F．

り

勾 配

と下

り勾配

の

一

一

連

の

推 移

は

異 な

っ て いた

（

全

て

p

〈

O

．

Ol

）

。

　

呼

吸

機 能

パ ラ メ

ー

タ の

推 移

を

図

3

に

示

し た。

VE

は

，

ヒ り

勾

配で stage 　

2

の

27

．

ll

か らstage 　

6

の

40

．

7

　

t

まで

，

stage ユ の

24

、

61

よ り

高 値

（p＜

0

．

05

）

の ま

ま 漸 増

し た （p ＜

0

，

05

）

。

これに対 して下 り

勾

配で はstage 　

1

の

2

ユ

．

61

か ら減 少 傾

向

を 示 し

，

stage 　

5

の ユ

98

　

Z

を 最 下 限 と して以 降 stage 　

6，

7

は

20．

31

_，

2

】

．

3

　

t

と や や

_{増 加}

し た た め

，

stage 　

5

の み 平 地

歩

行 よ り

有

意に低 値 （p ＜

0

，

05

）で あっ た

。

両

勾

配での

VE

の相 違 （

p

＜

₀

．

₀

ユ） は 原 因 を

RR

に 帰

す

こと はで

きず （

勾

配

条件

間

差

；p

＝0，

4748

），

VT

の勾

配 条 件

に よる

相 違

（

_p

〈

0

．

Ol

〕の ため で

あ

っ た。　

RR

は

両 勾 配

と

も

stage 　

l

の

24

．

0

回／min から最

終

stage の

29．

4

1n

［

hnin

（

一

ヒ

り勾 配

）

．

292

回

・

’

min

（

ド り

勾

配

）

ま で

緩 徐

に

増 加 す

る

同 様

の

推 移

を

示

し た。

し

か し

VT

は

，

　

E

り勾

配で stage 　

l

の

1083

．

7

　ml に比べ て stage 　

3

の

1242

．

i

　ml か らstage　

6

の

1408

．

4

　ml 　

S

で

高 値

を

示 す （

p

く

O

．

OD

．

．

一

方

，

下 り

勾

配 で はstage 　

2

_{以 降 減 少 す る 傾}

向

_を

_認

_め

，

　stage 　

l

の

947

．

7mZ

に 比 して stage　

5

の

748

．

4

　mZ か らstage 　

7

の

795

．

O

　ml

ま

で

有 意

に

低 値

を 示 した （

p

＜

0．

Ol

）

。

　 最 後

に

RPE

（

図

41

に

関

して

，

両 勾 配

ご

と

に

RPE

2〔｝

f

里学 療 字去学 　　第27巻 第1

．

号 2018

．

16 　 　 4

可

　 　 2

（

拐  

も

苗 匡 匡 1086

．

＊ ＊ ＊ ＃ ＊ 評

11

　 緜 蠏 　 　 　

T

　 　 ＊ ＃ 　 　

＊

＃ ＊ ＊

梦

＃

葺

＃ ＃＃ 艸 蠏 ＃＃

無

壽

＃

（

訳 Ω 判

）

卜

Φ

曽

←

の

（

訳 N

尸

刑

）

O

 

留 拐

（

訳

9

判

）

の Φ 認

←

の

（

渓 卜 爿

）

寸 Φ 留 拐

（

訳 の

ご

゜り Φ 留

←

り。

（

訳 N 爿

）

N Φ 恕 拐

（

訳 O

）

尸

ω 留 拐 a ⊃ ∈

」

邸 ≧ 2018642

（

_の

oo Φ

一

畄 匹 匡 086 ＊ ＊ ＊ ＃ 　 　 　

，

＊ ＃

T

艸 蠏

T

＊ ＃ ＊ ＃ ・・

暮

　 慕

犇

＃ T

　　 　 蘓

毒

＃

叢

＊ ＃ ＊ ＃ ＊ ＃ ＊ ＃

（

訳 £ 刊

）

ト Φ

留

拐

（

訳 N

尸

刊

）

  Φ

留

窃

雲

O

尸

爿

）

留

留

栃

（

訳 卜 “

）

葛

留

拐

（

渓 頃 引

）

。

っ  

恕

栃

（

凝 N 刊

）

N  

留

窃

（

訳 O

）

「

Φ

留

←

uり q コ ∈

」

吋 ≧ 　 　 　 図4　 自覚 的 連動 強 度 （RPE 〕の推

．

移

」

_{ド均 値}±_{標 準 偏}差 廴●）　ヒ り勾 配

，

〔■）　 ドり勾 配 直前s【age との比較 ；＊p＜O

．

Ott　

．

＊ ＊p＜OD1

．

勾配 歩 行の stage 　l 〔’

F

_{地 歩 行 ｝ との比較；＃p〈 （}1

．

05

，

_＃＃p＜ 0

，

01

．

（

chest ）

，

　

RPE

_（

iegs

〕 と

も

ほ ぼ

同 様

の

推 移 を 示 し

た。

E

り

勾

配 で は

，

RPE

（chesO は stage 　

l

の

102

か ら

stage 　

6

の

14

．

5

まで

，

　

RPE

_（

legs

_）は stage 　

l

の

102

か ら stage 　

6

の

15

．

2

まで

漸 増

し

（

そ れ ぞ れ

_p

＜

0

．

Ol

，

_p

く

0

．

01

）

，

ド り

勾

配 で は

，

RPE

〔chest ） はstage　

1

の

9

．

7

か らstagc 　

7

の

ll

．

7

まで

，

　

RPE

　

qegs

） はstage 　

l

の

9

．

6

か らstage 　

7

の

12

．

9

まで漸 増 し た （そ れ ぞ れ

p

〈

0

．

05

_，

_p

＜

0

．

05

）

．

／

上 り

勾

配 と 下 り勾 配 と で は 漸 増の程 度 に 差 が あ り，

E

り勾 配 で

有 意

に

急 峻

な

増 加 を

認 め た （

p

〈

O

．

 

1

）

。

考

察

　 今

回

我

々は

，

．

．

ド

り勾 配

トレッ ドミ ル

歩 行

の

呼 吸 循 環 器

障 害患 者

へ の

臨床

応 用の 口_{∫能 性}の有 無 に 関 して考 察 す る ため に

，

下

り勾 配

トレッ ドミル

歩 行

で の運

動 負荷 試験 を

実 施 す

る と と

も

に

，

同 速 度

で の上

り勾 配

トレッ ドミ ル

歩

行

で の運 動 負 荷 試 験 を

行

っ た

。

　 そ

の

_{結 果 第}

．

．

一

に

，

VO

．

，

，’

kg

は 上

り勾 配 歩 行

で

勾 配

の

増

加

に

伴

っ て

漸 増 す

るの に

対

して

，

下

り

勾 配歩 行

は

少 な く

と も

一

15

％ （stage 　

7

）の

勾

配 まで は 平 地 歩

行

よ り も

低

負

荷

であ る が

，

その運

動

負

荷

は

一

7

％ （stage 　

4

_）の

_勾

配 以 降 減 少 を 認 め な く な り

一

10

％ （stage 　

5

） を 境 に む し ろ 増 加 傾 向 を 示 し た

。

ま ず ヒ り勾 配 に 関 しては

Pandolf

ら2〔）／ が

，Givoni

ら21）の

_代

謝 量 を

予

測 す る 言

1．

算

式

を 修 正 し

次

の

方 程 式

を

提

示 し てい る

。

す な わ ち

，

M ＝

1

．

5W

＋

2

．

0

（

W

＋

L

_）〔

L

／

　

W

）2 ＋ _η

　

_（

W

＋

L

〕 （1

_．

_5V2

＋

035VG

） ； こ こ で

M

は

代 謝

量

，

　

W

は

体

重 （

kg

）

，

　

L

は

荷

物

重 量 （

kg

）

，

ηは

地 形要 因

，

　

V

は

速 度 （

m

，

，

’

s）

，

　

G

は

傾

斜 角

度 （％ ）である

。

本 研 究

の よ

う

に

，．

一

個 体 内

で

体

重 が 定 まっ てお り荷 物 重 量 が 衣 服 重 量のみ で途 中の変 化 が な く， ト レッ ド ミル （η

≡

1

．

0

）

上で速 度 が

．

．

・

定

の

場 合

，

代 謝 量

は 傾

斜 角 度

の

急 峻 化

に 比 例 して

直線

的 に 増 加 す る

。

し か し

，

この 方 程 式は下 り 勾 配 に は 当て は ま ら ず

，

代 謝 量

が

負

の

値

と

な り得

る。 下

り勾 配

につ い て

古 く

は

Margaria

ら が

，

エ ネルギ

ー

必

要

量 は

ドり勾 配

の

増 加

と

非 直 線 的

に

関連

し ている こと を

見 出

しP

，

更

にエ _ネル ギ

ー ・

コ ス トが

最 小 限

に

な

る の は

一

9

％の

勾 配

で

あ

る こと を

示

し た5）

。

Robergs

ら｛ili は

0

％ か ら

一

5

．

4

％ まで の

勾 配

走 彳

f

実 験 に よ り

VO2

の概 算 値 計 算 式 と して

，

　

VO2

＝

6

．

8192

＋

0

．

1313

_（速

_度

_{； m}

．

，

’

_{min ）}＋

1

．

2367

（

傾 斜

；％

）

を 提71≒した

．

．

［二で

，

Margaria

らが

代

謝 量 と ド リ

勾

配の

非

直 線

的 関 係 は 特に

一

10

％ を 超 え る と 生 じる

’

t1と し たこ とを 引 用 し， 支 持 している

、

、

その他

，

代 謝 が 最 適 と な る の は

一10

％

勾

配

歩 行

で あ る71とす る もの_， エ _ネルギ

ー

消 費 量

は

0

％ か ら

一

15

％

ま

で

減 少

し

，−

15

％ か ら

一

35

％ まで増 加 し たs）と す る もの

，

X

：r　

o

_．は

一

6

％ か ら

一

15

％

ま

でが

最

小 で あ る と

す

る もの9〕が あ り

，

これ ま での

報 告

に

多 少

の

相 違

は

あ

る

も

の の

，

今

回の

我

々 の

結 果

とほ ぼ

一

致し てい る

、

、

　 ド

り

勾 配

が

増

bll

す

る のに

伴

い

運動 負 荷

が

減 少

し

，

あ

る

傾斜 角 度

か ら は

増 力

lr

す

る

理 由

と

し

て

，

まず

Margaria

ら51 は 重

力

に

対

して

身 体

を

E

方

ヘ リフ ト

す

る正の

仕 事

と

逆

の

負

の

_{仕 事}

の

_{観 点}

か ら

，

ド

り

勾 配

が

増

すに

従

い _止の

仕 廓

は 減 少 す る が

，

ほ ぼ

一

10

％ を 超 え る と 負の

仕 卞

が

直 線 的

に 増 加 す るこ と を 示 唆 して い る

。

更 に

Wanta

らP）は

身

体

重 心

位 置

の

_{水 平}

・E

_方

・

_{下 方}

へ の

_{各 移動}

エ ネル ギ

ー

か ら 全 身エ _ネルギ

ー ・

コ ス トの シェ

ー

マ _を

_作

_{成 し}てい _る

。

こ こ で は ド ノ∫へ の 市 心 移 動エ ネルギ

ー

は

．

1

・

’

り 勾 配 が

一

₁₂

_％を

_超

_{えた と こ ろ で}

_急

_{峻に増 加 するもの と仮 定 さ} れ

，

重 力

に

抗 す

る ため の ブ レ

ー

キング

作

川の

増 加 を

原 因 とし て挙 げている

。

　

次に循

環 機 能

パ ラ メ

ー

タ につ _いて

．

本研 究

で は ヒ

り勾

配で

勾 配

の

増 加

にし た がっ て

HR

，

　

O

_，　

putse

，

　

RPP

が と もに漸 増 し たの に対

．

して

，

ド り

勾

配で は

HR

は

一

2

％ 〔stage 　

2

） までに 減 少 し た 後 平 地 歩 行 よ り低 値 を 示 し 続

ドリ勾 配トレッ ドミ ル歩行の運

動

負

荷

につ いて 21 け た

．・

ノ

i

で

，

RPP

は

全

sτage と

も平 地 歩 行 と

同

値

で

あ

っ た

．

ま た 下 り

勾

配の

増 加

に

伴

い

0

．

，

_pulse

は

，−

10％ 〔stage 　

5

_{） を 最 小 と す}る

減

少の

後 増 加 傾 向

を

認

め る

VO

．

_， ／

kg

と

同様

の

_{推 移}

で

あ

っ た。

　

IIR

に 関 して ドリ

勾

配の

各

傾

斜 角 度

をラ ンダム

化

して 歩 行

・

走 行 し た 場 合

，−

5

．

4

％ まで ド り

勾

配の

増 加

に

伴

い減 少 する こ と（；

．

／

，

お よ び

一

6

％ ない し

一

9

％ を

最 小

と し以

降

増

加

し てい くこ と9〕 が 示 さ れてい る

。

し か し

，．

一

・

定 運 動 強 度で

45

分 問の下 り勾 配 走 行 を 続 ける と

HR

は

徐

々に増

加

して くる3｝

、

，

本 研 究 で は

勾

配の順

序

がラ ン ダ ム

化

さ れ て お ら

ず

価 分 よ り

短

い 連 続 歩 行 で あっ た た め

，−

2

％ 〔stage 　

2

）か ら

一

15％ ま で 不 変であっ た と

考

える

／

．

t

　

IIR

が

漸 減

しなか っ た こ と と

相

俟っ て_， 収 縮 期 Ifll

圧

がほ ぼ

．

．

一

定 値 を 保 ち

，

結

果 的 に

RPP

は 平 地 歩 彳］ t と

同 等

で あっ た

．

，

す なわち

，

仮

に

一

6

％ ない し

一

9

％で

RPP

が

低 値

で あっ たに し て

も

，

連 続 歩 行 を 行 う

と平 地 歩

行

との差 は

認

め

な くな

る

可 能 性

が

あ

る。

更

に

，

Q ．

，

putse が

VO

，

，

，

，

kg

_と

lirl

_様

_の

_{推 移}

_を

_示

_{し た こ と か ら}

，

_末

_梢 糾 織での酸 素

取

り 込み の

需 要

が 少 なか っ た と

推 察

さ れ る

、

，

つ ま り

，

連

続

す る

F

り

勾 配 歩 行

は

末梢 筋

で の

酸 素 需

要 が 少 ない にも か か わ ら ず

，

心

筋 酸 素需 要

が

減 少

し ない 運 動 形 態であ る と 考 え ら れる

，

、

　 第

．

．

三に

呼

吸

機 能

パ _{ラ メ}

ー

_{タ に}

_関

_して

_，．

．

_ヒ

_{り勾 配}

_では

_勾

配の 増 加に伴い

VE

は 漸 増 し たが

，

こ れ は

RR

と

VT

の両 者の増 加 に よっ て 説 明 し 得 た

。

対 して下 り

勾

配で は

，

VE

は

一

ユ

0

％ （st

．

age　

5

） を 最 小 と し

漸 減

の

後僅

か な

増 加

を示

し た

．

， この原 因 は

RR

が

’

r

地

歩 行

よ り 高 値 を 示 し

，

ヒり

勾

配と同

様

に 漸 増 す る 推 移であっ たこ と か ら

，

VT

の

推 移

に

依 存

し てい た と 考 え ら れ る

，

、

こ の こと につ い て

，

Dean

らL’1

）

｝は

健 常 者

13

名 を 対 象

に

5

．

6

　

kph

の

速 度

で トレ ッ ド ミ ル の

傾 斜

を±

3

．

5_％

，

± 7

，

0

_％

，

± 10

，

5

_％

，

_‡

14

．

0

％

と

2

分 毎

に

連 続 的

に

変 化

さ せ る

．

L

り勾

配

・

ド り

勾

配

の プロ トコ

ー

ル で

歩 行

させ

，

ド

り勾

配の

VE

の

漸 減

が

VT

の

減

少に基づ

_き

_RR

は

．

L

り

勾

配以 上 に

高 値

を 示 した と し

，

ドり勾 配 歩 行 時

の

速 く浅

い

呼 吸

の

出

現

を指

し示 し てい る

。

そ して

考 察

と して

，

VT

は

あ

る

閾 値

以

一

L

に

な

る とフ ィ

ー

ドバ ッ ク

機 構

が

働

き

，

RR

の

減 少

を

伴

っ て

増 加

す る が

，

下 り勾 配 歩行

で の

速 く浅

い 1

_呼吸

の

出現

につ い て は 別の メカニ _ズムが

作

坩 してい _るに

違

いないと

言 及す

る に と ど めてい る

。

我 々も

．

こ の 浅 く速い

_呼

吸 が も たら さ れ るこ とにつ いて

，

　

卜分 な

説 明

を 見 出 し

得

な かっ た

。

　

第

四 に

RPE

は

，

　

RPE

　

（chest ）

，

　

RPE

　

（

1egs

）

　

と も

1

・

．

り

勾

配において

も

VO

．

〆

kg

が

減

少 傾

向

を 示 し たにも か か わ ら

ず

，．

L

り

勾

配ほ ど に

急 峻

で はない もの の 勾 配の 漸 増 に

伴

っ て

増 加 し

た。 下

り勾

配で は ブ レ

ー

キン グ 7〕9n η

作

川 に よ り

RPE

（

legs

）

が

RPE

（

chest

）

よ

り も 高植 を 示 す

と

．

予

測 していた が

，

その よう な

結 果

は

得

ら れなか っ た

。

RPE

（chesO の

_{増 加}

は

前 述

し た

速 く浅

い

_{呼 吸}

_と

_{関 係}

_し てい るの か も し れ ない

。

過 去の

研 究

で

も 下 り勾 配

で

RPE

が

VO

．

，や 血 中 乳 酸 値 と 解 離 して高 値 を 示 す ことが

報 告

さ れてい る23

−

25〕が， その理 由 と して

，

Friden

ら 231 は

負

の

仕 事

に 関 連 す る

筋 内

の 大 き な

カ

が

関与

してい _る口

_∫

能 性 を 示 唆

し てい る

．

，

ま

た

Kolkhorst

ら25丿 は

，

　

RPE

_に は固

有受 容

器 や 運

動 単

位の

活

動 な どの生 理

学 的要 因

の ほ かに

心 理 的 要 因

が

影響 す

る が

，

筋

の遠 心

性

収 縮 を 求 め ら れる

運動 形 態

で

あ

るバ

_イ

ア ス と 同

様

に 運

動

強

度

の

影 響

が

関与

し てい る と

考

える

も

の の

，

中

等

度の運 動 強 度では 心 理

的要 因

が

有意

に

関 与

してい ると

結 論

づ _{け て}いる

。

我々 も

F

り

勾 配

トレッ ドミ ルとい

う不慣 れ な運 動 形 態

，

およ び

“

下 り

勾

配 が 徐 々にきつ く なる

tt

プロ トコ

ー

ル

．

ヒ の

心

理

的

バ イア スが

少

な か ら

ず 影響

してい る

も

のと

考 え

る

．

，

　

これ まで の

考 察

か ら 連

続 的

な

．

．

ドり勾 配 歩行

は

，

平地 歩

行 よ り も 少 ない 身 体 酸 素 需 要の運

動 強 度

を

設定

で きる

・

方，心 筋 酸

素

需

要

は

減

少 せ ず

浅 く速

い

呼 吸

が

も

た ら

さ

れ

，

設

定

運

動

強

度

で 予 期 さ れ る 以 上 に

“

きつ い _運

_動

”

_と

_感

_じ ら れ る 運 動 形 態 と 考 え ら れ た

，

．

更に

，

筋

の遠 心

性 収

縮 を 求め られる下 り勾 配 歩 行

・

走

行

では

筋

の

_{微 細 損 傷}

が 生 じ

，

筋 肉 痛

が

生

じ や

す

い 13 ｝こ と が 知 ら れ てい る

。

ド り

勾

配 トレッ _ドミ ル歩 行の 呼 吸 循 環 器 障 害 患 者へ の臨 床 応

用

の 卩

_∫

_{能 性}

につ _いて は

，

否

定

的 な 要

素

が

多

い よ う に 思 わ

れ

る。

　

し か し

，

F

り勾 配 トレッ ドミルでの 最 大 運 動 後

，

平 地 走

行

や

E

り

勾 配 走 行

よ り

も

血 中 乳

酸 濃

度 が 低いこ とが 示 さ れて い る10］11）。

ま

た

，

下

り勾 配 走 行

で

も

た ら さ れ る lflLLFク レ ア チ ン

・

キ ナ

ー

ゼ 〔

CK

） やlfl［中ミオグ ロビ ン の

_高値

お よ び

筋 肉 痛

は

，

再

び下

り勾

配

走 行 を行

っ て も

6

週

問

は

再 現

さ れ

な

いL“，とい

う

トレ

ー

ニ ン グ

効 果

が 証 明 さ れてい る

．

：

更 に

2

週

間

の

間 隔

をおいて

2

回の ド り

勾

配 走 行 を 行 う と

，

2

回 目に は

VO2

／

kg

，

血

清

CK

の

増 加

，

筋 肉

痛の 訴 え が

有

意 に

減

少 し

，

HR

が

有 意

で は

な

い

も

の の

減

少 傾

向

を 認 める こと が

示

さ れてい る3〕

。

慣

れ の

効

果 も示 唆 さ れてお り

，

．

ド り勾 配 歩 行 を

毎

日繰 り返 す と 歩

行

効 率

（walking 　efficiency ） が 初

H

の

一

〇

，

5

か ら

5

日

目

の

一

1

．

2

ま

で

高 ま

る との

報

告27〕が あ る

。

別に

，

ド肢 筋

作

川 と

歩 行 様

式の変 化 に 関 して

，

ド り勾 配 歩 行 は 足 尖 離 地 時の

推 進 力 を

要 さ ない代 わ りに， 遊 脚 肢 を ド降 さ せ

特

に 踵

接

地 時

に ブ レ

ー

キン グ

作

用 が 必

要

で あ り7〕9）

，

これ は 下 り

勾

配の

増 加

に

伴

っ て増

大

し 17v

_，

₁ 分 あ た りの重 複 歩 数 が

増 す

，

す な

わ

ち重 複歩 距 離

が

短 く

な るこ

と を

結 果 的 に も た ら してい る9〕。

ま

た

，

ドり勾 配 歩 行

で は 下

肢 筋

の

遠 心

性 収 縮 が 要

求

さ れ る が

，

下

り勾

配

走 行 時

の

遠

心

性

収 縮は 上 り

勾

配 走

行 時

の

_求

心

性 収 縮

よ

りも動 員

され る

運 動 単 位

へ の 効 果 が 大 きい こ と が 示 唆 さ れて お り2S）

_．

加

えて

，

酸 素 摂 取 量 を

同

・

に し た 場

合

遠 心 性 収 縮 は 求 心 性 収 縮の

3

から

6

倍

の

筋 張 力

を 発

揮

す るこ と が

示

さ れてい る291

，

、

　

以

E

よ

り

ド

り勾

配 トレッ ド ミル歩 行の

呼

吸 循 環 器 障 害