ø 安静臥床が及ぼす全身への影響と 離床や運動負荷の効果について
The Negative Effect of Bed Rest and Immobility, the Positive Effect of Anti-gravity Posture and Exercise for Human Health
佐藤知香
＊ø梅本安則
＊ù田島文博
＊ùChika Sato ・Yasunori Umemoto ・Fumihiro Tajima
Key words：安静臥床／起立性低血圧／循環血液量減少／運動療法／急性期リハビリテーション治療
要旨 安静臥床の弊害は 70 年以上前から認識されており，その影響は筋骨格系，循環器系，呼吸 器系など全身に及ぶことがわかっている．また，超急性期治療領域においてもその弊害が注 目されている．本稿では安静臥床の弊害について，筋量や筋力低下，関節拘縮，循環血液量 減少や心機能低下による起立性低血圧，最大酸素摂取量の低下，肺活量低下などをそれぞれ の報告を挙げ説明する．後半は，離床や運動負荷による治療効果を紹介する．なぜリハビリ テーション治療を提供すべきなのか，考える一助となれば幸いである．
＊1 女川町地域医療センター診療部
＊2 和歌山県立医科大学リハビリテーション医学講座
【連絡先】〒986-2243 宮城県牡鹿郡女川町鷲神浜 字堀切山 51-6 女川町地域医療センター診療部 佐藤知香E-mail：[email protected]
DOI：10.2490/jjrmc.56.842
安静臥床が及ぼす 全身への影響
þ÷ 年以上も前からベッド上安静臥床の弊害は認 識されているø)．ベッド上臥床は宇宙空間への滞 在と類似した生理的影響を与える．øĀý÷ 年代以降 の宇宙時代の幕開けとともに，宇宙空間で過ごし たときのヒトの生理機能に及ぼす影響のシミュ レーションとして，地上での安静臥床による基礎研 究が行われるようになった．øĀýý 年に The Dallas Bed Rest and Training Study が行われ，ù÷ 日間 の安静臥床が健常若年者の最大酸素摂取量を ùÿ％低下させることが報告されたù)．安静臥床の
状態で心臓への負担が少ない環境に適応した結 果，全身の血液量は減少しú)，心筋は萎縮してしま うû)．
上記に加え，安静や臥床といった身体の不活動 状態は筋骨格系，循環器系，呼吸器系，消化器系，
泌尿器系，精神神経系など全身に悪影響を及ぼす．
以下に，安静臥床が各臓器機能に及ぼす影響を概 説する．
ø．筋骨格系
ø）筋量減少，筋力低下
平均 ýþ 歳の健常者の ø÷ 日間安静で筋蛋白合成 率が ÷.÷þþ から ÷.÷üø へと低下し，約 ý.ú％の筋肉 量減少が生じü)，疾病保有者では øþ.þ％の筋肉量 減少がみられたことが報告されているý)．日本人 では，平均 þý 歳の骨粗鬆症性脊椎圧迫骨折患者 の ú 週間の床上安静で，全身の筋肉量が ü％有意 に減少したと報告されているþ)．Müllerÿ)のギプス 固定による研究によると，ø 日の安静で ø～û％の 筋力低下が起こり，ú～ü 週間で約 ü÷％に低下する 特集 集中治療室から開始する急性期リハビリテーション
といわれている．
ù）骨密度減少
上記の骨粗鬆症性脊椎圧迫骨折患者の報告の中 で，ú 週間の安静臥床により骨盤の骨密度が þ.ú％
の有意な減少を認めたとしている．さらに，ù÷ 週 ほどの安静臥床では ú÷～ü÷％の骨密度減少をきた すという報告もあるĀ)．
不動による骨密度減少は，骨吸収亢進により生 じるとされる．低栄養状態やステロイド治療など，
骨量減少の誘発要因がある患者は骨密度の減少が 進行しやすい．
ú）関節拘縮
ラットの膝関節固定実験で，約 ù 週間で関節包 の厚さが減少し，疎性結合織が密性結合織に変化 し，滑膜表層と脂肪織の萎縮や線維増生が起こる と報告されているø÷)．また，ラットの足関節ギプス 固定実験では，皮膚や腓腹筋・ヒラメ筋といった付 着筋が関節可動域へ関与することがわかってい るøø)．
ù．循環器系
ø）循環血液量の低下
（血圧調節システムの機能低下を含む）
起立時の血圧を維持するシステムは図 øøù)のと
おりである．まず，立位時に血液が重力によって 下肢へ移動することで静脈還流量が減少する．そ の結果心拍出量が減少すると，調節システムが機 能しない限り，血圧が低下する．血圧の低下は，
頚動脈洞と大動脈弓の圧受容体により感知され，
圧受容体からのシグナルが脳幹の循環調節中枢に 作用し，交感神経活動が亢進することで，心拍数 と末梢動脈抵抗が上昇し，心拍出量を維持するこ とで血圧は維持される．また，抗利尿ホルモンが 分泌され循環血液量が増加し，血圧維持に働く．
反対に立位から臥位になると，下肢から約 þ÷÷
mL の血液が胸腔内に移動し，一時的に心拍出量 が増加する．血圧を一定に保つよう圧受容体が作 用し末梢血管抵抗を低下させる．この状態を人体 は心肺容量受容器を介して体液量の過剰状態と判 断し，抗利尿ホルモンの分泌低下やレニン活性の 低下，腎交感神経活動の低下および心房ナトリウ ム利尿ホルモンの分泌増加により排尿量の増加な どを介して体液量の減少，循環血液量の減少をき たす．Greenleaf の総説øú)では，臥床 ùû 時間後に は血漿量の ü～ø÷％の減少がみられ，ù÷ 日後には øü％もの減少がみられることを示している．
また，心臓自体の変化も重要である．Perhonen らû)は，ý 週間のベッド上臥床が，健常男性の左心 図 ø head-up tilt で起こる神経系・内分泌系の反応（文献 øù より改変）
中心静脈圧↓
交感神経活動↑
ノルエピネフリン濃度↑
血管収縮↑
中心静脈圧↓
動脈圧↓
交感神経活動↑
ノルエピネフリン↑
心拍数↑
血管収縮↑
レニン・アンジオテンシン・
アルドステロンⅡ↑
（prolonged）
20 〜 30 分の持続的な起立
中心静脈圧↓
動脈圧↓
平均動脈圧↓
交感神経活動↑
ノルエピネフリン濃度↑
心拍数↑
血管収縮↑
レニン・アンジオテンシン・
アルドステロンⅡ↑
バソプレシン↑
室容量・平均心室壁厚を有意に減少させ，左心室 拡張末期容量においては ù 週間の臥床で有意に減 少することを報告した．
つまり，臥床により循環血液量，体液量が減少す ることや，心臓への負荷が低下することによる心臓 の廃用性変化が起立性低血圧の重要な要因となっ ていることが推察される．
ù）最大酸素摂取量低下
最大酸素摂取量は，持久力の指標であり，心拍 出量，末梢での動静脈酸素分圧較差などで規定さ れる．最大酸素摂取量は，臥床安静で ø 日あたり 約 ÷.Ā％低下することが知られているøû)．
ú）静脈血栓
深部静脈血栓症，静脈血栓塞栓症のリスクが安 静臥床により高まり，これらは肺血栓塞栓症を引き 起こす原因となり得る．静脈還流の要素となる筋 ポンプが臥床していると機能しにくいこと，臥床で 血液量が減少するため血液粘稠性が亢進すること などが，安静臥床による静脈血栓形成リスクの上 昇の原因とも考えられるøü)．
ú．呼吸器系
臥床により腹部臓器に押し上げられ横隔膜は û cm ほど挙上し，機能的残気量（functional re- sidual capacity：FRC）を øü～ù÷％減少させる．
FRC は安静時の呼気終末に肺の中に残っている肺 気量で，ガス交換に大きく関与する．FRC の減少 は，肺内シャントの増加や換気血流比の不均衡を もたらし，酸素運搬能の低下をもたらすøý)．
健常成人において，肺活量，最大吸気口腔内圧，
最大呼気口腔内圧，最大咳嗽流速の項目は，端座 位＞ ûü°ギャッジアップ座位＞仰臥位の順に高値 でありøþ)，努力性肺活量，一秒量も座位で仰臥位 より有意に高いøÿ)．座位では腹部臓器が下がり肺 底部が解放され，胸郭拡張性と横隔膜の運動自由 度が高まり，臥床よりも換気に有利となるøĀ)．
また，臥位では下側となった肺領域がうっ血，肺 胞圧迫，分泌物貯留しやすくなり，下側肺障害を 招きやすくなる．貯留した分泌物が排出されなけ れば，そこから細菌が増殖し，沈下性肺炎を起こす 原因となるù÷)．
û．消化器系
不動は腸管内の食物通過時間を延長させ，便秘 の原因となる．特に，高齢者ではその傾向が強 いùø)．健常人の安静臥床で，腸管の運動が低下し，
腹部の張りや痛みの訴えが増えたことが報告され ているùù)．
ü．泌尿器系
不動による骨量減少と骨吸収の亢進により高カ ルシウム血症，高カルシウム尿症が生じ，尿路結石 が生じやすくなるù÷)．
ý．精神神経系
健常若年男性の ù÷ 日間の安静臥床実験では，
安静臥床前と比較して，活力が減り混乱が増える という結果ùú)だった．また，術後せん妄の発症に ついて，手術当日の床上安静の苦痛が有意に関与 しているとの報告ùû)もあるように，安静臥床の精 神機能への悪影響もいわれている．
þ．超急性期治療における安静臥床
クリティカルケア領域で重症病態の発症後に進 展する，全身性の衰弱する神経・筋の合併症であ る ICU-acuired weakness（ICU-AW）という概念 が注目されている．ICU-AW は重症疾患に伴うそ の後の機能予後や quality of life（QOL）へ直接関 与するとされ，早期診断と予防・危険因子の除去 が重要である．Appleton らのシステマティックレ ビューによると ICU-AW の発生率は Ā～ÿý％と報 告によりばらつきがあり（中央値 ûþ％)ùü)，特に高
率となるのが敗血症患者で ý÷～ø÷÷％の発生率と 報告されているùý)．ICU-AW の出現は，人工呼吸 器の離脱困難，ICU・病院滞在日数の延長や機能 障害を残し日常生活に支障をきたす．ICU-AW の 危険因子として重要とされる ü つのうちの ø つが 不動化であるùþ)．
離床や運動負荷の効果
安静臥床による弊害を防ぐためには，安静にし ない（運動する）ことと，臥床しない（起立する）
こと，つまりは地球上でヒトが生きていくうえであ たり前の環境をつくることが必要であるùÿ)．
ø．筋骨格系
最大筋力の ù÷～ú÷％の筋収縮を続ければ筋力は 維持され，ú÷％以上の筋収縮を行えば筋力は増加 するÿ)とされるため，早期から筋力訓練を開始し継 続することは重要である．筋力低下後も，最大収 縮を ø 日 ø 回行うことで，最大筋力の þü％までは 週 øù％程度の増加率で筋力は増していくÿ)．また，
低栄養状態の患者の血清アルブミン値が改善する と，運動療法による Barthel Index（BI）の改善が 顕著であるùĀ)という報告もある．蛋白合成低下が 筋量低下の原因となっており，その改善のためには 運動時の十分な蛋白質や必須アミノ酸の投与の併 用が有用と考えられる．
関節拘縮の予防のためには関節可動域訓練であ る．四肢麻痺の足関節可動域訓練を，片足は ø÷
分を ø 日 ù 回，週 ü 回で行い，対側は可動域訓練 をしなかった場合，ý カ月後に足関節背屈の可動 域が訓練肢で ù°増加し，非訓練肢で ù°減少した と報告されているú÷)．
ù．循環器系
運動療法によって最高酸素摂取量は øü～ùü％増 加する．冠動脈疾患およびこれに基づく慢性心不
全においては，運動療法単独で心不全増悪による 入院を減らし，総死亡，心臓死を減らして生命予 後を改善するúø)．
ú．呼吸器系
肺癌患者における報告では，開胸術後呼吸器合 併症の発症率は呼吸理学療法による介入群 ú.÷％，
非介入群 û.ù％で有意差を認めたúù)．また，ùûù 名 の肺全摘患者の多変量解析では，術後呼吸器合併 症の危険因子の ø つとして術前からの呼吸リハビ リテーション治療の非実施が挙げられたúú)．
しかし，従来から呼吸理学療法として実施され てきた排痰法や呼吸練習単独では呼吸器合併症の 予防や改善効果に対する十分なエビデンスは認め られないとの報告もあるúû)．ただ，早期に離床し ないことは腹部術後の呼吸器合併症を ú 倍に増加 させ，入院期間を有意に延長させるという報告が あるúü)ことから，呼吸理学療法を含めた早期から の運動療法は周術期の呼吸器合併症に対して有用 と考えられる．
û．超急性期治療での離床や 運動負荷の効果
Schweickert らúý)は鎮静および人工呼吸器管理 下の ICU 患者 ø÷û 名を早期離床やベッドサイドか らの積極的運動療法群（鎮静中断，四肢自動他動 運動，ADL トレーニング）とコントロール群（標準 的ケア）とに割り付け，退院時の ADL や独歩可能 な患者の割合を主要アウトカムとする randomized controlled trial（RCT）を行った．積極的運動療法 群では，ICU 退室時の ADL に差は認められなかっ たものの，退院時の機能的評価が有意に改善し（BI þü 点 vs üü 点），機能的に自立している患者の割合 が有意に増加した（üĀ％ vs úü％）．また，一定レ ベルの運動能力の回復に要した時間の短縮，非人 工呼吸日数の延長，せん妄期間の短縮も認めた．
治療上離床不可能な場合や運動が制限される場 合も，ベッドサイドで早期からサイクルエルゴメー ター運動を行うことで，退院時の運動能力の回復 や大腿四頭筋筋力を高めたと報告されているúþ)．
おわりに
安静臥床の弊害を説明し，離床や運動負荷の効 果を紹介した．安静臥床が及ぼす悪影響は明らか なものであり，離床や運動負荷は不動による悪影 響を防ぐのみならず，最終的に到達する身体機能 を高め，到達期間を短縮させる．離床や運動負荷 が重要な一治療として認識され，あらゆる患者に 正しく提供されるよう，リハビリテーション医療に 携わるすべてのスタッフが努力しなければならな い．
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