急性期脳卒中患者の基本的姿勢における呼吸代謝に関する検討

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(1)理学療法学第 44 巻第 6 号 415 ∼急性期脳卒中患者の基本的姿勢における呼吸代謝に関する検討 425 頁（2017 年）. 415. 研究論文（原著）. 急性期脳卒中患者の基本的姿勢における呼吸代謝に関する検討＊中澤明紀 1）# 佐竹將宏 2）木元裕介 3）岩澤里美 4）皆方伸 3）上村佐知子 2）塩谷隆信 2）. 要旨【目的】急性期脳卒中患者の基本的姿勢における呼吸・循環反応を測定し，各姿勢の代謝を把握すること，脳卒中急性期の代謝の特徴を理解することを目的とした。【方法】急性期脳卒中患者 31 名を対象に呼気ガス分析装置を用い，臥位，ヘッドアップ，端座位，車いす座位，立位の 5 つの基本的姿勢での呼吸代謝を測定し，さらに回復期脳卒中患者と比較した。【結果】臥位，ヘッドアップ，端座位，車いす座位の各姿勢での呼気ガス指標には有意な差を認めなかった。一方で立位は他の姿勢よりも有意に高く，2.00 METs であった。すべての姿勢で呼気ガス指標は回復期患者群よりも有意に高かった。%REE は約 132％であった。【結論】臥位，ヘッドアップ，端座位，車いす座位における代謝の違いはほとんどなく負荷量も高くなかったが，立位保持練習は身体負荷が高い可能性があり全身状態に留意する必要がある。急性期の代謝亢進は組織修復等による可能性が示唆された。キーワード急性期脳卒中患者，基本的姿勢，代謝. し，患者の自覚症状に注意しながらリスク管理をして，. はじめに. 離床を進めていく。早期離床場面での姿勢変化に伴う. 急性期脳卒中患者のリハビリテーションにおいて積極. 2） BP・脈拍の変化についてはいくつかの報告がある。. 的な早期離床は周知されており，また早期から一日あた. 代謝の測定には呼気ガス分析装置が用いられる。脳卒. りの練習をより多く行うことが機能障害や日常生活活動. 中患者を対象とした呼吸代謝に関する研究では，歩. （activities of daily living；ADL）の改善にもつながる 1）. 行. 3）4）. や自転車エルゴメーター 5）など，運動・動作時. 。発症直後から早期離床を促すために. の測定が多い。安静時の姿勢における呼吸代謝を測定し. は，ヘッドアップから段階的に端座位，車いす座位，立. た研究では，慢性期脳卒中患者を対象としたものが散見. 位へと順に姿勢を起こしていくことが多い。その際には. され，森. 通常，血圧（blood pressure；以下，BP）や脈拍を測定. が増大したと報告している。一方で，急性期脳卒中患者. とされている. ＊. Cardiorespiratory Responses and Metabolism during Basic Positions in Patients with Acute Stroke 1）那須赤十字病院リハビリテーション科（〒 324‒8686 栃木県大田原市中田原 1081‒4） Aki Nakazawa, PT, MSc: Department of Rehabilitation, Nasu Red Cross Hospital 2）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 Masahiro Satake, PT, PhD, Sachiko Uemura, PT, PhD, Takanobu Shioya, MD, PhD: Department of Physical Therapy, Graduate School of Health Science, Akita University 3）秋田県立脳血管研究センター機能訓練部 Yusuke Kimoto, PT, MSc, Shin Minakata, PT, MSc: Department of Rehabilitation, Research Institute for Brain and Blood VesselsAkita 4）秋田県立リハビリテーション・精神医療センター機能訓練部 Satomi Iwasawa, PT, MSc: Department of Rehabilitation, Akita Prefectural Center of Rehabilitation and Psychiatric Medicine ＃ E-mail: [email protected] （受付日 2016 年 10 月 26 日／受理日 2017 年 7 月 3 日）［J-STAGE での早期公開日 2017 年 9 月 1 日］. 6）. は臥位よりも，端座位や立位で酸素摂取量. を対象とした静的な安静姿勢での呼吸代謝に関する報告はほとんどみられない。脳卒中発症直後は，脳組織が傷害されることにより炎症反応が惹き起こされ. 7）. ，代謝過程に影響を与える 8）. とされている。したがって筆者らは，急性期脳卒中患者の代謝量は亢進しており，さらに急性期の離床プログラムで行われている姿勢保持においても影響があり，安静とはいえ姿勢毎に呼吸代謝は異なるのではないかと考えた。急性期の基本的姿勢においてどのような呼吸代謝を示すのかは明らかにされておらず，その特徴が把握できれば，急性期リハビリテーションを実施するうえでより適切な身体負荷量やプログラム内容を検討する一助になると考えた。.

(2) 416. 理学療法学第 44 巻第 6 号. 表 1 患者背景 AS 群（n=31）年齢（歳）性別（男 / 女：名）. RS 群（n=15）. 74.3 ± 9.8. 67.8 ± 12.8. 19/12. 10/5. 身長（cm）. 157.6 ± 10.2. 体重（kg）. 159.7 ± 8.0. 60.3 ± 14.5. 60.2 ± 12.7. 病型（脳出血 / 脳梗塞：名）. 14/17. 4/11. 麻痺側（左 / 右：名）. 17/14. 7/8. 罹患期間（日）体温（℃）入院時 NIHSS（点）. 6.9 ± 2.6. 65.0 ± 23.9. 36.5 ± 0.4. 36.2 ± 0.3. 8.9 ± 7.0. 6.6 ± 4.3. 1/3/12/4/8/3. 0/2/1/0/7/4. SIAS-M（点）. 9.9 ± 7.8. 17.1 ± 8.5. MMSE（点）. 下肢 Br.stage （Ⅰ / Ⅱ / Ⅲ / Ⅳ / Ⅴ / Ⅵ：名）. なし 1. 22.5 ± 4.8. 25.3 ± 4.4. 感覚障害（有 / 無：名）. 28/3. 9/6. 高次脳機能障害（有 / 無：名）. 25/6. 11/4. ※ MMSE は意識障害や高次脳機能障害のため，それぞれ測定困難者がいた．MMSE が実施できた対象者数は，臥位・ヘッドアップ・端座位は 22 名，車いす座位は 18 名，立位は 5 名であった． AS：acute stage RS：recovery stage NIHSS：National Institute of Health Stroke Scale Br.stage：Brunnstrom stage SIAS-M：Stroke Impairment Assessment Set-Moter MMSE：Mini-Mental State Examination. 本研究の目的は，急性期脳卒中患者を対象に，基本的. 理委員会（承認番号：13-8）および秋田大学大学院医学. 姿勢（臥位，ヘッドアップ，端座位，車いす座位，立位）. 系研究科・医学部倫理委員会（承認番号：1073）にて承. での呼吸・循環反応を測定し，各姿勢での呼吸代謝を把. 認を得た。. 握すること，そして回復期脳卒中患者と比較し，脳卒中急性期における代謝の特徴を明らかにすることである。対象および方法. 2．方法 AS 群と RS 群のすべての対象者に，臥位，ヘッドアップ，端座位，車いす座位，立位の 5 つの姿勢をとっても. 1．対象. らい，呼気ガス分析装置を用いて連続的に呼吸・循環の. 対象は 2013 年 10 月∼ 2015 年 3 月に，地方独立行政. データを測定した。. 法人秋田県立病院機構秋田県立脳血管研究センターに入. 1）測定手順. 院し，主治医よりリハビリテーションが処方された直後. 先行研究. の患者であった。その中から，患者または家族に研究の. 取している対象者は，少なくとも食後 2 時間経過した一. 目的，趣旨を十分に説明し，文書による同意が得られた. 定の時刻に測定した。その他の対象者は日中の一定の. 急性期脳卒中患者 31 名（74.3 ± 9.8 歳，罹患期間 6.9 ±. 時刻に測定した。測定前には 15 分以上臥位をとった。. 2.6 日（acute stage；以下，AS 群））から協力を得るこ. 心拍数（heart rate；以下，HR），経皮的動脈血酸素飽. とができた。また当センター回復期病棟に入院中であ. 和度（percutaneous arterial oxygen saturation；以下，. り，同様に研究の同意が得られた回復期脳卒中患者 15. SpO2），BP などの身体状況を確認した後，対象者に. 名（67.8 ± 12.8 歳，罹患期間 65.0 ± 23.9 日（recovery. フェイスマスクと心拍センサー（Polar Electro Japan，. stage；以下，RS 群））を対照群とした（表 1）。除外基. POLAR T31）を装着した。フェイスマスクの装着では. 準は，全身状態が不良であった者，重篤な意識障害が. 空気漏れがないことを確認し，測定時には自然呼吸をす. あった者，酸素マスクや鼻腔カニューレによって酸素吸. るように対象者に指示した。本研究の測定中止基準は先. 入中であった者とした。. 行文献. 研究の実施に先立ち，秋田県立脳血管研究センター倫. 悸，狭心痛の出現，② HR が 140/ 分を超えた場合，③. 10）. 8）9）. を元に，経口あるいは経腸にて栄養摂. のリハビリテーション中止基準に準じ，①動.

(3) 急性期脳卒中患者の基本的姿勢における呼吸代謝に関する検討. 417. 14）. 不整脈が増加した場合（10 回 / 分以上），④収縮期 BP. 式. （HB 式）を用いて基礎代謝量（basal energy ex-. 200 mmHg 以上になった場合，⑤収縮期 BP 40 mmHg. penditure；以下，BEE）を推定し，REE を BEE で除. 以上上昇，あるいは 20 mmHg 以上下降した場合，⑥頻. して比にした％ REE（measured REE/Harris-Benedict. 呼吸（30 回 / 分以上），息切れが出現した場合，⑦徐脈. predicted BEE × 100）. が出現した場合，⑧意識状態の悪化，⑨対象者の訴えや. 3）患者背景. 自覚症状があった場合，とした。. 脳卒中の病型は，磁気共鳴画像検査（Magnetic Res-. 測定姿勢は，臥位，ヘッドアップ，端座位，車いす座. onance Imaging；MRI）あるいはコンピュータ断層撮影. 位，立位の 5 つの姿勢とし，この順で連続して測定した。. （Computed Tomography；CT）などから医師によって. 各姿勢は 5 分間保持した。ヘッドアップは，ベッドの背. 診断された。重症度は入院時 National Institute of Health. 上げを 30°拳上し，股・膝関節を軽度屈曲した姿勢とし. 16） Stroke Scale（以下，NIHSS），下肢ブルンストローム・. た。端座位はベッドの横に背もたれなしで座り，足部の. 17）ステージ（Brunnstrom stage；以下，Br.stage），脳卒. 下には台を置いて足底が接地するようにした。立位では. 中機能障害評価法麻痺側運動機能項目（Stroke Impair-. 補装具を使わなかった。測定順序や介助方法は，臨床で. 18） ment Assessment Set-Moter；SIAS-M）にて評価した。. 行っている姿勢保持練習と同様の方法で行った。つま. 患者情報として，年齢，性別，身長，体重，麻痺側，罹. り，端座位と立位は最大限に自力で保持してもらうとと. 患期間，安静度，体温，Mini-Mental State Examination. もに，転倒の危険性があると判断した場合には軽く手す. 19）（MMSE），感覚障害・高次脳機能障害の有無を調査し. 15）. を対象者ごとに求めた。. り等につかまってもらったり，最小限の介助を加えたり. た。測定日直近の患者情報を採用した。. した。. 4）統計学的分析. 2）測定機器と測定項目. 得られた呼気ガス指標および HR は，姿勢変換直後の. 呼気ガスと HR の測定には，携帯式呼気ガス代謝モニ. 著明な変動から一定の状態となったことを安定の条件と. ® ター（CORTEX 社製，MetaMax3B ）を使用し，breath. し，2 分以降のデータを平均して分析に用いた。. by breath 法で測定した。測定前には毎回，ガスセンサー，. 呼気ガス指標および HR を AS 群内の姿勢間で比較す. ボリュームトランスデューサーおよび気圧センサーの. るために，多重比較（Tukey HSD 法），RS 群内の姿勢. キャリブレーションを実施した。対象者の負担を除くた. 間で比較するために，多重比較（Tukey HSD 法または. ® め，MetaMax3B 本体は対象者に装着せずベッドサイド. Bonferroni 法）を用いた。次に，各姿勢の呼気ガス指標. に設置した。呼気ガスは，フェイスマスクに取りつけら. および HR と％ REE を AS 群と RS 群で比較し，その ˙ ˙ 2 と VCO うち VO 2 の臥位，車いすの AS 群と RS 群の比. れたボリュームトランスデューサーとサンプルチューブを経由して自動的に採取された。呼気ガス測定により， ˙ 2），二酸化炭素酸素摂取量（oxygen uptake；以下，VO. 較には Mann-Whitney 検定，その他の指標の AS 群と RS 群の比較には対応のない t 検定を用いた。また，代. ˙ 2），分時換排出量（carbon dioxide output；以下，VCO ˙ 気量（expired ventilation；以下，VE），代謝当量（meta-. なる可能性. 謝量には性差が存在すること 8）. 20‒22）. や，病型によって異. が示されている。そこで各群内で REE を. bolic equivalents；以下，METs），エネルギー消費量. 性別で比較するために対応のない t 検定，病型別で比較. （energy expenditure：以下，EE）が得られた。METs. するために Mann-Whitney 検定を用いた。さらに，. と EE は付属の測定・解析ソフトウエア（MetaSoft）に. REE と対象者の背景因子の関係を検討するために，. より自動的に計算され，それぞれ 1 MET = 3.5 ml/kg/ 11） ˙ 2+1.11 × VCO ˙ 2）× min ，EE（kcal/ 日）＝（3.941 × VO. Pearson の相関係数を用いた。. 1,440. 12）. で算出された。呼気ガス指標と心拍センサーか. ら得られた HR は，解析ソフトの画面にリアルタイムに表示され，対象者の状態把握にも利用した。. すべての統計学的分析は IBM SPSS Statistics for Windows ver.21 を用いて実施し，有意水準は 5% とした。結果. SpO2 の測定には，ベッドサイドモニタ（日本光電）. 1．各群内の姿勢間の呼気ガス指標の検討. あるいは指先クリップ型パルスオキシメータ（pulsfit. AS 群 31 名，RS 群 15 名のうち，測定中止基準に該. BO-600）を用いた。BP の測定には，ベッドサイドモニ. 当する対象者はいなかった。また本研究実施中に有害事. タ（日本光電）あるいは血圧計（TERUMO，エレマー. 象の発生はなかった。. ノ）を使用した。SpO2 と BP は各姿勢の変換直前と直. 1）AS 群. 後に測定した。. 対象者の主治医から許可された安静度は，ヘッドアッ. 先行研究. 8）13）. を元に，測定した臥位の EE を安静時. プまで実施可能が 1 名，車いす座位までが 14 名，歩行. 代謝量（resting energy expenditure；以下，REE）と. までが 16 名であった。このように安静度による制限や，. した。さらにハリスベネディクト（Harris-Benedict）の. 介助量が多く移乗や立位の実施が困難であった対象者が.

(4) 418. 理学療法学第 44 巻第 6 号. ˙ 2）表 2-1 姿勢毎の各指標の測定値（VO ˙ （L/min） VO 2. 姿勢（AS 群 /RS 群）. AS 群. RS 群. p. 臥位（31/15）. 0.23 ± 0.05 **. 0.18 ± 0.03. 0.01. ヘッドアップ（31/15）. 0.22 ± 0.05 **. 0.17 ± 0.02 *. 0.001. 端座位（30/15）. 0.24 ± 0.05 **. 0.20 ± 0.03. 0.01. 車いす（28/14）. 0.22 ± 0.04 **. 0.18 ± 0.06. n.s.. 立位（6/11）. 0.40 ± 0.14. 0.22 ± 0.04. 0.01. mean ± SD AS 群内の姿勢間比較：多重比較（Tukey HSD 法） RS 群内の姿勢間比較：多重比較（Bonferroni 法） ** p<0.01，* p<0.05：各群の立位との比較 AS 群 vs RS 群：Mann-Whitney 検定（臥位，車いす），対応のない t 検定（ヘッドアップ，端座位，立位） n.s.：not significant AS：acute stage RS：recovery stage ˙ ：oxygen uptake VO 2. ˙ 表 2-2 姿勢毎の各指標の測定値（VCO 2）姿勢（AS 群 /RS 群）. ˙ VCO 2（L/min） AS 群. RS 群. p. 臥位（31/15）. 0.19 ± 0.04 **. 0.15 ± 0.03. 0.01. ヘッドアップ（31/15）. 0.18 ± 0.04 **. 0.14 ± 0.02 *. 0.001. 端座位（30/15）. 0.20 ± 0.04 **. 0.15 ± 0.02. 0.001. 車いす（28/14）. 0.18 ± 0.03 **. 0.15 ± 0.02. 0.01. 立位（6/11）. 0.33 ± 0.10. 0.17 ± 0.03. 0.001. mean ± SD AS 群内の姿勢間比較：多重比較（Tukey HSD 法） RS 群内の姿勢間比較：多重比較（Bonferroni 法） ** p<0.01，* p<0.05：各群の立位との比較 AS 群 vs RS 群：Mann-Whitney 検定（臥位，車いす），対応のない t 検定（ヘッドアップ，端座位，立位） AS：acute stage RS：recovery stage ˙ VCO 2：carbon dioxide production. いたため，各姿勢保持が可能であった対象者数はそれぞれ異なった。AS 群のうち，各姿勢保持が 5 分間可能で. 前述した全対象者を比較した結果と同様に，すべての指 ˙ 2 は立位標において立位がもっとも高かった。また VO. 立位が 6 名であった。対象者によって姿勢保持に介助を. と臥位，ヘッドアップ（p<0.01），車いす座位（p<0.05） ˙ との間に有意差を認めた。VCO 2 は立位とその他の姿勢 ˙ と有意差を認めた（p<0.01）。VE は立位と臥位，ヘッド. 要する場合があり，端座位保持に介助を要した者は 18. アップと有意差を認めた（p<0.01）。METs は立位と臥. 名，立位保持に介助を要した者は 2 名であった。. 位，ヘッドアップとの間に有意差を認めた（p<0.01）。. 呼気ガス指標を姿勢間で比較した結果，すべての指標. 2）RS 群. は立位がもっとも高く，その他の姿勢と有意差を認めた. RS 群の対象者には安静度による制限はなかった。し. （p<0.01）。METs は立位が 2.00 METs ともっとも高く，. かし，フェイスマスクの連続した装着に不快感があり測. その他の姿勢との間に有意差を認めた（p<0.01，表 2）。. 定継続ができなくなった対象者や疲労により姿勢保持が. 立位実施が可能であった対象者は 6 名であり（表 3），. 困難となった対象者がいたため，RS 群において分析可. その他の姿勢実施が可能であった対象者より少数であっ. 能なデータが得られたのは，臥位・ヘッドアップ・端座. た。そこで，立位実施者の特徴を捉えるために，立位実. 位がそれぞれ 15 名，車いす座位が 14 名，立位が 11 名. 施者における姿勢間の比較を行った（表 4）。その結果，. であった。対象者によって姿勢保持に介助を要する場合. あり，分析可能なデータが得られたのは，臥位とヘッドアップが 31 名，端座位が 30 名，車いす座位が 28 名，.

(5) 急性期脳卒中患者の基本的姿勢における呼吸代謝に関する検討. 419. 表 2-3 姿勢毎の各指標の測定値（METs） METs. 姿勢（AS 群 /RS 群）. AS 群. RS 群. p. 臥位（31/15）. 1.09 ± 0.23 **. 0.85 ± 0.23. 0.01. ヘッドアップ（31/15）. 1.08 ± 0.21 **. 0.81 ± 0.21. 0.001. 端座位（30/15）. 1.17 ± 0.24 **. 0.92 ± 0.25. 0.01. 車いす（28/14）. 1.11 ± 0.23 **. 0.89 ± 0.24. 0.01. 立位（6/11）. 2.00 ± 0.80. 1.03 ± 0.29. 0.01. mean ± SD 各群内の姿勢間比較：多重比較（Tukey HSD 法） ** p<0.01：各群の立位との比較 AS 群 vs RS 群：対応のない t 検定 AS：acute stage RS：recovery stage METs：metabolic equivalents（1 METs ＝ 3.5 ml/kg/min）. ˙ 表 2-4 姿勢毎の各指標の測定値（VE） ˙ VE（L/min）. 姿勢（AS 群 /RS 群）. AS 群. RS 群. p. 臥位（31/15）. 9.04 ± 1.98 **††. 7.35 ± 1.14 **. 0.01. ヘッドアップ（31/15）. 9.16 ± 2.13 **†. 7.15 ± 1.00 **. 0.001. 端座位（30/15）. 10.19 ± 2.19 **. 8.31 ± 1.58. 0.01. 車いす（28/14）. 9.62 ± 1.98 **. 8.29 ± 1.24. 0.05. 9.36 ± 1.39. 0.001. 立位（6/11）. 16.10 ± 4.66. mean ± SD 各群内の姿勢間比較：多重比較（Tukey HSD 法） ** p<0.01：立位との比較 †† p<0.01，† p<0.05：端座位との比較 AS 群 vs RS 群：対応のない t 検定 AS：acute stage RS：recovery stage ˙ VE：expired ventilation. 表 2-5 姿勢毎の各指標の測定値（HR） HR（bpm）. 姿勢（AS 群 /RS 群）. AS 群. RS 群. p. 臥位（31/15）. 75.0 ± 14.0 **††. 69.9 ± 13.6 **. n.s.. ヘッドアップ（31/15）. 74.9 ± 13.5 **††. 68.3 ± 14.4 **. n.s.. 端座位（30/15）. 80.7 ± 15.0 **. 72.1 ± 14.5. n.s.. 車いす（28/14）. 77.5 ± 14.7 **††. 71.7 ± 14.7. n.s.. 立位（6/11）. 91.2 ± 13.3. 77.7 ± 15.6. n.s.. mean ± SD 各群内の姿勢間比較：多重比較（Tukey HSD 法） ** p<0.01：立位との比較 †† p<0.01：端座位との比較 AS 群 vs RS 群：対応のない t 検定 n.s.：not significant AS：acute stage RS：recovery stage HR：heart rate. があり，端座位保持に介助を要した者は 2 名であった。立位はすべての対象者が自力で保持可能であった。呼気ガス指標を姿勢間で比較した結果，すべての指標 ˙ 2 は立位とヘッドアップ，は立位がもっとも高かった。VO. ˙ 車いす座位との間に有意差を認めた（p<0.05）。VCO 2は立位とヘッドアップとの間に有意差を認めた（p<0.05）。 ˙ VE は立位と臥位，ヘッドアップと有意差を認めた（p<0.01）。METs は立位がもっとも高く 1.03 METs で.

(6) 420. 理学療法学第 44 巻第 6 号. 表 3 立位実施者の患者背景. 年齢（歳）. AS 群（n=6）. RS 群（n=11）. 71.3 ± 8.8. 66.7 ± 11.7. 性別（男 / 女：名）. 5/1. 9/2. 身長（cm）. 160.5 ± 7.8. 162.0 ± 8.2. 体重（kg）. 59.4 ± 11.3. 60.5 ± 12.9. 病型（脳出血 / 脳梗塞：名）. 1/5. 3/8. 麻痺側（左 / 右：名）. 2/4. 6/5. 罹患期間（日）. 7.2 ± 2.5. 71.4 ± 26.5. 体温（℃）. 36.5 ± 0.4. 36.2 ± 0.4. 入院時 NIHSS（点）下肢 Br.stage （Ⅰ / Ⅱ / Ⅲ / Ⅳ / Ⅴ / Ⅵ：名）. 3.3 ± 1.8. 6.2 ± 3.4. 0/0/1/2/1/2. 0/0/1/0/5/4 なし 1. SIAS-M（点）. 14.3 ± 5.8. 20.6 ± 3.6. MMSE（点）. 26.2 ± 3.2. 26.6 ± 2.7. 感覚障害（有 / 無：名）. 6/0. 6/5. 高次脳機能障害（有 / 無：名）. 2/4. 7/4. mean ± SD AS：acute stage RS：recovery stage NIHSS：National Institute of Health Stroke Scale Br.stage：Brunnstrom stage SIAS-M：Stroke Impairment Assessment Set-Moter MMSE：Mini-Mental State Examination. 表 4 立位実施者（AS 群）における姿勢毎の換気指標（n=6）姿勢. ˙ （L/min） VO 2. ˙ VCO 2（L/min）. METs. ˙ VE（L/min）. 臥位. 0.26 ± 0.46 **. 0.21 ± 0.27 **. 1.25 ± 0.18 **. 10.62 ± 2.17 **. ヘッドアップ. 0.26 ± 0.42 **. 0.21 ± 0.28 **. 1.30 ± 0.17 **. 10.65 ± 2.27 **. 端座位. 0.28 ± 0.48. 0.22 ± 0.29 **. 1.42 ± 0.22. 11.23 ± 2.60 **. 車いす. 0.27 ± 0.14 *. 0.22 ± 0.20 **. 1.35 ± 0.22. 11.20 ± 2.36 **. 立位. 0.40 ± 0.14. 0.33 ± 0.10. 2.00 ± 0.80. 16.10 ± 4.66. mean ± SD 各群内の姿勢間比較：多重比較（Tukey HSD 法） ** p<0.01，* p<0.05：立位との比較 AS：acute stage ˙ ：oxygen uptake VO 2 ˙ VCO 2：carbon dioxide production METs：metabolic equivalents（1 METs ＝ 3.5 ml/kg/min） ˙ VE：expired ventilation. あったが，姿勢間で有意差は認めなかった（表 2）。. 5）。罹患期間，体温，NIHSS，下肢 Br.stage と REE との関連性を検討した結果，REE と有意な関連は認めら. 2．両群間の呼気ガス指標と％ REE の検討呼気ガス指標を姿勢毎に AS 群と RS 群で比較した結果，すべての指標で AS 群が有意に高かった（表 2）。. れなかった（表 6）。考察. ％ REE は AS 群で 132.5 ± 25.3 ％，RS 群で 106.2 ±. 急性期脳卒中患者に対する発症後早期の離床は，現在. 22.0％であり，有意差を認めた（p<0.01，表 5）。. 必須のプログラムである。しかし，端座位や車いす座位，立位などの基本姿勢の保持が発症後早期の患者にとって. 3．REE と背景因子の関係. どれくらいの負荷量であるのか明らかにされておらず，. REE を性別で比較した結果，AS 群において，男性は. したがって本研究では呼気ガス分析装置を用いて各基本. 女性より有意に高かった（p<0.05，表 5）。病型別で比. 姿勢保持時の呼吸代謝を調べた。さらに回復期患者と比. 較した結果，両群において有意差は認めなかった（表. 較することで，急性期患者の特徴を明らかにしようと.

(7) 急性期脳卒中患者の基本的姿勢における呼吸代謝に関する検討. 421. 表 5 AS 群と RS 群の REE，％ REE AS 群. RS 群 **. REE. 1,570.1 ± 323.4. 男性. 1,640.2 ± 292.7. 女性. 1,460.5 ± 338.8. 1,176.8 ± 199.5. 脳出血. 1,545.1 ± 318.1. 1,303.5 ± 234.9. 脳梗塞. 1,591.6 ± 345.6. 1,238.5 ± 196.8. ％ REE. 132.5 ± 25.3. 1,250.8 ± 198.9 1,295.3 ± 199.8. *. **. 106.2 ± 22.0. mean ± SD AS 群 vs RS 群：対応のない t 検定（性別），Mann-Whitney 検定（病型別） ** p<0.01，* p<0.05 AS：acute stage RS：recovery stage REE：resting energy expenditure ％ REE：measured REE/Harris-Benedict predicted BEE × 100. 6）. 表 6 REE と背景因子の相関関係（AS 群）. 0.92 と，こちらも増加量はわずかであった。森. 背景因子. 相関係数. p値. 罹患期間. 0.303. 0.097. 象とした慢性期脳卒中患者は発症から 1 ∼ 2 年経過し， ˙ 2 が高くなった理由を，麻痺側の筋緊張が高ままた VO. ‒ 0.042. 0.824. り，抗重力筋など多くの筋活動を必要としたためとして. 0.004. 0.983. いることから，低活動性で，ある程度の痙性麻痺を生じ. ‒ 0.062. 0.740. ていた症例が多かったのではないかと予想された。その. 体温 NIHSS 下肢 Br.stage. AS：acute stage REE：resting energy expenditure NIHSS：National Institute of Health Stroke Scale Br.stage：Brunnstrom stage Pearson の相関係数. が対. ため麻痺肢の不使用による軟部組織の線維化や筋短縮，関節拘縮が引き起こされ. 23）. ，筋の過活動が助長されて. いる可能性があり，姿勢の変化により筋緊張異常が惹起されたのではないかと考えられた。一方，本研究での RS 群は発症直後からリハビリテーションを実施し，引き続き回復期においても積極的な立位，歩行練習を取り. した。. 入れたプログラムを実施していることから，基本的姿勢の保持のみでは負荷としては強くはなく，端座位におい. 1．姿勢による呼気ガス指標の変化について ˙ 2 を含むすべ本研究では，AS 群と RS 群ともに，VO. ては痙性が増強する症例はいなかった。したがって代謝. ての呼気ガス指標は，臥位，ヘッドアップ，端座位，車. AS 群，RS 群の両群において，各呼気ガス指標は立. いす座位の 4 つの姿勢間で有意な差を認めず，立位保持. 位でもっとも高い値を示し，METs で換算すると AS 群. 6）. のみ高い値を示した。森は，慢性期脳卒中患者を対 ˙ 2 を測定し，臥位と比較して，端座位では 1.21 倍，象にVO. の亢進はわずかであったと考えられた。. は 2.00 METs であった。先行研究. 25）. では，健常者の. 立位は 0.83 METs と報告があり，AS 群ではそれを上回. 立位では 1.55 倍と有意に増加したと報告している。. る結果となった。AS 群のうち立位保持が可能であった. 本研究における AS 群では，安静臥位での METs は. 症例は限られたが，そのすべては運動麻痺や感覚障害，. 1.09 と高い値を示していた。その理由として発症直後の. バランス能力低下などの身体機能低下を呈していた。. 炎症症状等. 7）8）. が影響していると思われる。また，AS. Jang. 26）. は脳損傷により姿勢制御系の経路が破綻してい. 群の中には，身体機能が著しく低下し覚醒が低下した対. ると立位を維持するのに努力的になりやすいと報告して. 象者が含まれていた。発症直後は筋弛緩状態を呈するこ. いる。また脳卒中患者において，端座位よりも立位は難. とが多く. 23）. ，麻痺側のみならず非麻痺側においても筋. 力が低下する. 24）. とされている。AS 群では端座位の. 易度が高いことが示されており. 27）. ，AS 群で立位の代謝. 量がもっとも高くなったと考えられた。一般的な身体強 28）. とされてお. METs が 1.17 とわずかに増加はしていたが，もともと. 度の指標では，「屋内歩行で 2.0 METs」. の安静臥床時の METs は高く，姿勢保持の際の抗重力. り，AS 群の立位保持は，健常成人の「屋内歩行」と同. 筋などの筋活動は十分でないため，代謝量の増加はわず. 等の身体強度である可能性が示唆された。. かであったものと推察した。. 30 度ヘッドアップでは，AS 群，RS 群ともに，臥床. RS 群では，安静臥位での METs は 0.85，端座位では. 以下の代謝であることが示された。近年は集中治療室で.

(8) 422. 理学療法学第 44 巻第 6 号. のベッド上でもヘッドアップが推奨されており 29），本. 亢進に伴い心拍数が増大し，それに比例して換気量は増. 結果から患者への負荷量が臥床よりも少ない可能性が示. 加する. 唆された。また，車いす座位は，AS 群，RS 群ともに. あり，呼気ガス指標が有意に高かったことから，発症直. 端座位よりも代謝が小さい値を示した。車いす座位は. 後の脳卒中患者は持久性が低下し疲労の症状を呈してい. バックレストに寄りかかることもでき，アームレスト，. る可能性がある。このことから，対象者の全身状態や疲. フットレストがついていることから，端座位よりも身体. 労について，適切に評価し把握する必要があると考え. へかかる負荷が少なく座位がとれるものと思われる。ト. る。本研究では持久性や疲労について主観的評価を実施. ランスファーという動きは必要ではあるが，急性期患者. しておらず，今後の調査が必要である。. の座位練習では，端座位よりも負担が少ないため推奨で. 次に安静時代謝量（REE）について考察する。REE は，. きることが示唆された。. 生体が安静にしている際に費やす 1 日あたりのエネル. AS 群，RS 群の両群において，バイタルサインの逸. ギー量のこと. 脱や全身状態の悪化がみられた対象者はおらず，本研究. エネルギー量を REE とした。本研究の結果より，AS. 実施中に有害事象の発生はなかった。これは本研究にお. 群は RS 群よりも有意に REE が増大していた。また％. いて，急性期段階での離床が安全に実施できたことを示. REE も同様に，AS 群は RS 群よりも有意に増大してい. すものであると考える。近年の急性期リハビリテーショ. た。％ REE は，実測した REE を推定式から算出した. ンでの早期離床の重要性は周知のとおりであり，抗重力. BEE で除して比にした値であり，病態におけるストレ. 位は血圧調節機構への刺激や非麻痺側下肢使用による廃. ス係数を示す. 用症候群の回避. 30）. ，抗重力筋の収縮を促進する. 31）. など，. 37）. 。AS 群は RS 群と比較し心拍数が高い傾向に. 38）. であり，本研究においては，臥位での. 39）. とされている。Esper ら 40）は，発症. 早期の脳出血患者の％ REE は 126％と報告している。 41）. は，発症早期のくも膜下出血患者. その有益性が示されている。今回，対象者によって介助. さらに Kasuya ら. 量の違いはあったものの，臥位から端座位までは代謝量. の％ REE は軽症群 146％，重症群 198％と報告しており，. に大きな変化はなかったことから，より積極的な早期離. いずれも脳内出血による影響で代謝は亢進したと結論づ. 床を推奨できると考える。立位保持に関しては，より身. けている。急性期には炎症性のサイトカインやストレス. 体負荷が高い可能性があることから，前述した身体強度. ホルモンの増加，カテコラミンの放出，免疫系の賦活，. レベルを考慮し，さらに対象者個々の症状に十分注意し. 組織の修復などにより代謝が亢進する. ながら全身状態を適切にモニタリングして立位保持練習. ており，脳卒中というイベントが代謝機能に関与してい. を進めていく必要があると考える。. る可能性が推察された。. 13）42‒44）. とされ. REE の性別による比較では，AS 群は男性より女性で 2．AS 群と RS 群の比較. 有意に低く，RS 群は有意差を認めなかったものの，同. 呼気ガス指標を姿勢毎に AS 群と RS 群で比較した結. 様の傾向を認めた。一般的に，男性に比べ体脂肪量が多. 果，すべての指標で AS 群が有意に高く，RS 群で低かっ. い女性は代謝量が低いといわれており. 32）. 45‒47）. ，本研究に. より，脳卒中片麻痺患者において％肺. おいても同様の結果が得られた。病型別では有意差を認. 活量の低下，また横隔膜運動の低下を報告している。ま. めず，その他に REE と関連のある因子は抽出されな. た胸郭可動性は麻痺側において有意に低下するという報. かった。Finestone ら. た。先行研究. 33）. 8）. は，急性期脳卒中患者において. 。しかし，これら呼吸機能の低下は脳卒中. 病型や重症度などと，代謝量との間に有意な関連は認め. 後の安静による廃用性障害によるものとの解釈もなされ. なかったと報告しているが，上記のように，破綻した組. 告もある. 32）. ，脳卒中発症から数ヵ月経過した RS 群にお. 織の修復課程による代謝亢進があるとすれば，重症度が. いて，麻痺側のみならず非麻痺側の胸郭および横隔膜に. 代謝機能に影響する可能性は否定できないと推察され. も廃用などにより可動性の障害が生じた可能性が考えら. る。先行研究. れた。またその他の要因として，脳卒中後の持久性や疲. 研究の限界として挙げており，今後大規模な研究・検討. ており. 労の影響が考えられる。大川. 34）. は，脳卒中患者は健常. 者に比べ同一運動負荷に対し換気の増加を認め，持久性 35）. 8）. においても，対象者数が少ないことを. が必要であると考える。 REE の測定肢位に関して，臥位あるいは端座位. 45）. と. は急性期の過. されているが，明確に定義がなされていない。測定の簡. 度な低活動が筋力や全身持久力の低下に繋がると指摘し. 便さなどから臥位での測定値を用いることがほとんどで. ている。さらに脳卒中後の疲労には，脳神経細胞の損傷. あるが，これは健常者において，臥位と端座位はほぼ同. や炎症，神経内因物質の変化といった生物学的要因と，. 等の代謝量である. 抑うつや不安，残存している神経学的障害，身体活動量. が考えられる。既存の研究報告に基づき，臥位でのエネ. の減少など心理的・行動学的な要因が関与していると報. ルギー量を REE としたが，本研究の結果からも臥位と. 能力が劣っていると述べており，丸山. 告されている. 36）. 。疲労している場合には，交感神経の. 6）25）. という理解がなされていること. 端座位で代謝量の変化に有意差はなかったことから，.

(9) 急性期脳卒中患者の基本的姿勢における呼吸代謝に関する検討. REE の設定は妥当であると考えた。. 回，急性期脳卒中患者の基本的姿勢の呼吸代謝の特徴が明らかとなり，効果的な急性期リハビリテーションを行. 研究の限界と課題. ううえで有効な知見であると考える。. 本研究では，発症後早期の急性期患者を対象としたため，安静度により可能な姿勢が限定され，特に立位保持に耐えうる対象者が少なかった。また，麻痺の程度が重く，立位練習をはじめたばかりの対象者もいたため，重症度や介助量の違いが測定結果に影響を及ぼした可能性も否定できない。今回，発症直後にリハビリテーション処方がでたすべての患者を対象としたため，麻痺の程度が軽い症例もいた。今後は重症度による分類も取り入れることで，より急性期リハビリテーション・プログラムに示唆を与える結果が得られることと思われる。さらに今後の課題として，健常高齢者を対象に同様の手順で実測し，比較検討することが必要であろう。代謝の測定方法や条件についても，議論の余地がある。 REE は一部の食事誘発性熱産生（diet induced thermogenesis；以下，DIT）が含まれるとされている. 46）47）. 。. 本研究では DIT の影響を最小限にするために，参考文 8） 9）. を元に食後 2 時間という条件下で測定を実施した。. 献. しかし，DIT は 6 ∼ 8 時間程度持続する. 12）. との文献も. ある。さらに今回の測定中には，点滴を留置していた対象者もいたため，今回の条件では DIT の影響を完全に排除できなかった可能性が考えられた。岡本. 12）. は，入. 院患者で持続的に静脈栄養が施行されている場合には，投与速度を一定にした条件下で測定し，投与を中断する必要はないとしているが，今回の条件下での結果の解釈には，DIT の影響も考慮すべきであると考えた。しかしながら，DIT は総エネルギー消費量の 10％程度である. 423. 48）. との報告があり，このような DIT の影響を考慮し. ても，今回 %REE が 132％と高い値を示しており，急性期脳卒中患者の代謝亢進の可能性を示唆するものと考えられた。REE の測定方法や条件については，一定の見解が得られていないため，さらなる検討が必要であろう。結論急性期脳卒中患者の基本的姿勢における呼吸代謝について，呼気ガス分析装置を用いて検討した。その結果，臥位，ヘッドアップ，端座位，車いす座位の間で呼気ガス指標に有意差を認めなかった。一方で立位は他の姿勢よりも有意に高く，2.00 METs であった。すべての姿勢で呼気ガス指標は RS 群よりも有意に高かった。 %REE は約 132％であった。臥位，ヘッドアップ，端座位，車いす座位での代謝の違いはほとんどなく，座位までの離床プログラムは負荷が少ないことが示唆された。一方で立位保持練習は身体負荷が高い可能性があり全身状態に留意する必要がある。急性期の代謝亢進は呼吸筋機能の変化や組織修復等による可能性が示唆された。今. 文献 1）日本脳卒中学会脳卒中治療ガイドライン委員会：脳卒中治療ガイドライン 2015 急性期リハビリテーション．2015， pp. 277‒278. 2）佐竹將宏，籾山日出樹，他：発症後早期脳損傷患者の能動的体位変換による血圧と脈拍数の変化．理学療法科学． 1998; 13: 173‒177. 3）渡邉徹，鈴木英二，他：脳卒中片麻痺患者における介助歩行中の酸素摂取量．臨床リハ．2012; 21: 416‒420. 4）植木琢也，松葉好子，他：歩行時のエネルギー消費より分析した脳卒中片麻痺患者に対する運動指導の検討．理学療法学．2012; 39: 30‒35. 5）村上雅仁，加藤順一，他：脳血管障害片麻痺患者の自転車エルゴメーターによるトレーニングが運動負荷時酸素摂取応答と運動耐用能に耐える影響．理学療法学．2002; 29: 152‒155. 6）森英二：脳卒中片麻痺患者の基本動作に関する運動生理学的研究．リハ医学．1996; 33: 49‒60. 7）Shichita T, Sugiyama Y, et al.: Pivotal role of cerebral interleukin-17-producing gammadelta T cells in the delayed phase of ischemic brain injury. Nat Med. 2009; 15: 946‒950. 8）Finestone HM, Greene-Finestone LS, et al.: Easuring longitudinally the metabolic demands of stroke patients resting energy expenditure is not elevated. Stroke. 2003; 34: 502‒507. 9）杉山みち子，三橋扶佐子，他：携帯用簡易熱量計を用いた安静時エネルギー消費量の測定に関する研究．栄養─評価と治療．2001; 18: 423‒431. 10）横山絵里子：各時期のリハビリテーション．リハ実践テクニック脳卒中（改定第 2 版）．千田富義，他（編），メジカルビュー社，東京，2013，pp. 23‒28. 11）Ainsworth BE, Barbara E, et al.: 2011 Compendium of physical activities: a second update of codes and MET values. Med Sci Sports Exerc. 2011; 43: 1575‒1581. 12）岡本陽香，佐々木雅也：エネルギー代謝（1）間接熱量測定．栄養─評価と治療．2011; 28: 151‒156. 13）Koukiasa P, Bitzani M, et al.: Resting Energy Expenditure in Critically Ill Patients with Spontaneous Intracranial Hemorrhage (SICH). JPEN J Parenter Enteral Nutr. 2015; 39: 917‒921. 14）Harris JA, Benedict FG: A biometric study of basal metabolism. Proc Natl Acad Sci USA. 1918; 4: 370‒373. 15）McClave SA, Lowen CC, et al.: Are patients fed appropriately according to their caloric requirements? JPEN J Parenter Enteral Nutr. 1998; 22: 375‒381. 16）Lyden PD, Mei Lu, et al.: A modified national institutes of health stroke scale for use in stroke clinical trials. preliminary reliability and validity. Stroke. 2001; 32: 1310‒ 1317. 17）Brunnstrom S: Moter testing procedures in hemiplegia: based on sequential recovery stages. Phys Ther. 1966; 46: 357‒375. 18）Chino N, Sonoda S, et al.: Stroke Impairment Assessment Set (SIAS). Functional evaluation of stroke patients. In: Chino N, Melvin JL (eds), Springer-Verlag Tokyo, Tokyo, 1996, pp. 19‒31. 19）Folstein MF, Folstein SE, et al.: “Mini-mental state”. A practical method for grading the cognitive state of.

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(11) 急性期脳卒中患者の基本的姿勢における呼吸代謝に関する検討. 〈Abstract〉. Cardiorespiratory Responses and Metabolism during Basic Positions in Patients with Acute Stroke. Aki NAKAZAWA, PT, MSc Department of Rehabilitation, Nasu Red Cross Hospital Masahiro SATAKE, PT, PhD, Sachiko UEMURA, PT, PhD, Takanobu SHIOYA, MD, PhD Department of Physical Therapy, Graduate School of Health Science, Akita University Yusuke KIMOTO, PT, MSc, Shin MINAKATA, PT, MSc Department of Rehabilitation, Research Institute for Brain and Blood Vessels-Akita Satomi IWASAWA, PT, MSc Department of Rehabilitation, Akita Prefectural Center of Rehabilitation and Psychiatric Medicine. Purpose: The purpose of this study was to investigate cardiorespiratory responses and metabolism in acute stroke patients while in the following basic positions: supine, 30° head-up, sitting, sitting in a wheelchair, and standing. Method: A portable breath-by-breath system was used to determine oxygen uptake, carbon dioxide production, minute ventilation, metabolic equivalents (METs), and resting energy expenditure (REE) in 31 acute stroke patients as they assumed the five basic positions examined. Results: With the exception of standing, the peak values for oxygen uptake, carbon dioxide production, minute ventilation, METs, and REE did not differ significantly among any of the studied positions. During standing, these values were clearly the highest, and the energy consumption was approximately 2 METs. All of the peak values were significantly higher for the acute stroke patients than for those living in a convalescence/rehabilitation ward. The mean %REE was 132% in the acute stroke patients. Conclusions: Metabolism did not significantly change among the supine, head-up, sitting and sitting in wheelchair but it is a possibility that the standing position is high in physical load and it is necessary to pay attention to the patient’s general medical condition. Furthermore, the results of the study indicate that metabolism was enhanced immediately following stroke onset. Key Words: Acute stroke patient, Basic positions, Metabolism. 425.

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