血液透析患者に対する運動療法の最前線

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(1)理学療法学第 66 44 巻第 1 号 66 ∼ 71 頁（2017 年）理学療法学第 44 巻第 1 号. 理学療法トピックスシリーズ「内部障害に対する運動療法の最前線」. ＊. 連載第 4 回血液透析患者に対する運動療法の最前線. 河野健一 1）矢部広樹 2）森山善文 3）. はじめに─日本の血液透析患者の現状を知る─. 現在の診療報酬区分において理学療法士が血液透析患者にかかわる実世界は，当該患者がなんらかの急性疾患に. 透析は，血液透析，血液濾過透析，腹膜透析をお. 罹患した，もしくは慢性の合併症状が増悪した場合に多. もな治療手段とし，末期腎不全（end stage kidney. く，それによってもたらされた機能低下に対して，理学. disease：以下，ESKD）に対して体液異常の是正，病因. 療法を提供する機会が多い。本稿では，我々が日々の臨. 物質の除去を目的に実施される体外循環治療である。. 床で相対する血液透析患者に対して運動療法を実施する. 本邦における透析患者の状況は，各年度末の慢性透. うえで必要な知見を紹介し，共有したい。. 析患者に関する基礎集計にて詳細を確認できる。最新の 2014 年度末の集計結果を一部抜粋すると，全透析患. 血液透析患者の運動耐容能の実際. 者 320,448 人のうち，血液透析と血液濾過透析を併せた，. 血液透析患者に対して運動療法を進めるにあたり，効. いわゆる維持血液透析患者数は 310,664 人（97.1%）で. 果判定の指標となる運動耐容能が実際にどの程度なの. あり，もっとも割合が高い年齢層は男女とも 65 ∼ 69 歳となっている。また，2014 年の 1 年間に透析を導入し. かを知る必要がある。血液透析患者の最高酸素摂取量 2）3）と低いことが（peak V̇O2）は，健常者の 5 ∼ 6 割. た患者の，もっとも割合の高い年齢層は，男性が 75 ∼. 以前から指摘されている。筆者らは，年齢と体格が同. 79 歳，女性は 80 ∼ 84 歳であり，特に女性では 75 歳以. 程度の中年の健常者（control），急性心筋梗塞後の非透. 上の後期高齢期となってから血液透析を導入する患者が. 析入院患者（acute myocardial infarct：以下，AMI），. 約半数を占める。また，導入後の平均透析期間は男性が. 心臓外科手術後の非透析入院患者（以下，Cardiac sur-. 7 年，女性が 8 年であるものの，半数近くは 5 年未満で. gery），病態の安定した外来通院中の血液透析患者（hemo-. ある。15 年以上の長期透析患者は 1 割強という状況で. dialysis：以下，HD），急性心筋梗塞後の入院透析患者. 1）. あるが，20 年以上の患者数は一貫して増加している。以上を踏まえた透析患者の現状，ならびに今後予想さ. （HD + AMI），心臓血管外科手術後の入院透析患者（HD + Cardiac surgery），の各群の peak V̇O2 を調査した. れる問題を表 1 にまとめた。これらの問題に対し，我々. （図 1）。HD の peak V̇O2 は，急性疾患への罹患がない. 理学療法士は，運動療法という手段を用いて，心臓・血. にもかかわらず，AMI や Cardiac surgery よりも低い. 管疾患の発症を予防すること，骨関節または骨格筋の機. ことがわかる。また，血液透析患者が循環器疾患に罹. 能を維持または回復させること，フレイルから要介助状態へ至る危険因子を是正すること，この 3 点において寄. 患した HD + AMI や HD + Cardiac surgery は，peak V̇O2 が 14 mL/min/kg（4 METs）未満まで低下してい. 与しなければならない。ここで，配慮すべきこととして，. る。peak V̇O2 が 17.5 mL/min/kg を下回ると生命予後が悪化するという報告. ＊. Current Topic of Exercise Therapy in Hemodialysis Patients 1）国際医療福祉大学成田保健医療学部理学療法学科（〒 286‒8686 千葉県成田市公津の杜 4‒3） Kenichi Kono, PT, PhD: Department of Physical Therapy School of Health Science at Narita, International University of Health and Welfare 2）聖隷クリストファー大学リハビリテーション学部理学療法学科 Hiroki Yabe, PT, PhD: Department of Physical Therapy School of Rehabilitation Science, Seirei Christopher University 3）名古屋共立病院ウェルネスセンター Yoshihumi Moriyama, HFP: Department Wellness Center, Nagoya Kyoritsu Hospital キーワード：血液透析，運動耐容能，運動療法. 4）. を踏まえると，このような低. 運動耐容能の患者に対する運動療法の重要性を改めて認識させられる。一方で，低運動耐容能の患者に対する運動療法の有効性に関するエビデンスは乏しい。これまでに，その効果が明らかとなっている randomized 5） control trial のメタ解析は，介入前 peak V̇O2 が，22 ∼ 25 mL/min/kg，おおよそ 6 ∼ 7 METs の患者群を対象としている。したがって，安定して維持血液透析を受けていた状態に比べ，罹患した疾患や慢性合併症の症.

(2) 血液透析患者に対する運動療法の最前線. 67. 表 1 現在そして今後増加が見込まれる透析患者の特徴・ESKD に至る原因疾患として糖尿病，高血圧症が多く，壮年期から中年期に血液透析を導入したとしても心血管疾患の発症リスクが高く，すでに併存している可能性もある・高齢で透析を導入し，運動器疾患，内科疾患による重複障害を併存している・高齢でなくとも透析導入時にフレイルの状態にあり，数年で要介護状態に陥る可能性が高い・長期間透析治療を受けてきたことによる透析合併症に加齢変化が加わり，骨関節・骨格筋の機能が著しく低下している. 図 1 血液透析患者の運動耐容能 AMI：急性心筋梗塞患者，Cardiac surgery：心臓外科手術後患者，HD：血液透析患者， HD+AMI：急性心筋梗塞後の血液透析患者，HD + Cardiac surgery：心臓外科術後の血液透析患者 HD は同年代で体格の等しい非 HD 患者よりも運動耐容能が低く，心疾患後の HD 患者は peak V̇O2 が 14 mL/min/kg を下回っている．. 状がどのように影響し運動耐容能を低下させているのか. （インシュリン抵抗性，成長ホルモン抵抗性，アミノ酸. を検討し，運動耐容能の評価，運動処方，運動療法へ繋. 消耗，筋蛋白合成能低下，筋線維組成の変化，筋代謝異. げていく必要がある。. 常）の関与が指摘されている. 血液透析患者の運動耐容能低下に関連する要因血液透析患者の運動耐容能は，心肺運動負荷試験（cardiopulmonary exercise testing：以下，CPX）から得られる peak V̇O2 や 6 分間歩行試験にて評価する。血液透析患者の peak V̇O2 の低下因子は心不全同様，酸素 6）. 8‒11）. 。. これらの機序を介してということになろうが，筆者らの調査においても，血液透析患者の運動耐容能の低下 12）は，筋力低下と関連することがわかっている。筋力 13‒15）は，peak V̇O2 4）と同じく生命予後を予測す低下. る指標であると同時に，全身状態を反映しうる指標と捉えることもできる。筋力の低下した患者は，糖尿病，冠. 運搬能と酸素利用能の双方の影響をうける。酸素運搬. 動脈疾患，蛋白質エネルギー消耗状態（protein energy. 能，いわゆる中枢性の要因には，腎性貧血，交感神経活. wasting：以下，PEW）を併存. 性の慢性的亢進，心筋肥大，うっ血状態，低カルシウム. 白や炎症性サイトカインの値が高値. 血症といった問題により，動脈血中の酸素飽和度の低. し低栄養状態. 下，心拍出量の低下，そして心負荷増大の関与が指摘さ. た特徴を有する。つまり，急性疾患への罹患，慢性合併. れている. 3）7）. 。また，酸素利用能，いわゆる末梢性の要. 因には，筋−毛細血管密度の低下や尿毒症性ミオパチー. 15）. ，高感度 C 反応性蛋 15）16）. ，食欲が低下. 16）. ，そして身体活動量も低値 17）といっ. 症の症状悪化，それに伴う急性，ないしは慢性炎症状態，入院による不活動状態といった所見のある患者ほど，末.

(3) 68. 理学療法学第 44 巻第 1 号. 梢性の要因に由来する筋力低下や運動耐容能低下への対策が必要となる。また，運動耐容能を高める方法として，中枢性要因である腎性貧血の治療効果が近年でも報告されている。赤血球造血刺激因子製剤（erythropoietin stimulating agent：以下，ESA）にて血清ヘモグロビンを上昇させることで，peak V̇O2 が高まることは 2010 年のメタ解析において明らかにされている. 18）. 。また，ESA は，動. 脈血酸素飽和度だけでなく動静脈酸素含量格差も改善する. 19）. とされ，酸素輸送能，酸素利用能どちらに対して. も効果的との指摘がある。ただし，運動耐容能をさらに是正するためには，骨格筋機能の改善が必須と結論づけられている。血液透析処方や貧血治療と併せた，適切な運動処方が求められている。. 血液透析患者に対する運動耐容能の評価の実際と運動処方の注意点 1．心肺運動負荷試験を用いた運動耐容能の評価. 図 2 血液透析患者の AT に至った運動 stage と RPE が 13 のときの関係維持血液透析患者に対する CPX の結果から，AT に達した stage と RPE が Borg scale で 13 に最初に達した stage の散布図を示す．AT と Borg scale13 に達した stage が異なる症例が多いことがわかる．. 現在，血液透析患者に対する運動療法のガイドラインは存在しないものの，運動に先立って呼気ガス分析装置 20）. 信頼性が低いばかりか過負荷となっている可能性を示唆. CPX にて測定される血液透析患者の運動耐容能は，運. する。RPE に加えて，他覚的評価を踏まえた運動処方. 動介入効果を示すメタ解析の指標として用いられてい. をすべきだと考えられる。. を用いた CPX を行うことが望ましいとされている. る. 。. 21‒24）. 。さらに CPX の結果に基づいて心臓リハビリ. テーションを実施した群は，有害事象の発生が有意に抑えられたという報告. 25）. もあり，リスク管理の面から. 3．心拍数を用いた他覚的評価と運動処方負荷強度を決定するための他覚的評価のひとつに. も CPX を行う意義は大きい。一方，臨床においては，. Karvonen 法があり，予測最大心拍数を「220 −年齢」. CPX を実施できずに評価，運動処方を行う場面が多く. から求め，負荷強度として定数 k を乗じて処方心拍を. 存在する。血液透析患者に対して運動療法を実施する際. 決定する。負荷定数 k は疾患で異なることが知られて. は，可能な限り CPX を行うべきという前提のうえで，. いるが，筆者らは，心臓血管外科手術後の退院前の血液. CPX を実施せずに負荷強度を決定する方法を知る必要. 透析患者の定数 k の平均は 0.15 と報告した. もある。. Karvonen 法を用いる際に留意すべきこととして，「220. 26）. 。一方で，. −年齢」の予測式は，年齢が増すにつれて最大心拍数を 27）. ，運動処方に際して科学的な妥当. 2．Borg scale を用いた自覚的疲労感による評価. 過小評価するため. CPX を行わずに運動負荷強度を決定する方法として，. 性が低いとの指摘もある。したがって，血液透析患者に. Borg scale を用いた自覚的疲労感（rating of perceived. 対する Karvonen 法を用いた運動処方では，定数 k の設. exertion：以下，RPE）の聴取がある。一般的に RPE. 定値と年齢に配慮した慎重な対応が必要となる。. が 13（ややきつい）となる運動強度は嫌気性代謝閾値. また，処方心拍数を決定するための別の方法として，. （anaerobic threshold：以下，AT）と近似するといわれ，. 心拍予備能を推定する方法がある。これは，安静時心拍. 当該運動負荷量の設定にて，AT 強度での運動が実施で. 数に一定の整数を加算して求める方法（HRrest ＋ α ）で. きるとされる。しかし，CPX で測定した AT と，試験. あり，心臓血管外科手術後早期の血液透析患者に対する. 中の RPE の関係を見ると，13 に達した運動の stage は，. 筆者らの検討では，α ＝ 11 拍において実測した AT 強. 実際に AT が出現した stage と一致しないことが多い. 度との一致性を認めた. 26）. 。ただし，上記の結果は，限. （図 2）。AT が出現した stage と同時に RPE が 13 に達. られた対象群での結果であるため，一定数の患者で実際. した血液透析患者は全体の 25.9%，AT 未満で RPE が. の AT を超えてしまう可能性がある。特に低運動耐容. 13 に達した患者は 29.6%，AT 以上で RPE が 13 に達し. 能の血液透析患者ほど安静時から交感神経が活性化して. た患者はもっとも多く 44.4% であった。以上の結果は，. 7）おり，運動に対する心拍の応答性が悪い。やはり，自. 自覚症状のみで AT 強度かどうかを判断する場合に，. 覚的疲労感と他覚的評価を組み合わせた運動処方が現実.

(4) 血液透析患者に対する運動療法の最前線. 69. 的な手段といえる。. 血液透析患者の心臓・血管疾患の予防に対する有酸素運動血液透析患者における心血管合併症の評価と治療に関するガイドライン. 28）. では，運動療法の有効性に言及し. ていないものの，脂質異常症や高血圧といった冠危険因子の是正に加え，心不全，虚血性心疾患，末梢動脈疾患に対する疾患管理の重要性が指摘されている。これら疾患に対して，運動療法は，心筋仕事量の改善，冠狭窄病変の進展抑制，冠危険因子の是正，冠動脈疾患の発生率減少といった効果を有する. 20）. 。血液透析患者において. も，有酸素下での身体活動量の増進を含めた運動療法は，動脈硬化. 29）. ，高血圧 29），脂質代謝異常 30），交感. 神経活性の亢進. 31）. など血管病変の危険因子を改善させ. ることがわかっている。加えて，当該患者に対する運動療法は，身体機能を向上させ. 24）. ，高い身体機能は，高. い身体活動量を保つうえで必須で，生命予後とも関係す. 図 3 運動パフォーマンスの違いからみた転倒発生リスクの比較維持血液透析患者 223 名を SPPB の得点を 8 点以下と 9 点以上の 2 群に分け，転倒発生状況を観察した．SPPB が 8 点以下，つまり運動パフォーマンスが低下した血液透析患者は 9 点以上の患者と比較し，約 1.8 倍転倒しやすい．年齢，透析期間，栄養状態で調整した場合においても 1.6 倍転倒しやすい．（Log rank: p = 0.002）. 32）. 。有酸素下での運動処方では，前述した注意点に. る. 配慮する。強度は AT レベル，もしくはそれに一致する Borg scale 11（楽）∼ 13（ややきつい）か心拍数を. 求心性，等尺性，遠心性収縮を行わせている。強度は主. 目標とする。1 回あたりの時間は 30 分以上，1 日の総時. 観的疲労感を指標とし，「ややきつい∼きつい」と感じ. 間は 50 分以上，頻度は週 3 ∼ 5 回，期間は最低 3 ヵ月. る強さにて重錘等を用い抵抗を負荷している。介入後，. 以上が推奨される. 24）32）. 。ただし，別の疾患に罹患し入. SPPB と膝伸展筋力に有意な改善を認めている。また，. 院中の血液透析患者や非透析日に十分な運動時間を確保. 低栄養状態の血液透析患者に対して，栄養療法とレジス. できていない外来血液透析患者は，上記の運動処方を達. タンス運動を併用することで，骨格筋の同化作用が持続. 成することは難しい。そういった患者には，レジスタン. しやすいこともわかっている. ス運動を指導する，または，血液透析中に実施する監視下での運動療法. 21）22）. を実施し，運動頻度を高めながら. 運動の習慣化を図りたい。. 血液透析患者の骨格筋機能低下に対するレジスタンス運動. 34）. 。. 血液透析患者のフレイル対策と運動療法先にも述べた通り，透析導入時の年齢が 75 歳以上の患者が多いことに加え，本邦の健康寿命は男性が 72.5 歳，女性が 77.2 歳であることを踏まえると，血液透析患者の多くは導入後数年で日常生活になんらかの介助が. RCT のメタ解析を参考にすると，血液透析患者に対. 必要となる可能性が高い。つまり，フレイルやプレフレ. するレジスタンス運動単独の効果は筋力の改善に限られ. イルの状態にある患者が多いと推察される。施設入所中. 24）. 。運動耐容能，筋肉量，歩行能力の改善には，レ. の高齢者では，血液透析の導入を機に日常生活動作レベ. ジスタンス運動だけでなく有酸素運動，身体活動量の向. ルが急激に低下し，1 年後に身体機能を維持できた患者. 上，そして動作練習の併用が効果的と考えられる。. は 2 割に満たないことが報告されている. 一方で，メタ解析の対象とはなっていないものの，身. 患者がフレイルサイクルから要介護状態に陥らないため. 体機能（骨格筋機能）が低下した血液透析患者に対する. には，転倒や骨折を予防することも重要となる。血液透. レジスタンス運動の介入成果として，Chen らの報告が. 析患者の転倒には，筋力低下を包含した運動パフォーマ. る. 33）. 35）. 。血液透析. 。この研究は，平均年齢 71 歳，運動能力. ンス（SPPB）の低下や透析治療中の血圧低下（以下，. の指標である Short physical performance battery（以. 36）透析関連低血圧）の関与が指摘されている（図 3）。. 下，SPPB）の中央値得点が 5 点の患者を対象としてい. 透析関連低血圧は，血液透析中，または透析後の急激. る。運動療法として透析治療中のレジスタンス運動を週. な血圧低下とそれに伴う臨床症状の出現と定義される. 2 回，6 ヵ月間実施した。運動種目は，膝関節伸展筋，. が，運動療法の実施や身体活動にあたって明らかな制限. 膝関節屈曲筋，股関節内転筋，足関節底背屈筋，体幹屈. 因子となる。透析関連低血圧の発生要因として，自律神. 曲筋，体幹伸展筋に対し，8 回 2 セット，各回 5 秒間で. 経活動の低下，低栄養・筋肉量減少に由来する plasma. 参考になる.

(5) 70. 理学療法学第 44 巻第 1 号. refilling rate の減少などが指摘されている 28）。フレイル，転倒予防対策としても筋力や運動能力を高める運動療法は必須ではある。しかし，運動療法をいつ実施するのかは熟考すべきである。特に，透析日は治療前か，治療中か，治療後かの選択になる。少なくとも現時点では，血液透析の治療前もしくは治療後に実施する運動療法の効果に関するエビデンスはない。我々理学療法士の診療形態と患者の透析治療時間を併せて検討し，安全かつ効果が最大限得られる運動療法の時間帯を設定したい。つまり，血液透析患者に対して効果的な運動療法を実施するための環境設定，環境調整をする能力も我々には求められている。. まとめ血液透析患者の現状，運動耐容能の実際と低下の要因，そして運動療法の考え方と事例を紹介した。血液透析患者に対する運動療法のエビデンスと呼ぶべき研究論文はある程度揃っている。しかしながら，本邦の患者の現状や透析医療の問題点を踏まえると，けっしてそれだけでは十分といえず，個々の症例を評価する中で，個々の症例に求められている運動療法の目的を整理しなければならない。そして，今後増加が見込まれる透析患者に対して積極的に理学療法士がかかわることのできる環境を我々自身の取り組みにおいて整備していくことが喫緊の課題といえる。文献 1）一般社団法人日本透析医学会統計調査委員会：I．2014 年末の慢性透析患者に関する基礎集計．http://docs.jsdt. or.jp/overview/index.html（2016 年 9 月 29 日引用） 2）Capitanini A, Cupisti A, et al.: Effects of exercise training on exercise aerobic capacity and quality of life in hemodialysis patients. J Nephrol. 2008; 21: 738‒743. 3）Painter P: Determinants of exercise capacity in CKD patients treated with hemodialysis. Adv Chronic Kidney Dis. 2009; 16: 437‒448. 4）Sietsema KE, Amato A, et al.: Exercise capacity as a predictor of survival among ambulatory patients with end-stage renal disease. Kidney Int. 2004; 65: 719‒724. 5）Segura-Orti E: Exercise in haemodialysis patients: a systematic review. Nefrologia. 2010; 30: 236‒246. 6）Moore GE, Brinker KR, et al.: Determinants of VO2peak in patients with end-stage renal disease: on and off dialysis. Med Sci Sports Exerc. 1993; 25: 18‒23. 7）Carreira MA, Nogueira AB, et al.: Heart rate variability correlates to functional aerobic impairment in hemodialysis patients. Arq Bras Cardiol. 2015; 104: 493‒500. 8）Wang H, Casaburi R, et al.: Skeletal muscle mRNA for IGF-IEa, IGF-II, and IGF-I receptor is decreased in sedentary chronic hemodialysis patients. Kidney Int. 2005; 68: 352‒361. 9）Siew ED, Pupim LB, et al.: Insulin resistance is associated with skeletal muscle protein breakdown in non-diabetic chronic hemodialysis patients. Kidney Int. 2007; 71: 146‒152. 10）Cheema B, Abas H, et al.: Investigation of skeletal. muscle quantity and quality in end-stage renal disease. Nephrology. 2010; 15: 454‒463. 11）Lewis MI, Foumier M, et al.: Metabolic and morphometric profile of muscle fibers in chronic hemodialysis patients. J Appl Physiol. 2012; 112: 72‒78. 12）Kono K, Nishida Y, et al.: Investigation of factors affecting the six-minute walk test results in hemodialysis patients. Ther Apher Dial. 2014; 18: 623‒627. 13）Matsuzawa R, Matsunaga A, et al.: Relationship between lower extremity muscle strength and all-cause mortality in Japanese patients undergoing dialysis. Phys Ther. 2014; 94: 947‒956. 14）Matos CM, Silva LF, et al.: Handgrip strength at baseline and mortality risk in a cohort of women and men on hemodialysis: a 4-year study. J Ren Nutr. 2014; 24: 157‒162. 15）Isoyama N, Qureshi AR, et al.: Comparative associations of muscle mass and muscle strength with mortality in dialysis patients. Clin J Am Soc Nephrol. 2014; 9: 1720‒ 1728. 16）Carrero JJ, Qureshi AR, et al.: Comparison of nutritional and inflammatory markers in dialysis patients with reduced appetite. Am J Clin Nutr. 2007; 85: 695‒701. 17）Shiraishi FG, Stringuetta Belik F, et al.: Inflammation, diabetes, and chronic kidney disease: role of aerobic capacity. Exp Diabetes Res. 2012; 2012: 750286. doi: 10.1155/2012/750286 18）Johansen KL, Finkelstein FO, et al.: Systematic review and meta-analysis of exercise tolerance and physical functioning in dialysis patients treated with erythropoiesis-stimulating agents. Am J Kidney Dis. 2010; 55: 535‒548. 19）Stray-Gundersen J, Howden EJ, et al.: Neither hematocrit normalization nor exercise training restores oxygen consumption to normal levels in hemodialysis patients. J Am Soc Nephrol. 2016; Epub ahead of print. 20）日本循環器学会ホームページ．循環器病の診断と治療に関するガイドライン（2011 年度合同研究班報告）：心疾患患者におけるリハビリテーションに関するガイドライン（2012 年度改訂版）．http://www.j-circ.or.jp/guideline/ pdf/JCS2012_nohara_h.pdf（2016 年 9 月 29 日引用） 21）河野健一，矢部広樹，他：血液透析中に行うレジスタンストレーニングの効果─システマティックレビューとメタアナリシスによる検討．理学療法ジャーナル．2013; 8: 751‒757. 22）Sheng K, Zhang P, et al.: Intradialytic exercise in hemodialysis patients: a systematic review and metaanalysis. Am J Nephrol. 2014; 40: 478‒490. 23）Sawant A, House AA, et al.: Anabolic effect of exercise training in people with end-stage renal disease on hemodialysis: a systematic review with meta-analysis. Physiothr Can. 2014; 66: 44‒53. 24）Heiwe S, Jacobson SH: Exercise training in adults with CKD: a systematic review and meta-analysis. Am J Kidney Dis. 2014; 64: 383‒393. 25）Saito M, Ueshima K, et al.: Japanese cardiac rehabilitations survey investigators. Safety of exercise-based cardiac rehabilitation and exercise testing for cardiac patients in Japan. a nationwide survey. Circ J. 2014; 78: 1646‒1653. 26）矢部広樹，河野健一，他：維持血液透析患者における心臓血管外科術後の嫌気性代謝閾値強度での運動処方の検討．理学療法学．2016; 43: 397‒403. 27）Tanaka H, Monahan KD, et al.: Age-predicted maximal heart rate revisited. J Am Coll Cardiol. 2001; 37: 153‒156. 28）Hirakata H, Nitta K, et al.: Japanese society for dialysis.

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