慢性閉塞性肺疾患患者における運動筋酸素消費の特徴

埋学 療 法 学 　 第

33

巻 第

5

号 　

296

〜

3D2

貞 〔

2006

年 ）

症 例 研 究

慢 性 閉

塞

性 肺 疾患 患 者

に お

け

る

運動 筋 酸 素 消 費

の

特 徴

＊

田

平

一

行

D

＃

関

川

則 子

4）

川

冂

浩

太

こ

郎

2）

関

川

清

・

2）

岩

城

　

基

5）

稲 水

　

惇

2）

大 成 浄 志

8）

小 林 美 穂

3）

河 戸

誠

司

6）

森

田

直 樹

7）

要 旨

　 慢 性 閉

塞

性 肺

疾 患 患

者

の運

動 筋 酸 素 消 費

の

特 徴

を

明

らかに

す

る こ と

を 目的

に

，

慢 性 閉 塞 性 肺 疾 患 患 者

12

名

を

対 象

に自 重

負

荷

お よ び

最 大 随 意 筋 力

の

10

％の

負 荷 強 度

で

3

分

間の ド

肢 伸 展

運

動 を 行

っ た

。

換 気

と

呼 気

ガス

_分析

は

breath

　

by

　

breath

でコ ンピュ

ー

タに

取 り込

み

，

局 所 筋 酸 素 動 態

は

近 赤外 分 光 法 を川

いて 大

腿

四

頭 筋 外 側 広 筋

で

測 定

した。

局 所 筋 酸 素 消 費

は

動 腑

匿

遮 断 時

の ヘ モ グロビン

・

ミオ グロ ビン

酸 素 較 差

の

変 化 率

で

評仙

した

。

局所 筋 酸 素 消 費

は

運 動 時 増 加

し

，

全 身

の

酸 素 摂 取量

，

二

酸

化

炭 素 排

出 量

，

分 時 換 気

量

，

1

回換 気 量

，

酸 素 脈

と

関連

が

認

め ら れ

た

、

、

運 動 時

の

局 所 筋 酸 素 消 費

と

1

秒 率お よ び 予 測

1

秒 率

との問 に

有 意 な 負 相 関が

認

め ら れ たが

，

身体 糺 成や

運 動 耐 容 能 な ど他

の

測 定 項

凵

とは 関

連が 認 め ら れ な か

っ た

。

こ れ ら の

結 果

は

，

閉 塞性 換 気 障 害

の

程 度

と運

動 筋

の

酸 素利 用

との 関 係 を 示

唆

し て お り

，

運 動 中の組 織 酸 素 需

要 量 を 満た

すた め

の

機 能 的 な 代 償 と考 え

られ たtt

キ

ー

ワ

ー

ド

　慢 性 閉 塞性 肺 疾 患

，

骨 格 筋

，

酸 素 動 態

緒

言

＊

_Cha

・acrcristlcs 。f　Oxygen　C。nsLlmP ［i。n 　aL 　Exercislng　M・sd・ in

　 Paticnτs 　w 】th　Chronic　ObstrucLive　PuLmo［1ar ｝Disense 1〕畿 央大学健康 科学 部 理 学 療 法 学 科

　 （〒 635

−

0832 奈 良県 北 藺 城 郡 広 陵 町 馬 見 巾

・

122 ｝

　 Kazuyuki　Tabira

，

　RPT：DeparLmenL 〔｝f　PhysLcal　Theral〕y

，

　F［】culty

　 of 　Heaith　Science

，

　Kk〕Uni丶erslLy 2）広 島 大 学 大 学 院 保 健 学 研 究科

　 Ki｝

・

okaz しL　Sekikawa

，

　RPT

，

　K【

’

）tar〔，　Kn“

’

aguchi

、

　RPT

，

　TsutQmu

　 lnamizu

，

　MD ：Divisienof 　Physk

・

al　Therapyand QccupaτiQna且

　 Therapy　Scie【1ces

，

　Gr：

・

idun 亡e 　Schoolご，f　TTcaltli　Sciences

．

　H正roshilna

　 L］niversiLy

3） 虹 が 匠 病 院 リハ ビ リ テ

ー

ション科

　 M且h〔｝Kobnynshi

，

　RPT：Depar匸men 匸of　Rchabi］itation　Medicine

，

　 Nljigaokn　IIOSV）it

．

al

4，1

「

「島病院 リハ ビ リ テ

ー

ショ ン科

　 Noriko　Sckikawa

，

　RPT

．

　Department　of　Rehal）i且itatkon　Meclic

：

i

匸

le

，

　 Yoshijima　ITospital

5｝ 要町病院 リハ ビ リテ

ー

シU ン室

　 Motoki　Iwashiro

、

　RPT：DepartmenL　of　Rehabilit

／

atloi

’

i　Medi く

〕

irle

，

　 Kanamecho　Hospl［al

6〕 長 崎 百 合野 病 院 リハ ビ リテ

ー

ション室

　 Seiji　Ka

“

，

ato

．

　 RPT ： Depnrtment 　of　RehabilitationMcdici【le

．

　 Nagasakiyuri ［ユo　H〔

〕

spiLal

7〕 呉共 済 病 院忠 海分 院 内科

　 Naoki　Morila

，

　MD

：

Depnrtment 　of　Intcrnal　Mcdieine

，

　Tadanoumi

　 Branch 　H

【

｝

spital

，

　Kure　Ky 〔

｝

sai　Hospita1

8 ） 福 山平 成大 学

　 Kiy

【

〕shi 〔〕nari

，

　MD ：Departmcnt 　of　HeaLth　and 　SporL　Sciences

，

　 Fukuyama 　Ileisei　Ulliversity ＃

　 E

．

rnail

：

k

．

tnbira （_らki〔

｝

、

ac

，

jp

　 授 付 日　 2005 年 12 月 24 口　 受 理 口　2006年d月221D

　

慢性 閉 塞 性 肺 疾 患

〔

Chronic

　

Obstructive

　

Pulm

〔｝nary

Disease

：

COPD

）

にお

け

る

運 動 制 限 因 子

は

，

エ ル ゴ メ

ー

タ や トレッ ドミ ルを用い た運 動 負 荷 試験によ

り

，

換 気 制 限

が

第

・

要

因

1 〕 と して

考

えら れ て きたが

，

実 際

に は下

肢 筋

の

_{疲 労}

や

筋 力 低 下

に よっ て

運動

が

制 隈 され

る

例 も 多

い 。 ま た

，

19

　

97

　

_“

一

に

米 国胸 部 医 師 学 会

／

米 国 心

血

管

・

呼 吸

リ ハ _ビリ テ

ー

シ ョ ン

協 会

が

合 同

で ま とめ た

COPD

患 者

の

呼 吸

リハ ビ リ テ

ー

シ ョ ン プロ グ ラム の ガ

イ

ドラ

イ

ン2） で

も

，

下 肢

トレ

ー

ニ ン グ のエ _ビデ ン スは

Grade

　

A

，

_ヒ

肢 筋

お よび

呼 吸 筋

ト レ

ー

ニ ン グ は

Grade

　

B

と し

，

呼 吸

練 習

につ _い て は

触

れ

られ て

い

な

い

。

す なわ

ち

，

呼 吸 器 系

に

対 す

る アプロ

ー

チ よ

り も

，

下肢 筋に

対 する ト

レ

ー

ニ ン グ の

有 効 性

が

示

され

，

COPD

患 者

で は下 肢

筋

に お ける

何 らか

の

問題

が

ある

こ

とを示 唆

し てい る

。

これ に 関 して，

近 年

，

米 国胸 部 医学 会

と欧 州 呼 吸 医学 会に よ り呼吸器 疾

患 患 者

にお ける

骨 格 筋 機 能 障 害

につ い ての報 告 3〕や

，

運動 耐 容 能

と ド肢 筋 力との 関

連

につ いての報 告4廟 も み ら れ

，

骨 格 筋 機 能が注

目 さ れている

。

　局 所

筋

機 能の評 価 法 とし て は

，

筋 生 検

，

運 動 筋 での採

lflL

，

磁 気 共 鳴分 光 法

な どの

方 法

が あ る が， こ れ ら は 侵 襲

慢 性 閉塞 性 肺疾 患 患 者における運動筋 酸 素消 費の特 徴

297

的

であっ た

り

，

限 ら れた

施設

で しか 利

JIJ

で

き

ない な ど

臨

床 的 に は 測

定困 難 な 場

合

が

多

い

。

これ に対し

，

近 赤 外 分

光 法 （

near

−

infrared

　spectroscopy ：

NIRS

）

によ

り

，

局

所 筋

の

_{酸 素 動態 を非}

侵

襲

的 かつ簡 便 に 測

定

する こ とが 可

能

と な

り

，

局 所

運

動

や

全

身

運 動 中の

変

化 を捕ら

え

るこ

と

が 可 能 と なっ た 6）

_。

_Kawaguchi

_ら7） は

，

全 身 運 動 中

の

運 動 筋 酸 素 動 態

と 全

身

の

_{酸 素 摂 取}

量 が 関 連 してい る こ と を

明

ら か に して い _{る が}

，COPD

_患

_{者に お}

い て は 不 明 で ある

。

　 また

，

呼 吸

リハ ビ リテ

ー

シ ョ ン_{に お け る 運動 療 法で は，}

運動 強 度

につ い て

，

低 強 度

よ

り高

強

度

の

方

が 効 果 的 と報

告

さ れ てい る8）

．

しか し

，

本 邦

では 欧

米諸 国 と 比 較 し対

象患 者

は

高 齢 者

が

多 く

，

高 強 度

で

実 施 す

る

場 合

よ り

，

低

強 度

で

高 頻 度

に て

実 施 す

る ほ

うが リ

ス ク管理

，

継 続性

の

点

か ら

考 え

て

も良

い との

報 告

も あ

り

9

’

）

，

臨

床

的にも

特

に

在 宅

で の

運 動 指 導

で は よ

く適 応 され

てい る。

　 そ

こ で

今 同

，

COPD

　

M

・

Z

・

にお

け

る

低 強 度

運

動 時

の

局

所 筋 酸素 動 態

につ _い て

，

特

に

呼吸

循 環応

答

との

関連

につ い て

検 証 す

るこ と

を 目的

に

，

NIRS

お

よ び

呼 気

ガス

_{分 析}

を用

い て

検 討

し たの で

報 告 す

る。

対

象

　 全 身 状 態

の

安 定

し た

COPD

患 者

12

名 （

男 性

7

名

，

女

性

5

名

，

平 均

年 齢

79

．

2

±

5

、

5

_{歳 ）}

_{を対 象}に した

。

身 体 糸

ll

成

，

肺 機 能な ど

の

対 象 者

の

背 景は

，

表

1

に示 した。

な お

，

測

定 を 実施 する に

当

た

り

，

書 面に

て

測 定

の

意 義

，

危 険 性

な ど につ い て 十 分 に 説 明 し

，

同

意 を得

て

実 施

し た。

ま

た

全例

酸 素療 法は 実

施

し ていな かっ た、

．

表

1

対 象 者の背 景 慢性 気 管 攴炎　10名

，

慢性肺気 腫　2名 　 　 7 ：5

　 　

79

．

2± 5

．

5





_（71

〜

89_） 　 150

．

5± 9

．

3　　　　　〔⊥32

−

165） 　 　49

．

5± 8

．

0_（38

．

1t

−

61

．

7_）

　 　

21

．

9± 3

．

2

　　

　　　

（17

．

9

〜

27

．

2） 　 　

38

．

0

±

5

．

8

　　　　　（30

．

9t

−

48

．

1） 　 　 H度：3

，

田度 　4

_，

W 度 ：5

方

法

1

．

下 肢 筋 力 測 定

　

下

肢 筋 力 測 定 装 置 （

COMB

工

T

−

CBI

：ミ ナ ト医

科

学 社 ）

を用

いて

，

膝 関節 角 度

60

°

屈 曲位

に て

右 大腿

四頭 筋の

_最

大 随 意 収 縮 時

の

筋 力 （

maxlma ］ voluntary 　muscle 　con

−

traction：

MVC

） を測 定した

，

、

2

．

運 動 耐

．

容 能

の

測 定

　

シ ャ トル ウォ

ー

キン グ テ ス トを

行

い

，

最

大

歩 行 距 離

を 測

定

し た

。

さ ら に

，

得

ら れ た

歩行 距 離

よ

り予 測 最 高 酸 素

摂 取 量 （

予

測

Peak

†

02

） を算 川 し

た

。

予

測

Peak

†

02

（ml

，

’

kg

，

’_miii

_）

＝

4

．

19

＋

0

．

025

×

_距離

_（m ）⊥o〕

3

．

局

所筋 酸 素 動 態

の

測 定

　NIRS

を利用 し た 測

定

機 器である レ

ー

ザ

ー

式 組 織

血

液

酸 素

モニ タ

ー

_（

BOM −LITR

：オ メ ガ ウエ

ー

ブ

社）

を 使

用 し

，

外側

広 筋

部 にて血

液 組 織 酸 素 化

ヘ モ グロ ビン

・

ミ

オ グロビン

_（

Oxygenated

　

hemoglobin

　and　Iny 〔）

globin

：

Oxy

　

Hb

！

Mb

）

，

血 液 組

織脱

酸 素 化

ヘ モ グロビン

・

ミオ グロ ビン

_（

Deoxygenated

　

Hb

　and 　

Mb

：

Deoxy

　

Ilb

〆

Mb

）

，

全 血

液 紅 織

ヘ モ グ ロ ビ ン

・

ミ オ グ ロ ビ ン

〔

TotalHb

〆

Mb

＝Oxy

　

Hb

／

Mb

＋

Deoxy

　

Hb

〆

Mb

）

を 測

定

し た

。

こ の場 合

，

デ ィ テ クタ

ー

と プロ

ー

ブの

距 離 を

30

　mm に

設 定

し

，

ゴム シ

ー

トにて遮 光 し た 後 に テ

ー

プ で

冏定

し た

。

原 疾 患 性 別 （男性：女 性） 年 齢 （歳） 身 長 〔cm ） 体 重 （kg） BMI 〔kg

〆

”_cm ’_）

LBM

　

〔

_kg

） 呼 吸 困 難 感〔F

−

H

−

_」） 肺 機 能テ ス ト 　 　 ％

VC

〔％ ） 　 　FEV1

．

〔〕％　（％） 動 脈血液ガ ス分析 　 　

PaO

．

，

（torr）

　 　

PaCO2

　

（torr） 　 　pH

79

．

9

±17

．

6

70

．

9±_⊥2

、

0

83

．

0

±

8

，

141

．

1± 3

．

37

．

・

1

・

d　±

0

，

021 （44

．

6

〜

104

．

9） 〔44

．

6

〜

82

．

9）　

．

〔

697

−

93

．

7） （36

．

7

〜

46

、

3〕 （7

．

411t

−

7

．

476） 平 均 値±_{標 準 偏}差

，

（

）内は最小

値

一

最 大 値

，

BMI ：体 格 指 数

，

　LBM ：除脂 肪 体 重

，

　

F

−

II

・

J

：

FLetchar

−

Hugh

−

Jonas

分 類

，

％ VC ：比 肺 活 量

，

　

FEV

⊥

．

o％ ： 1秒 率

，

　

PaO2

：動

脈血 酸素分 圧

，

PaCOz

：動 脈 血二酸 化 炭 素 分 圧

．

’

_t

_，

_{呼 気ガ}

ス

分析

　 携 帯 式 呼 気

ガス

分 析

装

置

（

エ ア ロ ソ ニ _ッ ク

AT −

llOO

：アニ マ

_社

）を 用い て

，

　

breath

　

by

　

breath

法

_にて

酸 素 摂 取 量

（

VO2

）

，

二

_{酸 化 炭 素 排 出}

量

（

VCO2

）

，

呼

吸

数

（

RR

）

，一

回 換 気

量

（

VT

）

お よ び 分 時

換 気

量

（minute 　ventilation ：

VE

）

を 測

定

し た

。

5

．

経 皮 的 動 脈

血

酸 素 飽 和 度 （

pulse

−

oxymetric 　oxygen

　

saturation ：

SpO2

）の

測 定

　

パ ル スオ

キ

シ メ

ー

タ

　

CPulsox

−

M24

：

_帝

人

社 ）

を 川い

て

，

SpO2

お よ び

脈 拍 数 （

Pulse

　

Rate

：

PR

）を測

定

し た

。

6．

測 定

プロ

_ト

コ

ー

ル

（

図

1

）

　 被 験 者

に

十 分

に

安 静

を と らせ た

後

，

安 静

状

態

で

3

分

間 局

所 筋 酸 素 動 態

，

呼気

ガ ス

分 析

，

SpO2

，

　

PR

_{を測 定し た}

。

測

定 終 了 前

の

30

秒 間

は

，

カ フ

イ

ン フ レ

ー

タ （

E

−

20

Rapid

　cuff　

in

且ator

，

　

AG

−

101

　

Cuff

　

infla

しor　air　source ：

DE

，

Hokanson

社 ）

を 用いて

大 腿 部

を

1901nmHg

に て

・

時

的な動 脈血

流 遮 断 （

Arterial

　

Occlusion

：

AO

）

法

を実

施

し た

。

次

に

自重 負荷

，

MVC

の

10

％

に

当

たる重

錘 負 荷

（

10

％

MVC

）

の

負 荷強

度

の

順

に

膝

関

節 角 度

90

°

〜

0

°

の

298

理学療法 学

　

第33巻 第5号 カ フ イ ン フ レ

ー

タ

当

_駄

o 組 織血液 酸 素モ ニタ

ー

　 　 　 一

．

．

置

6 ◎

「

＠。 。。

一

。。 。。 QO

一

タ

【

バ ン コ D ／ A へ pc 呼 気 ガス分 析 器 ロロ

ロ

パ ル ス オ キ シ メ

ー

タ

罪

二

30回 〆分

ノ

図1 測 定 機 器の設 置 方 法と測 定プロ トコ ル

膝 伸 展 運 動 を

30

回／

分

の

頻 度

で

3

分

間

実 施

し た

。

運

動

中 は

安 静 測 定

と 同様の 測

定

を 行い

，

運 動 終 了 酊の

30

秒 間 は

AO

を

実 施

し_， その間

も運 動 を 継 続 し た

。

な お

，

各

条

件

で の

測 定

の

問

に は

1

分 な休 息 を

とっ た

。

7

．

解 析 方 法

1

） 局所 筋 酸 素 動 態

　 得

ら れ た デ

ー

タは

，

AID

変 換 器 （

MacLab

　

8S

：

AD

Instrument

社

）

を

介

し

，

サン プ リング

周 波 数

10

　

Hz

_に てパ

ー

ソナル コ ン ピュ

ー

タ

ー

に取 り込 み

，

解 析

ソ フ トウ エ _{ア （}

Chart5．

0

_：

AD

　

Instrument

社

_）

を 用い て

平 滑 化

処 理 （

1

秒 間 移

動 平 均） を し た

。

 

局

所 筋 酸 素

消

費

の測

定

　NIRS

を 用い た 局

所

筋 酸

素 消 費

（tissue　oxygen 　uti

−

tization

　

measured

　

by

　NIRS

：

†

02MRs

）

　

は

，

　

Van

．

Beekvelt

ら］v の

報 告

を 基 に

算 出

し た。

彼

ら は

AO

を行

うこ と に よっ て

，

新

た な

酸 素 供 給

が で

き な

い

状 態 を作 り

出 し

，

運

動 筋

は筋 肉 内に

あ

る

酸 素 しか 利用

で

きな

いた め

，

その変

化

量 が

酸 素消 費

を

示 す

と し た。 こ の

原 理 を利 用 し

て

†OZNIRS

を

算

出 してい る

。

具 体 的

に は

，

ド

記

の

 

，

 

の

式

の ご と

く

AO

直 前

，

直 後

で の

Oxv

　

Hb

_，

’

Mb

_と

Deoxy

　

Hb

／

Mb

の

差 （

difference

　of　

Oxy

　

Hb

！

Mb

　and

Deoxy

　

Hb

．

fMb ：

Hb

／

Mb

　

diff

）の

変 化 量か ら算

出 し た

。

ATotal

　

Hb

／

Mb ＝

Total

　

Hb

／

Mb

（

AO

後

一

AO

前 ）

…

 

 

NIRS

を用

い た

各 測 定 値

の

扱

い につ い て

　

NIRS

を 用 い た

各

測 定 値 （

Oxy

　

Hb

／

Mb

，

　

Deoxy

Hb

／

Mb

_，　

Total

　

HbfMb ）

は，

測 定 機 器

メ

ー

カ

ー

に よ る

と赤 血 球 密 度 ［

104

／mm3

］で

表

せ る と し ている

。

し か し

，

実 際 に は 光 路 長 は 不 明であ る た め

，

計 測 器 は 過 去の

研究

か ら光路 長 を

予

測 し て

各

測 定 値

を

算

出 してお

り

正

確

と は い

え

ない

。

文 献

に よっ て は この

単 位で 処 理 を し

てい る も の も あ る が

，

一

般 的 に は 相 対 値 （arbitrary 　unit：

AU

）

と

_表

現 さ れ て お

り

，

本 研 究

は

後 者

を

選 択

し た

．

J

従

っ て

HbfMb

　

diff

，

　

VO2NIRs

の

単 位

も

（

AU

）

と した。

2

） 呼 気ガス分 析

，

パ ル スオ キシ メ

ー

タ のパ ラ メ

ー

タ

　各

測

定 値

につ いて

駆

血

前

ユ

0

秒 問

の

平 均 値 を測 定 値

と し た

。

ま た

，

酸

素 脈 （

oxygen 　pulse：

Oz

−

pulse

≡

VO2f

PR

） を 算 出 し た

。

3

） 統 計 学 的解 析

　

安 静 時

，

自 重

負

荷

，

10

％

MVC

にお

け

る

各 測 定 項 目

の

比 較 を

・

元 配

置 分 散 分 析

に て

行

い

，

群 間

の

比 較

は

Tukey

−

Kramer

法

を

用

い た。　

VO2NIRs

と

各 測 定 項 目

の

関

連 につ い て は ピア ソ ン の

相 関 分 析 を 行

っ た

。

更

に

†02MRs

と

予 測

1

秒

量 に

対 す

る

1

秒 率

（

FEV1

．

e％p．ed

）

につ い て は

回帰 分 析 も行

っ た。 い

ず

れ

も有 意 水 準

は

5

％

未 満

と し た。

な

お

，

全

て の

統 計 処 理

は

統 計

ソ フ トウエア

（

Windows

版

Statview

　

Ver

　

5

．

0

・

SAS

_社

_）

_{を使用 した}

。

結 果

1

．

下

肢 筋 力

お よ び シ ャ トル ウォ

ー

キングテス ト

　

下 肢 筋 力 及

びシ ャ トルウォ

ー

キング テス トの 結 果 を

表

2

に

示 し

た

。

筋 力

は体 重で補 正し た値 を示 した

。

2．

各 運 動 強 度に お け る 局

所 筋 酸 素動

態

と

呼

吸 循

環諸 量

　

の

比 較

（

表

3

）

　

局

所 筋 酸 素動 態 に

つ い て

，

A

−

Total

　

Hb

／

Mb

は

，

安 静

時

，

自重 負 荷

， ユ

0

％

MVC

のい

ず

れ に おい て も

有 意

な

変

化 を 認め な か

っ た

。

VO2NIRS

は

，

安静 時

に比 較 し

，

自 重

負荷

， ユ

0

％

MVC

で

有

意 な

増 加

が

認

め ら れ たe

　

呼

吸

循 環

諸 量 につ い て

，

安 静 時

と 比

較

して

，

VO2

，

表

2

　

ド肢 筋 力お よ び シャトルウォ

ー

キングテ ストの結果

Hb

，iMb 　

diff＝

Deoxy

　

Ilb

／

Mb

−

Oxy

　

HblMb

・

VO2NIRs≡Hb

！

Mb

　

diff

_（

AO

_後

一

AO

_前

）

　 　 　 　

＝

Deoxy

　

Hb

／

Mb

（

AO

後

一

AO

前

）

　 　 　 　 　

＋

Oxy

　

Hb

／

Mb

（

AO

前

一

AO

後 ）

…

  局所 筋

血

液 量

の

変 化

・

…一

 

測 定 項目 平 均 値±標準偏 差

………

 

　

局 所 筋 血 液 量 変 化

の

指 標

と し て，

AO

直 前

と

直 後

での

Total

　

Hb

〆

Mb

の

変 化 量 を 算 出

し た

。

筋 力 測 定

　

ド肢 伸 展 筋 力

　

（N／

kg

）＊

　

下 肢 伸 展トル ク （Nmfkg ）＊ シ ャトルウt

一

キング テス ト

　歩 行 距 離

（m

）

　

予 測peakVO2 （ml

．

・

’

kglmin

）

4

．

71

±

1

．

72

1

．

21

±

0

．

38

260

，

9

±

86

，

5

10

，

71±

2

．

16 peak

†

02

：最 高 酸 素 摂取量

，

＊ 体 重で 補 正 し て算出 し た

．

慢 性 閉 塞 性 肺 疾 患 患 者にお ける運 動 筋 酸 素 消 費の特 徴 299 表

3

　各運動強度での局所 筋 酸 素 動 態お よ び呼吸 循 環 諸 量の比 較 安 静 時 白重負荷 △

Total

　

Hb

／

Mb

　（

AU

）　　

0

．

057

±

0

，

105

マ

02NIRs

（AU ） †02 （mL 〆kg_〆min ） Ψ

CO2

（mL

’

min ） †E （1緬 n）

RR

　（

brea

直

hs

！nlin） VT （mDO2

−

Pulse （m レbeat）

PR

　

〔

bprn

，

SpO2

　〔％）

0

．

067

±

0

．

038

2

．

50

±

0

．

59

124

．

8

±　］

8

．

8

5

．

75

±　

1

．

29

17

，

9

±

・

4

．

2326

± 591

．

74 ±

0

，

38

71

．

3± 5

．

297

．

2±　1

．

6

0

，

135

±

0204

0

．

258

±

0

．

187

＊ 　 　 　 ＊

4

、

27

±

1

、

23

222

．

9

±

59

．

3

＊

9

，

44±

228

＊

21

．

0

± 4

．

8452

± 78＊ 2

．

54　± 0

．

56＊

82

．

3

　±

10

．

8

＊

97

．

0±　L3 10％

MVC

O

，

163± 0

．

153

0

．

405

±

0263

＊

5

ユ

9

±

2

．

L2

＊

279

．

5

±

117

．

0

＊

ll

．

6

±

3

．

59＊

24

．

0

±

4

．

6

＊

485

±

　

123

＊ 295 ±1

、

_〔レ0＊

85

．

7

±

11

．

3

＊

96

．

6±　1

．

8 ＊ ：安 静 時の値との比

較

で

有

意 差のあ るもの （p〈e

．

05）

．

ATotal　

Hb

！

Mb

：動 脈 駆 血 中の 傘 血 液 組織ヘ モグロ ビン

・

ミオ グロ ビン

，

†02NIRS ： 局 所 筋 酸 素 消 賢

．

†

02

：酸 素 摂取量

，

†

CO2

：

一

．

：駿化炭素 排出 量

，

　

V’

et ：分 時 換気量

，

RR

：

_呼

吸数

，

　

VT

： 1_{回 換 気}量

．

02

−

Pulse

：_{酸 素 脈}

，

　

PR

：_{脈 拍 数}

，

　

SpO2

：_{経 皮 的 酸}

素

飽和 度

．

表

4 マ

02NIRS

と呼 吸 循環諸 量との関連 表

5

　 酸 素 消 費 と 各測 定項 目 との関 連

VO2NIRs

VO2

マCO2

†

ERRVTO

．

フ

ー

PulsePRSpO2 　 　 　 ＊＊ 　0

．

508 　 　 　 ＊＊ 　

0

．

464

　　　＊＊

　

0

，

589 　0

．

293 　 　 　 ＊＊ 　

O

．

674

　

0

，

413＊ 　O

．

243

−

₀

_．

₃₀₈ 略 語：_表3_{参 照}

．

＊_p＜0

．

05

，

＊＊ p＜0

．

Ol

．

VCO2

，

　

VE

，

　

VT ，

02

−

_pulse

，

　

PR

は

自重 負 荷

，

10

％

MVC

．

運

動 時

の い

ず

れ

も有 意

に 増

加

して お り

，

RR

は ユ

0

％

MVC

運 動 時

に

有 意

な増 加を

認

め た

。

　

SpO2

は_， い

ず

れ の

運 動 時

に

も有 意 な変 化 を

．

認

め

なか

っ た。 †

02NIRS

〔臼電

負荷 ）

†

02NIRS

CIO

％

MVC

）

年齢

身 長

体

重 ％

fa

し

BMILBM

下肢 伸 展 筋 力 下 肢伸 展トル ク 予｝則

PeakVO2

PaO2PaCO2 ％VCFEV1

．

o％ FEV1

．

D％prcd 　

0

，

353

−

₀

_．

₀₅₉

−

₀

_．

₂₅

−

₀

_．

₃₇₃

−

₀

_．

₃₀₈ 　 α053 　

0

．

490 　0

．

378

−

₀

_．

₂₅₉

−

₀

_．

₁₆₄ 　0

．

297

−

₀

_．

・

118

−

₀

_．

₃₈₀

−

₀

_．

₅₉₁＊ 　

0

．

457

　0

．

333

−

₀

_．

₁₆₅

−

₀

_．

₄₁₉

−

₀

_．

₄₅₀ 　0

，

199 　0

．

330 　0

．

377

−

₀

_．

₃₄₈

−

₀

_．

₂₂₉ 　0

．

273

−

₀

_、

₁₂₂

−

₀

_．

₆₈₂

＊ 　 　 　 ＊

−

_O

_．

₆₃₁

3

．

運 動 時 酸 素 消 費

と呼 吸循環

諸量

との関

連 （

表

4

）

　

†

02NrRS

と

マ

02，

寸

CO2 ，

　

t

「E

，

　

VT

と

の 間 に

有 意

な正の

相

関 （

p

＜

O．

O

ユ

）が 認 め ら れ

，

†

02N

τRs と

02−

pulse

との

間

に

も有 意

な 正の

相

関 が

認

め られた

（

pく

0．

05

）

。

4

．

局

所 筋 酸 素消

費

と

患者

背

景 お よ び

筋

力

，

運 動 耐 容 能

　

と の関連 （

表

5

）

　

自重 負 荷 時

の

VO2NIRs

は

FEVLo

％ p．ed との問 で

有 意

な

負

の相 関 が 認 め ら れ （r

≡−

0

．

591

，

p＜

O

．

05

）

，

10

％

MVC

運 動 時 の

や

02NrRs

は

1

秒

率

（

FEVl．

o％

） （

r

≡−

0

．

682

，

p〈

O．

05

）お よ び

FEVLo

％ p，ed

（

r

＝− O．

631，

　_p く

0．

05

）

と

有意 な

負

の 相 関 が 認 め ら れ た

。

自 重

負

荷 お よ び

10

％

MVC

運 動 時 の

VO2N

エRs と

FEVl ．

o％ p

．

。

d回

帰 直 線

を

図

2

に 示 した

。

　 　 　 ＊ 　 　 　 ＊　 　 　 　 　p＜0

．

05　 　 p＜0

，

01

．

％

fat

：_体脂 肪率

，

　BMI _{体 格 指 数}

，

　LBM ：除 脂肪 体重

，

PeakVO

。

：_{最 高 酸 素 摂 取} 吊

，

PaO

・

，

：_{動 脈}血 酸 素 分 圧

，

PaCO2

：動 脈血 二酸 化 炭 素 分圧

，

％

vC

　比 月［

1j

活量

，

FEV1

．

o

’

／

o

：1秒 率

，

　FEVI

．

o％p

．

。

d ：予測 1秒量に対 する 1秒 率

．

考

察

　

COPD

患 者の 低 強 度 運 動 時の骨 格 筋 酸 素 動 態 を 測 定 し，

呼

吸 循

環

応

答

， 患

者 背 景

．

の

各

項

目 との

関

連 につ いて

検 討

し た

。

1

．

動 脈 駆

血

時

の

_{局 所 筋 酸 素動 態に}

つ い て

　 動

脈 駆 血

時

の変

化

で あ る

VO2MRs

は

，

　

Van−Beekvelt

ら1D に よっ て組 織 の酸

素

消 費 を 反 映 して い る と し

，

To

匸al　

Hb

／

Mb

の

_{変 化}

が ない こと を

前 提

と してい る。

本

研 究

では

Total

　

HblMb

_に

_{有 意な}

_{変 化は な か}

っ た もの の

，

増

加 傾

向

が み ら れ た

。

AO

中

の

Total

　

Hb

／

Mb

は 理

論

的に は変 化し

な

いは

ず

で

あ

るが

，

増 加

し た との

報 告 も

み られ

，

300

理 学 療 法 学 　 第33巻 第5号 　 OU − 供 086040

矍

衝 O ＞ 02 a

．

自重 負 荷 運 動 時

VO2NIRs

＝−

0

．

_{006x 　FEV1}

．

0％_pred十 〇

．

702

　 r

＝−

O

．

591 e20 　 　 　40　 　　 50　 　 　80　 　　100　 　 　120 　 　 　 （％）

　 　 　 　 　

FEVI

．

o％

_pred

b

．

10

％

MVC

運 動 時

　 　VO2NLRs

＝−

0008 ×FEV1

．

0％pred 十 1

．

072 （AU）　 　r

＝−

0631 100

、

86a40 の ぼ 蘯 δ 〉 02920 　 　 　40　 　 　50　 　 　30

FEV1

．

o ％

_pred

　　 　 　 　

図

2　xl

’

OLNI

’

_{TCs と}

FEVID

％ p

．

。

d との回帰 分 析

VOzNIRs

：局 所 筋 酸 素 消費

，

　

FEV

⊥o％p，e、L：予 測

1

秒量 に 対 す る

1

秒 率 100　 　 120 　 　 　 〔％｝

そ

の

原 因

と

し

て

駆

血

された

筋 肉 内

で の

再 分 配

や

ト分 な駆

血 がで

き

てい

な

かっ たこと な どが

考 察

さ れてお

り

12）　13〕

，

本測 定

で

もそ

れ らの

影 響

が

考

えら れ たtt しか し

，

今

回用 いた

Hb

，

，

Mb



diff

によ る

VO2NIRs

の

算 出

は

，

　

Oxy

　

Hb

，，

Mb

や

Deoxy

　

Hb

／

Mb

単 独

に よる

方 法

よ

り

Total

　

Hb

．

f

’

Mb

の

影 響

を

受 け

に

く

い 14／と

考

え られ て お

り

，

NIRS

を

用

い

た 組織 酸 素 消 費

の

測 定

と して は

現 時 点

で は

最 善

の

方 法

と

思 われ

， E

記

の

影 響 を考 慮 し

た ヒで

VO2NrRS

を糾 織 酸 素

消 費

と

考 え

て

良

い と思われる

。

　

VO2MRS

は，

安 静 時

よ

り自重 負 荷

，10

％

MVC

で

増 加

してお

り

，

運

動 強 度 と共

に組 織 酸 素 消 費が

増 加

したと考 え ら れ た

、

ま た

酸 素消

費

を 比 較 す ると

，

自 重負 荷

で は

安

静 時の

約

4

倍

， ユ

0

％

MVC

で は 約

6

倍

の消

費

と なっ てい た

。

健 常 者 を対 象

にハ ン ドグ リップ 運

動

で

前 腕 屈 筋 群

の 酸 素 消 費 を 調べ た もの で は

，

9

％

MVC

で 約

3

倍

，

28

％

MVC

で

約

IO

倍 で あっ た と す る 報 告 14〕 が あ る

。

これ ら と比

較す る と や や

高

い 傾

向

を 示 してい る が

，

これ は 運

動

筋 や 対 象 者の違い な ど が 影 響 して い る もの と 考 え ら れ

，

CC

）

PD

患

者

で酸

素 消 費

が

増

加 し や

す

い か は 明

確

に 出 来 な かっ た

。

2

．

動 脈 駆

lnL

時

の

局 所 筋 酸 素 動

態 と呼吸

循 環諸 量 と

の

関

　 連につ いて

　VO2

．

x

−

IR

，

S と

VO2

，

　

VCO2

，

　

VF

．

／

，

　

VT

，

02

−

puLse

との 間に

有 意 な 相 関

が

認

め ら れ た。

VO2NrRS

は

．

局 所 筋

の

酸 素 消

費を表

し てい る の で

，

運

動 強 度

の

増 加

に

伴

っ た

増 加傾

向

を

示

し

，

その

酸 素 需 要

量 を

満

た

す

ため の

呼

吸

循 環

応

答

を

示 す 諸 指 標

と有 意 な 関係が

認

め ら れ た

も

の と考 えら れ た

。

し か し

，

PR

との

相 関

は

認

め ら れ

な

か っ た、

軽 度

か ら中等 度 負 荷に お

け

る

心拍 出量

の

増 加

は

，

心

拍 数

よ

り

一

回心 拍 出量の

影 響

の

方

が

大 き く

，

そ

の

後

は

心 拍 数

に依 存

す

る と され て い る 】5）

。

す

なわ

ち

，

今

同は

低 強 度 負 荷

で

あ

っ た た め

，

PR

の

変 化

が

少

な

く

，

†

02NIRS

と

相

関し

な

かっ た

も

の と考え ら れ た。 こ れ は

表

3

の

02−

pulse

，

　

PR

の変

化 率

を 比べ る と

，

明

ら か に

酸素 脈

の変

化

が 大 きいこ と か ら も裏づ け ら れる

。

ま た

，

SpO2

と

†02NIRS

が

有

意

な相 関

を

示 さ な

かっ た。 これ

も今 回

の

負荷

量 が

低

かっ た た め

末梢

で の

酸 素 需 要量

の

増 加

に

呼 吸循 環

が ほ ぼ対応で きて お

り

，

SpO2

の

低

ドが 少 な かっ たことに よるもの

考

え

られた。

　V

（）2MRs と

VO2

との

関連

につ いては

，

　

Wasserman

の

3

つ の

歯 車

16）か ら

も推 測

で

き

る よ

う

に

末 梢

で の

酸 素 消 費

と

身 体 全 体

の

酸 素 摂 取 量

で

あ

る

†

02

との

相 関

は

予測 さ

れる。 これ に

関 し

て

，

Kawaguchi

ら 7丿 は

，

全 身 運 動 中

の運

動 筋 酸 素 動 態

と

Vo2

が 関

連

してい る こと を

報 告

し

，

勝村

17）は膝 伸 展 筋に よ る 運

動 筋

の

酸 素 消 費

と

†

02

に

関

連が

あ

る と報 告してお

り

，

今

回の

結 果

とほ ぼ

同 様

で

あ

っ た

。

3

，

局

所 筋 酸 素 消 費 と患 者 背 景

，

筋 力

，

運 動 耐 容 能

との 　 関 連

　安 静 時 お よ び 運 動 時

の

VO2NIRS

と

各測

定項 目 と

の 関連 は

，

FEVlo

％や

FEVLo

％ p．。dと有 意な

負 相

関 が み ら れ

，

閉 塞 性の 換 気 障 害 が 強い ほ ど下 肢

筋

の

酸

素 消

費

が 増

加

す る 傾

向

が み ら れ た

、

COPD

患 者

で は， 安 静 時の代

謝 亢

進18）が 報 告 さ れてお り

．

肺

の過 膨

張

や気 道閉

塞

に よ る 呼 吸 仕 事 量の 増 大 や 換 気 効 率の低 下が その原 因 と して挙

げ

ら れてい る

。

ま た

，

COPD

患

者

で は

，

安 静

お よ び 運

動 時

の

呼

吸

筋 酸 素 消 費

の増 大 がみ ら れ

，

これ が 重 要 な 運

動 制

限

因 了

に なる との

報

告 も あ る19）

。

今

回の結 果 は

，

これ ら呼 吸 筋だ

け

で な

く

，

末 梢

の

骨 格 筋

で も仕 事量 が 亢

進

し てい る こ と を

示

して い る

。

COPD

の

骨 格 筋

で は

，

低 強 度運

動か ら

乳 酸が

増 加

し

，

組

織

内の

_pH

が

低

下20）

す

る と

し

て お

り

，

こ

れ

らの

原 因

と して

，

COPD

患 者

で は

好 気 的 代 謝 能 力

の

高

い タイ プ

1

線 維

の

減少

，

相 対 的な

タイ プ

H

線 維

の比

率

の

増 大

，

毛

細

亅

ll

［

管 密 度

の

減

少

，

筋

肉

慢 性 閉塞性 肺 疾 患 患 者における運 動 筋 酸 素消 費の特 徴 301

内

の

酸 化 系 酵 素

の

減 少 な

ど による好 気 的代 謝 能 力の

低

ド

／1〕 が

考 え

られてい る。

　　・

方

Sala2b

ら は

，

　

COPD

_{患 者}

にお ける早

期

からの

酸

素 抽 出 率

の

増 加 を報 告

し

，

トレ

ー

ニ ン グに よ

り増 加 す

る と し てい る。

今回測 定

した酸 素 消 費は

酸 素 利用

を 表

し て お り

，

低

強

度運

動 負 荷

に おい て は

重症

COPD

患 者

の

方

が

酸 素

利 川 が

高 くな

っ てい る

。

C

（）

PD

患 者

で は毛 細

ifl

［

管 密 度

，

及 び毛 細血

管／

筋 線 維比 が減 少 する

と報 告

さ れ てい る22〕

。

す な わ ち 運 動 中 に 血 流 量 は 増 加 し に くい と

考 え

られ， この

少

ない

動 脈

血 中の

酸 素

を よ り

取

り 込 む た めの

機 能的 な適 応

であ る と推測 さ れ たtt ま た

，

肺 機 能以

外の 年 齢

，

身 体 組 成

，

ド肢 筋 力

，

予 測 peakVO2

，

動 脈 血 液 ガス分 析 と 酸

素

消 費 との

有意 な 相

関

は 全て

認

め ら れ

ず

，

COPD

患 者

にお け る 下 肢 筋の

酸 素

消

費

は

，

主に

肺

機 能の 影 響 を 受 け

．

年 齢 や 運 動 耐 容 能 な ど と は 関 連 が 薄 い こと が

示 唆

さ れ た

。

　以 上

，

COPD

患

者

にお ける

低

強

度

の

局 所 筋

酸

素 消 費

は 呼 吸 循 環 諸 指 標 と 相 関 が み ら れ

，

FEVI

ρ％ p

．

ed が

低

い ほ ど酸 素 消 費が

高

い

傾 向

を示 し

．

重

症

COPD

患 者

ほ ど

低

負

荷

運

動 中

で の運

動 筋

の

酸 素利 用

が

高

い ことが

示 唆

さ れ た

、

、

運 動 巾に

呼

吸 器系に よっ て酸

素供

給

を

．

卜

分

に

増 加

で

き

ない 童

症

COPD

患 者

で

も

．

骨 格 筋

では

酸 素 利 用

が

高

い ことか ら

，

運

動

を 比

較 的 継 続

で きる と考えら れ る。 可 能 な

範 囲

の

有

酸

素

トレ

ー

ニ ン グを

す

る ことに よっ て

末

梢

の

毛 細血

管 密 度

の

改 善 な

ど動 脈血

流 入 量

の

増 加

が

図 れ

れ ば

，

骨 格 筋 機 能

の

及

び

運 動 耐

．

容 能

の

改 善 も ト分

に

期 待

で きる もの と思 われ る

。

　

しか し

な

が ら

，

対 象 者 数 も少 な く

，

age

−

1natch

し

た

対

照 祥 もな

い た め

今後 更

なる

検 討

が必

要

と思わ れ る

。

更

に

低 強 度

運

動 負 荷

で

あ

っ た ため

，

高 強 度

に お

け

る

骨 格 筋 酸

素 動 態や

筋 肉 中

の lrl［

流 量

の

評 仙 も必 要

と考 える。

また

，

本 研 究

は

非 侵 襲 的

に

低 強 度運 動 負荷

で評価し てお

り

，

今

後 呼 吸 器 疾 患 患 者

の

骨 格 筋

に お

け

る

有酸 素 能 力

の

評価

と

し

て

も検 討 し

てい

き

たい，

、

引 用 文

献

1）吉 川雅 則

，

米田尚 弘

・

他：【呼 吸 機 能と運 動 　その基 礎と 　 臨 床へ の応 用 】 臨 床 　COPD と運 動

，

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31

−

37

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1999

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2）ACCP 〆AACVPR 　Pulmonary 　Rchabilitation　Gしiidclines

　 Pallek　Pullnonary　 rehabilitation ：

joint

　

ACCP

／

AACVPR

　 evidence

−

based　_guidelincs

．

　

ChcsL

　ll2_〔5_）：1363

−

1396

，

1997

．

3

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Astatemellt

　of　

the

　

American

　

Thoracic

　

Society

　and

　 European 　Respiratory　

Society

：

Sketetal

　muscle 　

dysfunc

−

　 tioll　in　chronic 　obsLructivc 　pulエnonary disease

．

　Aln　

J

　

Respir

　

Crit

　

Care

　

Med

　

l59

〔

4

　

Pt

　

2

）：

Sl

−

40

，

1999

．

4）Gosselink　R

，

　Trooslcrs　T

，

　et　al

，

：Pcripheral　muscle 　weak

−

　 ness　c〔mtribures 　to　exercise 　

limitation

　

in

　

COPD

．

　

Am

　

J

　 Respir　

Crit

　

Care

　

Med

　

l53

：

976

−

98e

，

⊥

996

．

5）大 池 貴 行

，

濱崎 広

．

∫

・

・

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−

512

，

2001

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7）Kawaguchi 　K

，

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，

　et 　a／

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　 　pcrlpllCral　inttsCIC oxygenatiOll refieCt SyStelniC Oxygell

　 　intake？Eur　

J

　Appl　Physiol　84（1

−

2）：158

−

161

，

20〔｝1

、

8）Casaburi　R

，

　Patessio　A

．

　et　al

．

：Reduc τions　in　exercise 　tac

．

　 　Lic　acidosis 　and 　ven 巨la巨on 　as 　a 　ret　_u］t　_{of　exercise}trail1

−

　 　ing　ill　patients 　wilh 　obszructive 　lung　disease

．

　Aln　Res

．

　 　Respir　Dis　l

・

d3_〔1_｝；

9

−

］

8

，

1gcj］

，

9） 木田厚瑞 ：地 域 医 療における包 括 的 呼 吸リハ _{ビ リ テ}

ー

ショ

　 　ン ：在 宅ケ アのデ ザイン

，

口本 医 事 新 報 社

、

束 京

、

2001

，

　 　PP123

−

126

，

10）Singh　SJ

．

　Morgan 　MD

，

　et　ctl

．

：Dc／vclopment 　of　a　shuLtle

　 　walklng 　test　of　

disabitity

　

in

　patients　with 　chronic 　air

．

　 　ways 　obs しrucLi （）n

．

　Thorax　47_〔12_）ilOl9

．

−

1021

，

］

992

．

ll

）

Van

−

Beekvelt

　

MC

，

　

Colier

　

WN

，

　et　al

．

：

Perforlnance

　of　near

−

　 　

tnfrared

　spectroscoPy 　

ill

　nleasしlring　

local

　

O2

　consutnp

．

　 　し

ion

　and 　

l

）且oQd 　

fl

〔）w 　

in

　skeletal　Tnuscle

．

　

J

　

Appl

　

Physiol

　 　

90

：

5

⊥⊥

−

519

．

2001

．

12

）

Kragelj

　

R

，

　

Jarm

　

T

，

　et　al

．

：

Reproducibilit

．

y　of　pararneters

　 　of　postocclusive　reactivc 　

hyperemia

　met

，

　sured 　

by

　ncar

　 　

infrared

　spectroscopy 　and 　transcutaneous 　oxhnetry

．

　

Ann

　 　

Biomed

　

Eng

　28_〔2_）；］68

−

173

，

2000

，

13

）

Colier

　

WN

，

　

Meeuwsen

　

IB

，

　et　al

．

：

Determination

　of　oxy

．

　 　gen　CellSuTrlptioTl　

i

」1　muscle 　

during

　exercise 　using 　near

　

infrared

　spectroscoP ｝

，

．

　

Ac

しa　

Anaesl

．

hcsioL

　

Scand

．

　

SuPPl

　 　lO7：⊥51

−

155

，

1995

．

14）

Van

−

Beekvelt

　

MC

，

　

Van

．

Engelen

　

BG

．

　et　al

．

：

In

　vivo　quan

−

　 titative　near

−

infrared

　spectroscopy 　

in

　skeletal　muscle

　 　

during

　

increment

．

at　

isometric

．

　

handgrip

　exercise

．

　

Clin

　

Physiol

　

Funct

　

Imaging

　

22

_（

3

_）：

210

−

217

，

2002

．

⊥5）村 山 止博 ：運動と 循環

，

心肺運動負荷テ ス ト

ー

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　 析に よ る 心肺 疾 患の _新しい _{見 方}

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_谷口興 沃 編）

，

南 江 　 　堂

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　東 京

，

　1993

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pp11

−

16

、

16〕

Wassermall

　

K

，

　

Hansen

　

J，

　et α

t

、

：

Principtes

　of　

Exercise

　 　TcsUng 　and　Int

．

crprctation

．

　Philadclphia

．

　Lea ＆ Febigcr

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　 　1987

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，

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病態に対 する 分 光学的 　 　ア プロ

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曾 沢 勝 夫

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他 （編 ）

，

アイピ

ー

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出 版

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　 　東 京

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1999

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1968

．

20）　］v｛altais 　F

，

　

Jobin



J

，

　et 　al

、

：Pt

・

letabolic　and 　

heinodynaniic

　 　 responses 　Qf 　lewer　limb　durillg　exereise 　in　patients 　with

　 　

COPD

．

　

J

　Appl　Physioi　84：1573

−

1580

，

1998

．

21）Sala　E

，

　Roca　

J

，

　et α1

．

；Effects　of 　 endurance 　training　on

　 　

skeletal 　niuscle



bioancrgatics　ill　chrenic



obs 吐ructivc



_pu且

一

　 　monary 　disease

．

　Am 　

J

　Respir　Crit　Care　Med 　l59（6｝：

　 　1726

−

1734

，

1999

．

22）

Jobin

　

J

　MF

，

　Doyoll　

JF

，

　et α1

．

：Chronic　obsLructive 　_pul

−

　 　monary 　disease：capiltarity 　and 　fiber

−

type 　characteristics

　 　of　skcleLal 　nlusclc

．

　

J

　

Cardiepulrri

　Rchabil　18_｛

6

_）：432

−

437

，

302

IRifuttz#

_as33-tses5e

<Abstract>

Characteristics

of

Oxygen

Consumption

at

Exercising

Muscle

in

Patients

with

Chronic

Obstructive

Pulmonary

Disease

Kazuyuki

TABIRA,

RPT

Dqpartment

of

PJaysical

Therqpy,

Rtculty

of

Health

Science,

Kio

Ultiversity

Kiyokazu

SEKIKAWA,

RPT,

Kotaro

KAWAGUCHI,

RPT,

Tsutomu

INAMIZU,

MD

Division

of

Phs,sieal

Therqpy

and

Occupational

7:hercrp),

Sciences,

Graduate

School

of

Health

Sciences,

Hiroshima

University

Miho

KOBAYASHI.

RPT

Department

ofRehabilitation

Mledieine,

Nij'igaoka

Hospital

Noriko

SEKIKAWA,

RPT

Department

ofRehabilitation

Mledicine,

Ybshijima

IIospitaJ

Motoki

IW'ASHIRO,

RPT

Departrnent

of

Rehabilitation

Mbdicine,

Kttnarnecho

Hospital

Seiji

KAWATO,

RPT

Department

ofRehabilitation

Medieine,

AJttgasalelyurino

Hospital

Naoki

MORITA,

MD

Dqpartment

_of

Intemal

Medicine,

7kedanoumi

Branch

Hbspital,

Ktere

1fyosai

Hbspital

Kiyoshi

ONARI,

MD

Department

of

Hlealth

and

Sport

Sciences,

Fukuyama

Hleisei

Uhiversity

The

purpose

of

this

study was

to

clarify characteristics of oxygen consumption at exercising muscle

in

patients with chronic obstructive pulmonary

disease

(COPD).

Twelve

COPD

patients performed

3-min

dynamic

knee-extension

exercise at no-weight and

10%

of the maximum voluntary contraction

(10%MVC).

Ventilation

and

_pulmonary

gas exchange were measured

breath-by-breath

with metabolic measurement system.

Continuous-wave

near-infrared spectroscopy was used to

measure tissue oxygenation

in

the vastus

lateralis

muscle.

Muscle

oxygen consumption

(V02NiRs)

was calculated

from

the rate of

decrease

in

Hb

diff

(difference

between

Oxy

Hb

and

Deoxy

Hb>

during

arterial occlusion.

V02NiRs

during

no weight and

10%rvTVC

exercise was significantly

increased

compared to resting vatues.

V02NTRs

significantly correLated with I"r02,

VC02,

I"rE,

VT,

02-puase.

V02NTRs

during

exercise

had

significant negative correlatiens with

FEVi.o%pred

and

FEVi.e%,

but

no significant correlations with other measurements.

These

results suggest that the severer

the

airflow

limitation

becomes,

the

_greater

increase

in

oxygen utilization

in

the exercising muscle

is

seen.

This

might

be

a compensatory mechanism

for

suencient muscle oxygen supply

during

exercise

in

patients

with severe

COPD.