総説

冠疾患誌 2006; 12: 51-57

低心機能虚血性心疾患に対する運動療法の実際
前田智美，松永篤彦，増田卓

Maeda T, Matsunaga A, Masuda T: The effects of exercise training to patients withischemic heart disease characterized by cardiac dysfunction. J Jpn Coron Assoc 2006;
12: 51-57

運動麻痺，整形外科疾患による骨関節障害などの運動機能I．は じ め に障害を有する患者は調査対象から除外した．運動療法は，近年，虚血性心疾患に対する救急医療システムの充実と虚血性心疾患の発症あるいは冠動脈バイパス術から 3 日目

初期治療の著しい進歩によって，運動療法は急性心筋梗塞に開始し，100 m から 600 m の病棟歩行とその後の階段歩をはじめとする虚血性心疾患の患者に対して，入院早期か行を段階的に進めた．さらに 300 m 歩行が可能となった時

1）

ら積極的に展開されるようになった ．しかし一方では，点でトレッドミルあるいはエルゴメータを用いた有酸素運

虚血性心疾患の救命率の飛躍的な向上によって運動療法の動トレーニングを併用して実施した．調査項目は，入院時対象患者は高齢化し，低心機能を示す患者の比率が増加しの年齢，性別，疾患名，body mass index（BMI），脳性ナている．この低心機能の患者に対して運動療法を安全に実トリウム利尿ペプチド（BNP），LVEF，冠動脈の責任血管施するための明確な指針は乏しく，適正な運動療法を施行と病変枝数，冠危険因子として高血圧症，糖尿病，高脂血するための介入方法を詳細に検討する必要がある．そこ症，肥満の保有の有無とした．さらに，運動療法の進行状で，本稿では入院期の虚血性心疾患に焦点をあて，心機能，況として，病棟での 100 m 歩行が可能となった病日（100冠危険因子，運動療法の進行状況および運動機能に関するm 歩行病日）と在院日数，運動機能として下肢筋力を調査

実態調査から低心機能患者の特性を把握するとともに，症した．なお，下肢筋力の測定は，病棟での 300 m 歩行が可

例報告を通して運動療法を展開していくうえでの留意点を能となった時点で実施し，hand-held dynamometer を用い述べることにする．て等尺性収縮による最大膝伸展筋力（体重比）を測定した．
入院時の LVEF の値から，対象患者を LVEF が 50％ 以

II．低心機能虚血性心疾患患者の特性上（50％ 以上群，207 例），40％ 以上 50％未満（40〜49％American Association of Cardiovascular and Pulmonary群，152 例），30％ 以 上 40％ 未 満（30〜39％ 群，91 例），Rehabilitation（AACVPR）は，心疾患に対して運動療法を30％ 未満（30％ 未満群，55 例）の 4 群に分類した．各測実施する際にはリスクの層別化を図り，それぞれのリスク定項目における 4 群間の比較を表 2 に示す．入院時の年齢，に 応 じ た プ ロ グ ラ ム を 展 開 す る よ う 勧 告 し て い る2）．

男女比，疾患名，冠動脈の病変枝数および冠危険因子の保AACVPR が提唱したリスクの層別化には，心機能に関する有数には，4 群間で有意な差を認めなかった．BMI は，指標として左室駆出率（LVEF）が用いられており，安静30％ 未満群で他の 3 群に比べて有意に低値を示した（それ時の LVEF が 50％ 以上を示す症例を低リスク，40〜49％

ぞれ P＜0.05）．冠動脈の責任血管は，LVEF が低値を示すを中等度リスク，および 40％ 未満を高リスクとしている

高リスク群になるにつれて左前下行枝病変の割合が有意に（表 1）．そこで本調査では，
この AACVPR の高リスク群の増加し，逆に右冠動脈病変と左回旋枝病変の割合は減少し中でもより重度である LVEF 30％ 未満の患者を新たに層た（P＜0.05）．BNP は，40〜49％ 群と 50％ 以上群に比べ別化して，低心機能虚血性心疾患の特性を検討した3）．て 30％ 未満群と 30〜39％ 群でいずれも有意に高値を示し

調査対象は，2000 年 2 月から 2005 年 10 月までの間に北た（それぞれ P＜0.05）．冠危険因子の保有率は，糖尿病に里大学病院心臓血管センターに入院し，心臓リハビリテー

おいて 30％ 未満群が他の 3 群に比べて有意に高値を示しションの目的で運動療法を処方された虚血性心疾患 505 例

た（P＜0.05）．運動療法に関する測定項目では，100 m 歩（年齢 64±10 歳，男性 405 例，女性 100 例）とした．なお，

行病日は，40〜49％ 群と 50％ 以上群に比べて 30％ 未満群

運動療法の開始時点において，中枢神経疾患による四肢のと 30〜39％ 群でいずれも有意に遅延していた（それぞれ P＜0.05）．在院日数は，30％ 未満群が他の 3 群に比べて有北里大学大学院医療系研究科（〒 228-8555 相模原市北里 1-151）

意に長期化し（それぞれ P＜0.05），30〜39％ 群でも 40〜49％ 群と 50％ 以上群に比べて有意に長期化した（それぞ― 51 ―J Jpn Coron Assoc 2006; 12: 51-57
表 1 心疾患患者の運動療法におけるリスクの層別化（文献 2 より改変）
リスク
低リスク（これらの指標をすべて満たした場合に低リスクと判定）

層別化の指標●●●●運動中ならびに運動終了後に重篤な不整脈が出現しない
運動中ならびに運動終了後に狭心痛や他の症状（息切れ，めまいなど）が出現しない
運動中ならびに運動終了後の血行動態が正常である（運動負荷漸増に伴う心拍数ならびに収縮期血圧の上昇がみられる）運動耐容能＞7 METs

＜心肺運動負荷試験の結果がない場合＞● 安静時左室駆出率＞ 50％● 合併症を伴わない心筋梗塞ならびに血行再建術後● 安静時に重篤な不整脈が出現しない● 心イベント後ならびに血行再建術後に徴候が出現しない● 心不全がない● 臨床的うつ病がない
中等度リスク（これらの指標のうち一つでも当てはまる場合に中等度リスクと判定）●●●

高強度（7 METs 以上）の運動において狭心痛や他の症状（息切れ，めまいなど）が出現する
運動中および運動終了後に軽度または中等度の無症候性心筋虚血（ST-segment 低下＜2 mm）が出現する
運動耐容能＜5 METs

＜心肺運動負荷試験の結果がない場合＞● 安静時左室駆出率＝40〜49％
高リスク（これらの指標のうち一つでも当てはまる場合に高リスクと判定）

●
●
●
●

運動中ならびに運動終了後に重篤な不整脈が出現する
低強度（5 METs 未満）の運動において狭心痛や他の症状（息切れ，めまいなど）が出現する
運動中および運動終了後に高度の無症候性心筋虚血（ST-segment 低下≧2 mm）が出現する
運動時に異常な血行動態を示す（chronotropic incompetence，運動負荷漸増に伴う収縮期血圧の上昇がみられない，あるいは低下する場合）＜心肺運動負荷試験の結果がない場合＞● 安静時左室駆出率＜40％● 臨床的心停止の履歴があるもの● 安静時に重篤な不整脈が出現する● 合併症を伴う心筋梗塞ならびに血行再建術後● 心不全がある● 心イベント後ならびに血行再建術後に徴候が出現する● 臨床的うつ病がある

れ P＜0.05）．また，下肢筋力は 30％ 未満群で他の 3 群に比ため近医に入院した．入院後も心不全状態が改善せず，動べて有意に低値を示した（それぞれ P＜0.05）．

脈血酸素飽和度（SaO2）が 60％ 台となったため，気管内以上の結果から，低心機能虚血性心疾患の特性として，LVEF が低下するにつれて左前下行枝病変を有する割合が挿管による呼吸管理下で北里大学病院救命救急センターに搬送された．

多くなり，とくに LVEF 40％ 未満では BNP が高値を示し

2．入院時所見運動 療 法 の 進 行 が 遅延することが判明した．さ ら に，

身長 150 cm，体重 46.5 kg．心拍数 140/分，血圧 160/98

LVEF が 30％ 未満になると糖尿病を合併する割合が高く

mmHg．意識レベルは傾眠傾向（JCS，10 点）で，頸動脈なり，運動療法の進行の遅延に加えて下肢筋力が著明に低怒張と下肢の浮腫を認めた．また，心音は III 音性奔馬調律下することが認められた．

で全肺野に湿性ラ音を聴取した．
気管内挿管による吸入酸素濃度 0.7 の酸素投与下で，動脈III．症 例 報 告血液ガス所見は pH 7.40，動脈血酸素分圧（PaO2）171.1

前述の低心機能を示す虚血性心疾患患者の特性を踏まえTorr，動脈血炭酸ガス分圧（PaCO2）37.5 Torr，SaO2 99.2％て，LVEF が 30％ 未満であり，下肢の著しい筋力低下にであり，血液検査では，白血球数 14.3×103/μl，赤血球数

よって運動療法の進行が遅延した冠動脈バイパス術後の症

473×104/μl，ヘ モ グ ロ ビ ン 13.3 g/dl，ヘ マ ト ク リ ッ ト

例（56 歳，女性）を呈示する．

40.3％，血清総蛋白 6.3 g/dl，総ビリルビン 0.8 mg/dl，尿1．現病歴

素窒素 16 mg/dl，クレアチニン 2.8 mg/dl，クレアチンキ

3 カ月前より労作性呼吸困難を自覚し，徐々に増悪した

ナーゼ 53 IU/l，血糖値 220 mg/dl，ヘモグロビン A1C 6.0％，― 52 ―J Jpn Coron Assoc 2006; 12: 51-57
表 2 低心機能虚血性心疾患患者の特性
左室駆出率

例数（例）
年齢（歳）
性別（男/女，例）
Body mass index（kg/m2）
疾患名（％）
急性心筋梗塞冠動脈バイパス術狭心症
責任血管†（％）
右冠動脈
左前下行枝
左回旋枝
病変枝数（％）
1枝
2枝3枝
BNP（pg/ml）
冠危険因子の保有率（％）
高血圧症
糖尿病♭
高脂血症
肥満
冠危険因子の保有数（％）
保有なし
保有 1保有 2
保有 3 以上
100 m 歩行病日（日）
在院日数（日）下肢筋力（体重比，％）≧50％

40-49％

30-39％

＜30％

207
64±10
158/4923.7±3.3152
63±10
130/2223.4±3.2

9163±1274/17
23.5±3.4

55
66±10
43/12
22.1±3.3*#§

60
364

81
14573
23462
33
543
34
23

33
58
932
62
620
737

37
24
39
127.7±148.3

41
31
28
135.8±174.1

4420
36
235.4±326.2*#

30
26
44
354.9±270.7*#60444829573853
26543044254255
442013302829
9.5±4.727.4±10.1
50.9±14.8

123526279.9±7.2
26.2±9.3
49.5±14.0

183627
1912.1±7.8*#
32.6±15.5*#51.4±15.2

2131
24
24
14.3±6.0*#
38.4±18.5*#§44.8±10.8*#§

平均±標準偏差で示す．
*：P＜0.05 vs. ≧50％，#：P＜0.05 vs. 40-49％，§：P＜0.05 vs. 30-39％†：χ2=37.6，P＜0.05， ♭：χ2=42.5，P＜0.05，BNP：脳性ナトリウム利尿ペプチド

総コレステロール 220 mg/dl，中性脂肪 160 mg/dl，心筋対し利尿薬，硝酸薬および抗凝固薬が処方された．その後

トロポニン T 0.08 ng/dl，BNP 520 pg/ml，C 反応性蛋白は，急性心不全の改善とともに β遮断薬療法が追加され550μg/dl であった．

た．急性期の再灌流療法として経皮的血行再建術（PCI）

胸部レントゲン写真では，心胸郭比（CTR）60％，両側が試みられたが，冠動脈の石灰化病変が高度でガイドワイ肺門部で血管陰影の増強を認めた．標準 12 誘導心電図でヤーが通過せず不成功に終わった．そこで PCI 施行から 1は，心拍数 124/ 分の洞性頻脈を呈し，V1〜V3 の R 波の減週間後に，右冠動脈には右胃大網動脈，左前下行枝には左高と II，III，aVF，V5，V6 の ST 低下を認めた．心臓超音

内胸動脈，左回旋枝には橈骨動脈のグラフトによる冠動脈波検査では，LVEF 16％ で左室壁運動は diffuse hypokine-バイパス術（CABG）が施行された．

sis を呈し，左室拡張終期径 57 mm，左室収縮終期径 50 mm

4．運動療法の経過（図 1）および下大静脈径 18 mm であった．心臓カテーテル検査

塩酸ドパミンの投与量が 2μg/kg/min 以下となった術後では，右冠動脈 segment（seg．
）1 に 100％，左冠動脈前下5 日目より座位および起立動作を開始した．術後 10 日目に行枝 seg. 6 に 90％，回旋枝 seg. 12 に 90％ の狭窄を認めた．

は 100 m の病棟歩行が可能となったが，歩行中は心拍数がなお，入院後の CTR，LVEF および BNP の経過を図 1 に上昇し，息切れや下肢疲労が増大して自覚的運動強度示す．

（RPE）13 を示した（表 3）．そのため 50 m の歩行でいっ

3．初期治療たん休息をして，歩行中も一部介助を必要とした．術後 21

入院時の薬物療法として，虚血性心疾患および心不全に日目には 2 回の休息を入れて計 300 m の病棟歩行が可能と― 53 ―

J Jpn Coron Assoc 2006; 12: 51-57

図 1 運動療法の経過：インターバル・トレーニング導入，CABG：冠動脈バイパス術，CTR：心胸郭比，
LVEF：左室駆出率，BNP：脳性ナトリウム利尿ペプチド，Peak HR：最高心拍数，Peak
SBP：最高収縮期血圧，RPE：自覚的運動強度（表 3 参照），ADL：日常生活活動，PF：
physical function（MOS 36-Item Short-Form Health Survey 日本語版 ver. 1.2 の下位項目）

なり，術後 25 日には運動療法室での低負荷強度（10〜15表 3 自覚的運動強度（RPE）
67の時点で過剰な心拍数の上昇や息切れは減少したが，下肢非常に楽だ
かなり楽だ
楽だ
ややきつい

141520

して，入院前から認められた心不全による身体活動量の低下と，入院後の安静に伴うディコンディショニングに加えかなりきつい1819られたが，患者は運動療法の開始当初に息切れと下肢の疲労を強く訴えた．とくに，下肢疲労の改善が遅れた理由ときつい

1617時間が 15 分となり，術後 36 日目に退院となった．本症例は，薬物療法と CABG の施行により急性心不全の改善が図1213図るため，下肢筋力増強を目的としたインターバル・トレーニングを導入した結果（図 2），術後 30 日目には運動持続1011疲労がより増大（RPE 14）したため運動持続時間は 7 分と僅かな改善にとどまった．そこで，運動持続時間の延長を89watts）によるエルゴメータ・トレーニングを開始した．こて，心機能低下による骨格筋への血流減少が考えられた．
しかし，インターバル・トレーニングの導入後は運動持続非常にきつい時間が延長し，それに伴って運動強度を増加することが可能となった．また，運動強度に対する最高心拍数も低下，― 54 ―J Jpn Coron Assoc 2006; 12: 51-57

図 3 下肢筋力の測定
Hand-held dynamometer を用いた等尺性膝伸展筋力の測定法を示す．矢印で示すように，圧センサー（μ-tasMT-1，ANIMA）
を N-K テーブルの可動脚に固定し，筋力を測定した．測定肢位
は，椅子座位，股関節・膝関節 90°屈曲位，上肢下垂位とし，測定時間は 1 回 5 秒間，左右各 3 回測定して，その最大値の平均を解析値とした．

起こす可能性が高くなることから，運動強度を低めに設定
図 2 インターバル・トレーニング
A：実際の風景
背もたれのあるリカンベントタイプの自転車エルゴメータを使用し，負荷強度はペダルの回転数に応じて制御可能である．
B：インターバル・トレーニングの負荷強度
1 分間を 1 サイクルとして，20 W（15 秒間，60 回転）と 10 W未満（45 秒間，30 回転）の運動負荷を繰り返し施行した．

する必要性が示されている5）．つまり，運動処方が適正な場合は，運動療法そのものが低心機能患者の症状の増悪に関与することはないが，運動中の監視体制（モニタリング）に関しては十分留意する必要がある．
2．運動機能評価
虚血性心疾患の患者に対して，安全で効果的な運動療法を展開するには運動耐容能の評価が不可欠である．運動耐
容 能 の 評 価 に は 主 に 心 肺 運 動 負 荷 試 験 が 用 い ら れ，すなわち相対的運動強度の低下から疲労感の軽減につなAACVPR のリスクの層別化でも心肺運動負荷試験の結果がったと考えられた．さらに，術後 30 日目の最大膝伸展筋が指標として挙げられている（表 1）．とくに，安静時の力は体重比 23％ で，90 日目には 38％，180 日目には 48％

LVEF は最高酸素摂取量を反映しないことが知られておと改善し，このことが退院後の日常生活活動（ADL）の拡り6），呼気ガス分析を併用した運動負荷試験を行うことが大につながったと思われた．

望ましいとされる7）．ただし，本稿で示したように LVEF
30％ 未満の低心機能患者では下肢筋力が著しく低下してIV．低心機能虚血性心疾患に対する運動療法の留意点いることから，トレッドミルを用いた心肺運動負荷試験で1．運動療法の適応基準は下肢疲労が主な中止基準となり，心肺機能を十分に反映運動療法が禁忌となるのは，不安定狭心症，心筋炎，重しない可能性がある．

度の大動脈弁狭窄症，重篤な不整脈，重篤な他臓器障害（肝一方，下肢筋力は運動耐容能や ADL を規定する重要な腎疾患など）および急性炎症性疾患などであり，年齢や心因子であり，院内での歩行自立に必要な下肢筋力は体重比機能は禁忌の条件にならないとされる．Coats ら4）は，で 40％ 以上8），退院後の日常生活に支障をきたさないため

LVEF が平均 20％ の虚血性心疾患患者に対して 8 週間の運には体重比 45％ 以上9），また退院後の復職や軽スポーツを動療法を実施し，運動持続時間の延長と自律神経活動の改行うためには下肢筋力が体重比で 55％ 以上10）が必要であ善を認めたと報告している．American Heart Associationるとされる．低心機能患者ほど下肢筋力が低下することをの勧告（1994 年）では，心不全は運動療法の適応疾患であ踏まえると，下肢筋力を客観的に評価し（図 3），運動処方

1）

り ，本邦においても 2002 年の「心疾患における運動療法や ADL 指導に役立てる必要がある．ただし，入院初期に最に関するガイドライン」によると左室機能不全は運動療法

大筋力を測定することは，過剰な血圧上昇や不整脈を惹起5）の適応とされている ． ただし，広範囲前壁梗塞で LVEFする可能性があり，さらに患者の心理的不安から正確な測が 40％ 以下の場合では，回復過程で左室リモデリングを定結果が得られない場合がある．このため筆者らは，片脚― 55 ―

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図 5 心循環反応のモニタリングにおける記録用紙

患者では心疾患の発症あるいは術後から少なくとも 90 日
間は運動中のモニタリングが必要であると指摘してい図 4 片脚立位時間検査
開眼で両手を腰に当てた姿勢を準備姿勢として，①両手または片手が腰から離れる，②挙上した下肢が軸足に触れる，③軸足が移動する，④軸足の足底以外の部分が床や壁に接する，の4 つの中止基準のいずれかが生じるまでの時間を測定した．測
定下肢の選択は患者の任意とし，60 秒を上限として 2 回測定した．

る2）．ただし，心電図のモニタリングだけでは運動中の心循環反応を把握することは困難であるため，前述の症例報
告で示したように運動強度に対する心拍数や RPE の変化を的確に捉える必要がある．筆者らは，図 5 に示す記録用紙を作成し，運動負荷量を増加させた時の心循環反応の変動ばかりでなく，同一負荷に対する心拍数や RPE の変化を経時的に捉えて，運動療法プログラムの立案に役立て

立位時間から院内歩行の自立に必要な下肢筋力体重比ている．

11）

40％ を推定できる研究報告を踏まえて ，入院早期の下肢V．お わ り に筋力評価に片脚立位時間検査を取り入れている（図 4）．
3．運動処方虚血性心疾患患者に対するリハビリテーションの主な目

前述のように，運動処方は心肺運動負荷試験の結果に基的は再発の予防であり，患者に適切な医学的知識を提供しづいて行うのが基本であり，本邦では慢性心不全患者に対運動習慣の獲得を推進することである．また，再発に対すする運動強度として，心拍予備能（最高心拍数−安静時心る不安から抑うつ症状を示す患者が全患者の 2 割程度に認拍数）の 30〜50％（Karvonen の式：目標心拍数＝（最高心められ，その症状は入院期ばかりでなく退院後も持続する拍数−安静時心拍数）×k＋安静時心拍数，k＝0.3〜0.5），呼ことが知られている14）．このため，低心機能虚血性心疾患

気ガス分析による嫌気性代謝閾値（AT），あるいは最高酸患者に対しては退院後も長期的な管理が必要であり，運動5）

素摂取量の 40〜60％ の強度が提唱されている ．ただし，指導や生活指導ばかりではなく，心理的・社会的側面から運動療法の導入初期には心肺運動負荷試験の実施は困難なの多面的な対応が重要である．

ため，低負荷強度から処方すべきである．とくに，低心機文能の患者では低負荷強度であっても交感神経活動の過剰な亢進から血圧が著しく上昇する場合があり，低強度の運動を繰り返し実施するなど段階的に進めていく必要がある12）．さらに Meyer らは，低心機能例に対してインターバ
ル・トレーニングの導入を勧めている13）．この運動様式は，最大負荷量の 50％ という高強度運動の間に低強度運動を挟むことによって AT 強度の心循環反応に達することなく，AT 強度の運動より強い筋活動を得ることができる．
本稿の症例報告で示したように，低心機能の患者では下肢筋力が低値であるため，本様式を積極的に取り入れて筋力増強を図るべきである．
4．運動中のモニタリング
AACVPR は，運動療法の導入初期には持続的な心電図モニタリングが必要で，とくに LVEF 40％ 未満の高リスク

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