理学療法での有酸素運動は脳神経回復を促し脳卒中の運動回復に役立つ

ペン君

理学療法士の仕事、がんばっていますね。

今日は、何を話しましょうか？

それは、良いことに気づいたね！

実は、10年以上も前から、海外では有酸素運動を使った理学療法と脳卒中の運動回復における脳の可塑性との関係が注目されているのです。

そうですね。

では、先ず、日本の現状をお話しましょう。

日本でも、有酸素運動を用いた理学療法は、非常にポピュラーなリハビリメニューの一つです。

リハビリや介護の分野では、適度な有酸素運動が認知機能の維持や改善に役立つということが常識化しつつあります。

一般的な、有酸素運動の印象とはどのようなものでしょうか？

たしかに、健康診断で血液検査の数値が気になる時に、必ず医師に言われることは「適度な運動をしなさい」ということでしょう。

血液中の脂質や糖質が高めな時には、先ずはウォーキングやジョギングなどで余分なものを燃焼させようと考えますか？

ただ、長年リハビリの現場を見ていると、有酸素運動を意外と活用できていないことに気づきます。

その理由は、いくつかあります。

病院や介護機関でのリハビリでは、日常生活動作の訓練などのように、他に優先的なリハビリ内容が多いからです。

そうです！

有酸素運動とは、軽めの運動負荷で時間をやや長めに行うことに意義があります。

一般の筋トレのように、短時間での高負荷訓練のメニューとは異なります。

有酸素運動とは、どのように定義づけられるのかを確認しましょう！

有酸素運動とは、以下のように定義づけられます。

我々は、エネルギー源として、糖質や脂質を使います。

有酸素運動の特徴は、糖質よりも脂質を多く使うことです。

そのため、ダイエットなどで脂肪燃焼を目的とする際には、有酸素運動を取り入れる場合があります。

ただし、適切な有酸素運動を実施するには、運動強度と運動時間の設定が重要です。

運動強度は、年齢や安静時心拍数などを目安に決定します。

有酸素運動の効果は、健康面やダイエットに限られるものではありません。

広く知られていることとして、認知機能面へ効果があることが報告されています。

海外論文を含む複数の報告では、軽度認知症、認知症のない高齢者、脳卒中後の高齢者などに対して、有酸素運動が認知症検査などの改善をもたらしたそうです。

日本でも、認知症予防のプログラムとして、軽い負荷の有酸素運動と暗算やしりとりなどの頭を使う課題を組み合わせた「コグニサイズ」という方法が注目を浴びています。

軽めの有酸素運動をベースとした訓練は、認知機能低下や認知症進行の予防に効果的であることはかなり認識されています。

その背景には、間違いなく有酸素運動と脳機能との間に関連性があることを示唆しています。

そのように、健康全般や認知機能に有効とされる有酸素運動ですが、近年は海外論文を中心に脳卒中後の片麻痺などの運動回復とも関連があることが示唆されています。

より詳しく述べると、脳卒中後の脳の可塑性や運動機能の再編などメリットがあるというものです。

脳卒中後の片麻痺においては、上下肢の運動を改善させることが理学療法などのリハビリテーションの大目標と言えます。

そして、それらの背景には、脳自体の回復とも言えるような変化があることも知られています。

それは、脳の可塑性や脳の機能再編と呼ばれる脳機能自体の変化があります。

しかし、そのような変化は、残念ながら、急性期の一時期を除くと著明ではありません。

近年では、たしかにリハビリにより脳の機能再編が活発になることの報告もあります。

しかし、現状としては、そのようなリハビリの進歩については、現在も発展過程と言わなければなりません。

日本における脳卒中リハビリの主戦場は、主に回復期です。

そのような日本の現場の一方で、アメリカを中心とした海外では、脳卒中リハビリにおいて有酸素運動と理学療法などの運動トレーニングを併用した訓練プログラムが注目されています。

前述の認知機能への有酸素運動の効果と同様に、運動麻痺の改善にも有酸素運動が有効というものです。

これは、非常に画期的なものですが、日本では未だあまり取り上げられていません。

そこには、有酸素運動がもたらす脳神経系に対するある効果が鍵となります。

次には、海外論文を中心とした、いくつかの報告内容から、その理由を考えてみましょう

2013年にアメリカの理学療法の雑誌に掲載された論文です。
少し前の論文ですが、被引用数が370です。
世界的に注目されていることが分かります。

そうです。

BDNFは、他の論文にも多く出てきます。

過去10年以上の論文のデーターベースを検索してまとめたものです。
脳の可塑性とBDNFの関係に関する内容です。

以上のように、有酸素運動と脳の可塑性については、全世界的に注目されていると言って良いでしょう。

では、次には、各論文で脚光を浴びている、脳由来神経栄養因子(BDNF)について考えてみましょう。

つまり、BDNFはリハビリテーションでの運動学習において非常に重要な因子と言えます。

そもそも、運動麻痺が回復が脳の神経系の変化を伴うということは、専門家の間ではほぼ常識的と言えます。

つまり、上肢や下肢、指の機能、歩行機能などの、いわゆる運動の回復は、全て脳の変化を伴うものなのです。

運動と脳の関係については、脳梗塞の指先へのリハビリを解説｜ストレッチよりも効果的な方法とは という記事も参考にしていただければ幸いです。

古くは、そのような脳レベルでの回復は、急性期以外にはあり得ないとする常識もありました。

しかし、現在では、回復期や慢性期であっても、脳の変化はあり得るという報告もあります。

そのような脳の機能的な変化のことを「脳の可塑性」と呼びます。　

そのような脳の可塑性を追求するようなリハビリ手技は、歴史上にいろいろとあります。

そこに、さらに手技＋αの内容があればリハビリはさらに充実するでしょう。

実際に、前述のいくつかの論文においては、有酸素運動＋リハビリトレーニングの重要性が書かれています。

決して、有酸素運動のみで十分ではないのです。

次には、実際にBDNFを増やすための有酸素運動の実施を確認してゆきましょう。

前述の、「Promoting Neuroplasticity for Motor Rehabilitation After Stroke: Considering the Effects of Aerobic Exercise and Genetic Variation on Brain-Derived Neurotrophic Factor 」では、有酸素運動の処方として、以下のように述べています。

「トレーニングと時間的に近接した有酸素運動が、望ましい学習の基礎となる神経可塑性変化のために中枢神経系を刺激するのに役立つ」

運動学習は、脳卒中リハビリにおける運動機能回復の根底にありますが、有酸素運動がリハビリトレーニングへの反応をより促通する可能性が高いということを示しています。

BDFNをより効果的に増やすには、以下のような点が重要です。

以下に、６５歳と７０歳における、最大心拍数の目安を表にしてみました。

もちろん、安静時心拍数は、実際に測る必要があります。

有酸素運動自体は、非常に普及したトレーニング方法です。

実際に、心臓リハビリテーションの分野では日常的に実施されています。

脳卒中治療ガイドラインでは、体力へのリハビリテーションということで有酸素運動が推奨されています。

しかし、残念ながら、我が国では脳の可塑性を目的とした有酸素運動の実施については、現在のところほぼ皆無と言って良い状況です。

ただ、これまでもアメリカで注目されたことが数年間遅れて日本に輸入されることは珍しくありませんでした。

例えば、CI (Constraint-Induced-Movement Therapy　非麻痺側上肢拘束）療法と呼ばれる脳卒中片麻痺上肢へのアプローチ方法については、アメリカを中心として海外で多くの論文が出された数年後に日本でも導入されました。

その後、国内の学会でも多くの演題がこのテーマで報告されるようになりました。

このCI療法は、今回のテーマでもある脳の可塑性と麻痺側上肢の関連性を追求した手法です。

実は、それ以前は、国内では急性期以外でのリハビリによる脳の可塑性については否定的な意見が大半でした。

しかし、アメリカでこの方法が脚光を浴びて以来は、後を追って研究する人が増えました。

日本は、海外の影響を強く受ける傾向があるのかもしれません。

そのため、今後も海外の動向には注目する必要がありそうです。

有酸素運動は、医療以外以外の分野でも非常に日常的なものです。

一歩街を歩けば、ウォーキングやジョギングやランニングを楽しんでいる人々が日本の至るところ見られます。

一方、有酸素運動による、脳の可塑性促通については、比較的新しく且つ専門的なテーマと見做されるでしょう。

認知機能面への効果については、医療関係者以外にも勉強熱心な一般の方々はご存知かもしれません。

もし、有酸素運動のような日常的な内容が脳の可塑性という専門的なテーマと直結するとしたら、これはまさにコロンブスの卵と言って良いのではないでしょうか？

これまで何気なかったことが、実は非常に重要であったという経験は無いでしょうか？

実は、私にはあります。

完全に余談になりますが、お許しください。

実は、私はダイエットのためにジョギングなどの有酸素運動を行なっていた時期があります。

ところが、いくら頑張っても血液検査の結果が改善しなかったのです。

ところが、あるきっかけにより、それまで朝食をパン主体だったものからご飯主体に変えたのです。

そうすると、わずか数ヶ月間で血液検査のデータが全て正常値になりました。

多分、私の場合はご飯が体質に合っているのでしょう。

けっして、他の方々にお勧めするという意図はありません。

ただ、このような何気ないことが、それまでの莫大な運動に費やした時間と努力以上の成果を生むこともあり得ます。

有酸素運動にも、そのような期待を抱かざるを得ないのです。

実際の導入にはいくつかのポイントがあります。

これは、言うまでも医学的テーマです。

リスク管理が、非常に重要となります。

現実的に、脳卒中を患った方々の中には、同時に心疾患も抱えているケースが多いものです。

また、これまで運動経験がほぼ無かったという方も珍しくありません。

適切な運動負荷量の決定は厳密に行う必要があります。

また、リハビリを取り巻く環境にも問題があります。

仮に、有酸素運動を30分以上実施するとなると、リハビリ提供時間の検討も必要となります。

急性期や回復期では、比較的に十分な時間があるものの、他の日常生活動作訓練なども必要なことを考えると調整が必要です。

介護保険での生活期リハビリにおいては、２０分間が標準のリハビリ時間となりますので、いくら導入したくても時間が足りないという可能性もあります。

ただ、医学的なエビデンスが高まれば、状況も好転するかもしれません。

今後も、この分野の発展を関心をもって注目して行きたいと思います。