虚血性心疾患の心臓リハビリテーション 21

はじめに

　虚血性心疾患に対する心臓リハビリテーション（以下，心臓リハ）は，標準治療の一環としてすべての患者に適応を検討すべき治療のひとつとして推奨されている 1）。本稿では，普段心臓リハにかかわることの少ない療法士にも理解しやすいよう，心臓や冠動脈の解剖・生理から，虚血性心疾患の診断・治療，そして，心臓リハのエビデンスについて解説したい。

心臓と冠動脈の基本的な解剖（図 1）

　心臓は握りこぶし大の筋肉でできた臓器で，成人で約 250 ～300 g の重量をもつ。心臓の栄養血管は冠動脈であり，大動脈起始部から左右に左冠動脈（left coronary artery；LCA）と右冠動脈（right coronary artery；RCA）に分岐する。左冠動脈は，左冠動脈主幹部（left main trunk；LMT）から左前下行枝（left anterior descending artery；LAD）と左回旋枝（left circumfl ex artery；LCX）に分岐する。前下行枝は左室の前壁と心室中隔をおもに灌流し，回旋枝は左室の側壁をおもに灌流する。左冠動脈回旋枝と右冠動脈はどちらかが優位であり，後室間枝は優位なほうの冠動脈から分枝する。右冠動脈優位は全体の約 60 ～ 70%，左冠動脈回旋枝優位が約 10 ～ 30%，残りの10 ～ 20% が左右均衡型とされる。

循環器系の基本的な生理（表 1）

　心臓は休むことなく拍動し，安静時の心拍出量（cardiac output）は約 5 L/ 分である。心臓が 1 回に拍出する量（1 回拍出量，stroke volume）は約 70 mL 程度で，心拍数は 60 ～100/ 分程度である。安静時の心拍出量と体表面積はほぼ比例し，心拍出量を体表面積で補正した心係数（cardiac index）は安静時で約 3.2 L/m2 である。血圧は心拍出量と末梢血管抵抗の積によって規定される。図 2 に血圧および心拍出量に影響する要因をまとめた。これらは，臨床において起立性低血圧や運動に伴う血圧変動などの原因を考察するうえで重要であり，頭に入れておくべき基本的な事項である。

　健常者では安静時に冠動脈には約 250 mL/ 分（心拍出量の約 5%）の血液が灌流し，最大運動時には 1,000 mL/ 分にも増加する。左心室をおもに灌流する左冠動脈には全身の臓器と異なり，おもに拡張期に血液が流れる。このことは，極端に心拍数が高い場合や拡張期血圧が低い場合は，左冠動脈の血流量が減少しやすくなるという点で重要である（図 3）。心筋の酸素消費量は体全体の酸素消費量の約 10% をしめ，組織単位重量あたりでの酸素消費量は全身臓器の中でもっとも大きい。心筋

理学療法学　第 44 巻 Suppl. No. 1　21 ～ 25 頁（2017 年）

虚血性心疾患の心臓リハビリテーション＊

─病態の理解から最近のエビデンスまで─

神谷健太郎＊＊

病期別セミナー〈治す理学療法〉

＊ Cardiac Rehabilitation in Coronary Artery Disease ＊＊ 北里大学医療衛生学部 （〒 252‒0373　神奈川県相模原市南区北里 1‒15‒1） Kentaro Kamiya, PT: Department of Rehabilitation, Kitasato

University Hospital キーワード：心臓リハビリテーション，虚血性心疾患，運動療法

図 1　冠動脈の走行と灌流領域

表 1　循環器系の正常値および基本的な生理学の知識

・心拍数：60 ～ 100/ 分 ・1 回拍出量：約 70 mL ・心拍出量（約 5 L/ 分）= 心拍数× 1 回拍出量 ・血圧 = 心拍出量×末梢血管抵抗 ・二重積（心筋酸素消費量の指標）= 心拍数×収縮期血圧

理学療法学　第 44 巻 Suppl. No. 122

の酸素消費量はおもに心拍数，前負荷，後負荷，心収縮性により決定される。臨床的には心拍数と収縮期血圧の積によって求められる二重積（double product または pressure-rate product）が，心筋酸素消費量の指標として用いられる。労作性狭心症により心電図で虚血性ST-T変化が出現する患者では，同一の二重積で再現性よく心電図変化が出現するため，運動強度を設定するうえでの指標となる。安静時に心臓は流入血中酸素の 70 ～ 80% を消費するため，運動などの心筋酸素消費量が増加する際には，冠血流量を増加させることが必須となる。冠動脈の狭窄率が軽度な場合は冠血流予備能にはそれほど影響がないが，狭窄率が 50% を超えるあたりから狭窄率の増加に依存して冠血流予備能が低下し，狭窄率が 80% を上回ると安静時の冠血流量も低下しはじめる（図 4）2）。

虚血性心疾患の分類

　虚血性心疾患は大きく表 2 のように分けられ，緊急で入院加療が必要となるのは ST 上昇型心筋梗塞（ST-elevation acute myocarial infarction；以下，STEMI），非 ST 上昇型心筋梗塞

（Non ST-elevation acute myocardial infarction；NSTEMI），不安定狭心症（unstable angina pectoris；UAP）であり，これらの病態を合わせて急性冠症候群（acute coronary syndrome；

以下，ACS）と呼ぶ。ACS をきたす病変は比較的軽度な狭窄病変であることが疫学研究により明らかにされ（図 5），ACSの発症には不安定プラーク（vulnerable plaque）の破裂に伴う急速な血栓形成が発症に関与することが多いことがわかってきた（図 6）。不安定プラークは多量の脂質とその内部に活性化されたマクロファージや T リンパ球などの炎症細胞が多数存在する薄い線維性被膜で覆われた粥腫であり，このプラークが破綻すると急激に血栓性閉塞をきたし，ACS が発症する 1）。その他にも，血管内膜のびらんによる血栓性閉塞が ACS の発症に関与していることが明らかになっている。

虚血性心疾患の治療

　虚血性心疾患の治療は大きく薬物療法や運動療法などの非侵襲的治療と，経皮的冠動脈インターベンション（percutaneous coronary intervention；以下，PCI）や冠動脈バイパス術（cor-onary artery bypass grafting；CABG）に大別される。STEMIの治療は現在のところ PCI が基本で，冠動脈をいかに速やかに再灌流させるかが予後に影響する。PCI 治療は日進月歩であり，過去にはバルーンの拡張術だけであったが，再狭窄を低減するためにステント留置が行われるようになり，最近ではステントに薬剤が塗布された薬剤溶出ステント（drug eluting stent；以下，DES）が主流となっている（図 7）。図 8 は薬剤が塗布していないステント（bare metal stent；BMS）と DESの本邦における使用頻度を示しており，近年，急速に DES の使用が増えていることがわかる。DES は，ステントに細胞増殖抑制作用を有する薬剤とポリマーが塗布され，再狭窄の原因となる新生内膜増殖が抑制され，再狭窄率を数 % まで減らすことに成功した。DES はステント内の再狭窄が少ないことが利点であるが，一定の時期が経過したのちも金属がむきだしの状態にさらされるため，ステント内血栓を予防するために最低でも 6 ヵ月以上の 2 剤の抗血小板薬が必要となる。このことは，出血リスクが高い状態に長い期間さらされることを意味しており，転倒しやすい高齢者や手術を控えている患者には危険性を伴う。また，内服のし忘れによりステント内に血栓症ができるリスクが高いため，内服アドヒアランスがきわめて重要となる。

図 4　冠動脈狭窄率と冠血流量の関係

図 2　血圧の決定要因←は増強，←は減少を示す

図 3　心周期と冠血流冠動脈には心拍出量の約 5% の血液が灌流し，左心室をおもに灌流する左冠動脈にはおもに拡張期に血液が流れる．

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虚血性心疾患に対する心臓リハ

1．急性期　早期の再灌流療法が行われなかった時代は，心破裂の危険性が高いため急性心筋梗塞後の治療は長期の安静療法が行われていた。しかし，早期再灌流療法が普及してきた現在では，重篤な合併症を有していなければ安静期間は約半日が標準である。2013 年の日本循環器学会の STEMI に対する診断と治療ガイドラインでも，｢繰り返す虚血性胸部症状や心不全症状，または重篤な不整脈がなく臨床的に安定している場合，入院早期（入院12時間～）にベッド上安静を解除する｣ と明記されている1）。入院期間が短縮化される中，中高年者に対する急性期心臓リハの役割は，再発予防に向けた患者教育と外来心臓リハ参加へのアドヒアランスを高めるための指導的な役割が主体となる。一方で，患者層の高齢化によりフレイルやサルコペニアを合併した患者が増加しており，筋力や運動耐容能，ADL や IADL の改善が目標となる症例も多い。運動機能低下をきたした患者は心血管イベントや死亡リスクが高くなるため，運動療法に伴うリスクの層別化という意味合いでも，運動機能の評価が重要である 3）4）。

2．回復期・維持期　虚血性心疾患に対する運動療法を主体とした心臓リハは，日本循環器学会，ヨーロッパ心臓病学会，アメリカ心臓協会における診断および治療のガイドラインにおいて，治療推奨度Class I（エビデンスから通常適応され，常に容認される）に位置づけられている。その効果として，14,486 名の冠動脈疾患患者を含むメタ解析において，心血管死亡のリスクを 26%（95%信頼区間：14 ～ 36％，），再入院を 18%（95% 信頼区間：4 ～30％）減少させることが明らかとなっている 5）。その他，虚血性心疾患に対する運動療法を中心とした心臓リハの効果として，運動耐容能の改善，心筋灌流の改善，冠動脈の血管内皮機能改善，狭心症症状の軽減，抑うつの軽減，QOL の改善などが証明されている 6）7）。これらの事実から，心筋梗塞の二次予防ガイドラインでは，以下の項目が心臓リハの推奨事項としてClass I に位置づけられている。

図 5　冠動脈の狭窄度と心筋梗塞発症との関係Erling Falk et al. Circulation. 1995; 92: 657‒671 をもとに作成．

図 6　急性冠症候群発症のシェーマ

図 7　経皮的冠動脈形成術の変遷

表 2　虚血性心疾患の分類

分類 説明

安定狭心症労作性狭心症 労作時に出現する狭心症

冠攣縮性狭心症（vasospastic angina；VSA）

冠動脈の一時的な攣縮による狭心症朝方に発作が起きることが多い

急性冠症候群

不安定狭心症（unstable angina pectoris；UAP）

最近，症状が増悪傾向にある狭心症急性心筋梗塞への移行リスクが高く，入院加療が必要

非 ST 上昇型急性心筋梗塞（non-ST elevation myocardial infarction；NSTEMI）

急性期に ST 上昇を示さない急性心筋梗塞

ST 上昇型急性心筋梗塞（ST elevation myocardial infarction；STEMI） 急性期に ST 上昇を示す急性心筋梗塞

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心筋梗塞二次予防ガイドライン推奨事項（クラスⅠ）8）

1．運動負荷試験に基づき，1 回最低 30 分，週 3 ～ 4 回（できれば毎日）歩行等の有酸素運動を行う

2．日常生活の中の身体活動（通勤時の歩行，家庭内外の仕事等）を増す

3．10 ～ 15 RM 程度のリズミカルな抵抗運動を有酸素運動とほぼ同頻度に行う

4．中等度ないし高リスク患者は施設における運動療法が推奨される

包括的心臓リハの重要性

　1900 年代後半に虚血性心疾患患者の死亡率減少をもたらしたものは，PCI などの冠動脈の直接的な治療だけでなく，冠動脈疾患の危険因子（冠危険因子）の是正によるものが大きい

（図 9）9）。冠危険因子の是正に対しては，薬物療法だけでなく身体活動や食事療法などの患者教育や運動療法が重要である。心血管疾患や境界型糖尿病への運動および薬物療法の予後改善効果を比較した British Medical Journal の 2013 年の報告では，運動療法の効果は薬物療法に匹敵するものであることが明らかとなっている（図 10）10）。一般住民だけでなく，医療従事者の

図 8　ベアメタルステント（BMS）と薬剤溶出性ステント（DES）の留置件数の推移本図の 2004 ～ 2011 年のデータは 2012 年（2013 年度実施・公表）循環器疾患診療実態調査報告書 Web 版のステント留置件数（病変単位）から，2012 ～ 2015 年のデータは 2015 年（2016 年度実施・公表）循環器疾患診療実態調査報告書 Web 版のステント留置件数（病変単位）から日本循環器学会の承諾を得て作図．

図 9　虚血性心疾患患者の予後改善への寄与率に関する報告（文献 9 をもとに作成）

虚血性心疾患の心臓リハビリテーション 25

中にも，心疾患になったらあまり動いてはいけないという思いこみは未だ根強い。心臓リハビリテーション指導士や専門・認定理学療法士など，心疾患に携わる理学療法士は他の職種と連携しながら正しい知識の普及に努めていく必要がある。

文　　献

1） 循環器疾患の診断と治療に関するガイドライン（2012 年度合同研究班報告）：ST 上昇型急性心筋梗塞の診療に関するガイドライン

（2013 年改訂版，班長：木村一雄）． 2） Gould KL: Does coronary fl ow trump coronary anatomy? JACC

Cardiovasc Imaging. 2009; 2: 1009‒1023. 3） Singh M, Rihal CS, et al.: Influence of frailty and health status

on outcomes in patients with coronary disease undergoing percutaneous revascularization. Circ Cardiovasc Qual Outcomes. 2011; 4: 496‒502.

4） Kamiya K, Masuda T, et al.: Quadriceps strength as a predictor of mortality in coronary artery disease. Am J Med. 2015; 128:

1212‒1219. 5） Anderson L, Oldridge N, et al . : Exercise-Based Cardiac

Rehabilitation for Coronary Heart Disease: Cochrane Systematic Review and Meta-Analysis. J Am Coll Cardiol. 2016; 67: 1‒12.

6） 循環器疾患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）：心血管疾患におけるリハビリテーションに関するガイドライン（2012 年改訂版，班長：野原隆司）．

7） Gielen S, Laughlin MH, et al.: Exercise training in patients with heart disease: review of beneficial effects and clinical recommendations. Prog Cardiovasc Dis. 2015; 57: 347‒355.

8） 循環器疾患の診断と治療に関するガイドライン（2010 年度合同研究班報告）：心筋梗塞二次予防に関するガイドライン（2011 年改訂版，班長：小川久雄）．

9） Ford ES, Ajani UA, et al.: Explaining the Decrease in U.S. Deaths from Coronary Disease, 1980‒2000. N Engl J Med. 2007; 356: 2388‒2398.

10） Naci H, Ioannidis JPA: Comparative eff ectiveness of exercise and drug interventions on mortality outcomes: metaepidemiological study. BMJ. 2013; 347: f5577.

図 10　 心疾患，脳卒中，糖尿病患者に対する運動および薬物療法が生命予後に及ぼす影響（文献 10 をもとに作成）