臨床整形外科58巻8号

2023年08月発行

最新基礎科学/知っておきたい

汗乳酸値の連続モニタリングを用いた新しい運動評価法

著者： 勝俣良紀¹

所属機関： ¹慶應義塾大学医学部スポーツ医学総合センター

ページ範囲：P.1030 - P.1034

はじめに

　心血管疾患患者における心臓リハビリテーションは心血管イベントの抑制に寄与し重要である¹⁾．心臓リハビリテーションを行う際には心肺運動負荷検査(cardiopulmonary exercise test：CPX)を施行し，得られた結果をもとに運動処方する．CPXでは呼気ガス分析で求めた換気性代謝閾値(ventilatory threshold：VT)で嫌気性代謝閾値(anaerobic threshold：AT)を推定する．ATを超えた強度の運動ではアシドーシスが進行するとともにカテコラミンの分泌が亢進するため，心機能の低下した症例では特にATの範囲内で運動処方する必要がある．しかし，CPXには高価な機器を要するため施行できる施設は限られる．また，VTの決定に際しては指標が多く専門的知識を要する．Oscillatory ventilationを呈する症例も存在するため，しばしば判定が困難である²⁾．

　ATを決定する他の手法として，運動中に血液乳酸値を断続的に測定する手法がある³⁾．嫌気性代謝に切り替わるタイミングで血液乳酸値は上昇する．上昇地点は乳酸閾値(lactate threshold：LT)と定義され，LTにおける運動強度を指標にATを推定することができる³⁾．しかし，このような方法は侵襲的であり汎用性に乏しく，日常臨床でも用いられていない．

　近年，汗中の乳酸値を測定するデバイスの開発が進み，運動強度の増加に伴い汗乳酸値は上昇することが示されている⁴⁾．しかし，汗乳酸値の上昇地点[汗乳酸性作業閾値(sweat lactate threshold：sLT)]と嫌気性代謝閾値の関連性は検討されていない．今回，われわれは株式会社グレースイメージングと共同開発した汗乳酸センサ(図1)を用いて，汗乳酸性作業閾値と嫌気性代謝閾値の関連性を検討した⁵⁾．

参考文献

1) Kamiya K, Sato Y, Takahashi T, et al. Multidisciplinary cardiac rehabilitation and long-term prognosis in patients with heart failure. Circ Heart Fail 2020;13(10):e006798. doi:10.1161/CIRCHEARTFAILURE.119.006798.

2) Corrà U, Giordano A, Bosimini E, et al. Oscillatory ventilation during exercise in patients with chronic heart failure:clinical correlates and prognostic implications. Chest 2002;121(5):1572-80.

3) Binder RK, Wonisch M, Corra U, et al. Methodological approach to the first and second lactate threshold in incremental cardiopulmonary exercise testing. Eur J Cardiovasc Prev Rehabil 2008;15(6):726-34.

4) Derbyshire PJ, Barr H, Davis F, et al. Lactate in human sweat:a critical review of research to the present day. J Physiol Sci 2012;62(6):429-40.

5) Seki Y, Nakashima D, Shiraishi Y, et al. A novel device for detecting anaerobic threshold using sweat lactate during exercise. Sci Rep 2021;11(1):4929. doi:10.1038/s41598-021-84381-9.

6) Takeuchi J, Yamanishi K. A unifying framework for detecting outliers and change points from time series. IEEE Trans Knowl Data Eng 2006;18(4):482-92.

7) Faude O, Kindermann W, Meyer T. Lactate threshold concepts:how valid are they? Sports Med 2009;39(6):469-90.

8) Green JM, Bishop PA, Muir IH, et al. Effects of high and low blood lactate concentrations on sweat lactate response. Int J Sports Med 2000;21(8):556-60.

9) Shiraishi Y, Katsumata Y, Sadahiro T, et al. Real-time analysis of the heart rate variability during incremental exercise for the detection of the ventilatory threshold. J Am Heart Assoc 2018;7(1):e006612. doi:10.1161/JAHA.117.006612.

10) Baker LB. Sweating rate and sweat sodium concentration in athletes:a review of methodology and intra/interindividual variability. Sports Med 2017;47(Suppl 1):111-28.