高齢者に必要な体力

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高齢化社会の出現を目の前にした今日、改めて高齢者の健康・体力問題がクローズアップされている。その時、先づ必要なことは高齢者の体力特性をしっかり把握することであろう。

1.はじめに

 近年、我々の日常生活に於ける生活環境の改善は高齢化社会を生み出しつつある。全国の65歳以上の高齢者は今年中に1800万人に達し、人口に占める割合も14.5%を越す。昨年厚生省が介護を要する高齢者数を集計したところ100万人に達した。他に生活上の援助が必要な高齢者が100万人あり、合わせて200万人。この数は2000年には280万人、2025年には520万人に達すると見ている。家族の数も減り、家族による介護は限界に来ている。大都市周辺では高齢者が施設に入るのに2~3年待ちの状態が続いている。
 年齢を重ねること(加齢)は、筋肉や神経など身体を構成する諸器官の発揮機能の低下を引き起こす。また、適切な身体運動がなければ筋・骨格系、呼吸循環系、神経系などの器官・組織は退化する。一般に加齢にともない身体運動は減少する傾向にあるので、身体の各器官や組織は加齢とともに運動不足の影響が加わり加速度的にその機能を低下させることになる。このことは、高齢者にとって健康的な日常生活を実施するためには身体運動の実施が必要不可欠であることを意味する。

2.体力のある人は健康か

 高齢者の体力を考える場合には、健康との関係が特に重要になる。体力とは身体の活動水準の高低を指す場合が多い。健康とは単に病弱ではないというだけではなく肉体的、精神的、社会的に良好な状態である(WHOの定義)。体力は計測が可能である一方健康は定量化するための適当な指標がない。図1は健康と体力との関係を示したものである。個々では体力的に優れていても病気がちな人も見かけられるが、全体的には体力のある人は健康的であると言える。
 加齢とともに日常生活に於ける身体を動かす機会が少なくなり運動量が減少し、いわゆる運動不足症になりやすい。運動不足は筋・骨格系、呼吸循環系、神経系の機能低下を引き起こす。筋・骨格系能力とは腰や膝を曲げたり伸ばしたりする力やパワー及びその持続能力を指す。呼吸循環器系能力とは、歩いたり走ったりしてもあまり疲れない能力のことであり、心臓及び肺臓あるいは血管などの組織の機能を指す。神経系は、筋・骨格系や呼吸循環系の働きをコントロールする役割を果たす。これらの各系の機能がバランス良く働くことなくては健康的な日常生活は保証されない。

3.体力とは何か

 一般に言われている「体力」とはパワーやスタミナ等、身体が発揮することが出来るエネルギー出力量およびそれをコントロールする神経機能を指す場合が多い。
 身体運動によるエネルギー出力量は、一気に階段を駆け上がったり、ジャンプしたり、重いものを持ち上げたりするために必要な能力(これを無酸素的能力という)及び、長時間の歩行やジョギングを遂行する能力に代表されるように、スタミナを表す能力(有酸素的能力)である。
 これらのエネルギー出力量は神経系の機能(巧みさ、スキルとも呼ばれる)によりコントロールされる。たとえば、パワーがあり、スタミナのある人でも筋を効果的に働かすための神経系の機能が十分でなければ「歩く」、「階段を上がる」等の身体運動を効果的に実施することは出来ない。
 つまり、身体運動で発揮される各能力は、呼吸循環系、筋骨格系、及び神経系が中心となり発揮される機能により構成されている。

1)呼吸循環系能力(スタミナ)
 ジョギングやウォーキング等の身体全体を使う運動が長時間持続するためには、活動している筋肉まで酸素が十分に供給されなければらない。この為には肺を中心とする呼吸器官の働きにより体力に充分に酸素を取り込み、心臓を中心とする循環器の働きにより筋まで酸素が供給され続けなければならない。この能力は最大酸素摂取量(体内に取り込むことが出来る最大の酸素量、通常1分間当たりの値を用いる)を測定すれば正確に把握することが出来る。最大酸素摂取量は加齢とともに減少するが、一方で、運動を定期的に実施することにより増加し、不活動で減少する。最大酸素摂取量はいろいろな方法で測定されるが、最も一般的な方法としては、軽い負荷での運動時の心拍数から推定する方法である。他に、フィールドテストとしては一定時間あるいは一定距離を走ったり/歩行したりすることにより推定する方法も良く利用されている。
 最大酸素摂取量が大きな人は長時間の運動に優れた能力を発揮でき、疲れにくいスタミナがあることを表す。このことは、単に長距離走のタイムが良いとか、スポーツの成績が優れている等にとどまらず、大切なことは、日常生活での様々な身体活動においても疲れにくい等の優れた能力を発揮することが出来ることを意味する。このことからも、呼吸循環系能力は体力の各要素の中でも健康と最も関係が深い能力と言える。一定以上の最大酸素摂取量は健康的な生活を維持するために必要条件であろう。

2)筋・骨格系能力
(1)筋、パワー
 この能力は、関節を介して筋が発揮することが出来る力、速度、パワー等で表すことが出来る。つまり、重いものを持ち上げる、素早く動く、高くジャンプする、速く走る等、日常生活に於ける比較的短時間に筋肉を使うような動作で発揮される能力である。この能力は、握力や背筋力などのように関節を介して発揮される力の大小を測定する方法とか、腕立て伏せや上体起こし等のように一定の力を発揮できなくなるまでの回数や時間を測定する方法などにより測定される。前者は筋の太さにより決定され、後者は筋肉を流れる血液量により決定される。つまり、筋が太く血流量が多い筋は力と持久力があると言うことになる。
 これらの能力は、健康と関係が深い。多くの腰痛患者を調べると、姿勢保持に関係の深い筋力が極端に低下していることが分かる。さらに、その人たちに筋力を高める運動を処方した結果、腰痛が減少したことが報告されている。
(2)関節の可動範囲(柔軟性)
 身体は、肘、膝、脊髄など数多くの関節により出来上がっている。これら関節の可動範囲が広い人はケガや障害も少なく、優れた運動能力を発揮することが出来る場合が多い。この機能は柔軟性とも言われる。柔軟性は関節をとりまく腱や靱帯あるいは拮抗筋(曲げるときには伸展筋、伸ばすときには屈曲筋)が如何に弾力性に富んでいるかにより決まる。柔軟性に欠けると、姿勢が悪くなる、その結果としての内臓疾患や腰痛などの弊害を引き起こす。

3)神経系能力(巧みさ)
 人の動作は筋の収縮が神経の支配を受けて成り立つ。優れた機能を有する筋肉もその収縮が巧くコントロールされなければ目的とする動作は成立しない。神経系の機能は全身反応時間の測定など反応時間や、反射時間を計測することにより推定できる。

4.身体組成(身体のなかみ)は運動と栄養のバランスを表す

 身体を構成する組織の比率(身体組成)も体力を考える上で欠かすことが出来ない要因である。人の健康の度合いをとらえる場合、食事と運動とのバランス、すなわち、身体内部に出入りするエネルギー需給バランスが非常に重要な意味をもつ。エネルギーの入力過剰は身体内部の脂肪の蓄積を意味する。現代社会では十分な食事がエネルギー入力量を増加させ、一方で、機械化社会が運動の機会を減少させエネルギー出力量の減少を引き起こし、結果的に、運動不足-脂肪蓄積-肥満-成人病の非健康的パターンを招来する。肥満の程度が増すにつれ、虚血性心疾患や高血圧性心疾患などの心臓病の罹患率が増大することが報告されている。

 一般に肥満とは体重の中で脂肪の占める比率(体脂肪率)が一定以上を越えた場合を言う。普通、肥満とは体脂肪率が20%(男)及び30%(女)以上を指す場合が多い。肥満を判定する方法には、水中体重秤量法、インピーダンス法、カリウム法、近赤外線法、超音波法、キャリパー法などがある。これらの方法はいずれも専門的な装置と知識を備えていなければ正確な測定が出来ない。そこで、誰でもどこでも簡単に測定が出来る方法として、一般的には身長と体重とから肥満度を算出する場合が多い。その場合、体重が普通より(標準体重)重い場合でも(多くのスポーツ選手のように)脂肪以外の組織(筋、骨など)が発達している場合も含まれるので注意を要する。その他の簡単な肥満判定法として腹囲/腰囲比/(W/H比)が用いられる場合も多い。体脂肪率とW/H比あるいは腹囲との間には高い有意な相関関係が認められているので、家庭で簡単に肥満度を見るには腹部の周径囲を計測することが効果的であろう。
 運動しない代わりに食事量も少なくしてエネルギー入出力バランスを保つ工夫も考えられ、多くの減量ダイエットもこの方式がとられる場合が多い。その時、運動を実施しない(すなわち筋を収縮させない)ことが筋の萎縮を引き起こし、肥満にならないけれども、結果的に活動水準を下げることになり、病気に対する抵抗力をも失うことにつながる。筋・骨格系、呼吸循環系は運動を実施することによりのみ発達することを忘れてはならない。本来、人間の身体は普通の食事と充分な運動量が確保されていれば肥満にはならないように出来ているわけである。

5.加齢により体力は低下する

1)呼吸循環系能力
呼吸循環系能力を最も客観的に見る指標として最大酸素摂取量がある。この加齢変化を男性について見ると(図4)、30歳代では40ミリリットル/体重/分であったのが加齢とともにほぼ直線的に減少し、60歳代では20ミリリットル/体重/分となる。女性は男性の約70%を示し、加齢変化は男性とほぼ同じである。最大酸素摂取量は生体内に最大限どの程度の酸素を供給できるかの能力を見るものであり、この値が高い人はスタミナがあることを意味する。従って、一般的には全身のスタミナは60歳代には既に30歳代の約半分になると考えられる。


2)筋・骨格系能力
(1)関節トルク(筋力)
 この能力を一般的に表すものとして文部省が定期的に実施している体力テストの結果が参考になる。握力、背筋力、垂直跳びはいずれの値も加齢に伴いほぼ直線的に減少する傾向を示し、60歳代では20~30歳代の70%(握力)、60%(背筋力)及び50%(垂直跳び)となる。このことは、腕の筋力は体幹あるいは下肢の筋力に比較して老化が激しいことを示しているのかもしれない。そこで、これらの現象をより明確にするために、上下肢の筋力及び筋厚を測定し、加齢変化を見た。その結果、腕の筋力(腕屈曲力)に比較して、脚の筋力(膝伸展力)は加齢にともなう減少が大きい傾向が見られた。そこで、腕及び脚を構成する筋量を超音波を用いて測定した。腕に比較して脚筋の加齢減少が著しいことが明らかとなった。
 ところで、筋は筋線維の集合体である。筋線維には力が強くスピードの速い速筋線維とスタミナのある遅筋線維とがある。ゆっくりした動作や弱い力を発揮するときには主として遅筋線維により行われ、強い力や速い動作は速筋線維により行われる。身体の各筋は両筋線維が混在しているが、加齢に伴い、速筋線維がより萎縮(細くなる)しやすい。このことは、高齢者は速い動きや強い力を発揮することが不得意であることにつながる。この老化を防ぐには、速筋線維の加齢による萎縮を少なくするような運動を実施することが必要である。つまり、ジョギングやウォーキング等ゆっくりした運動を長時間行うことにより遅筋線維と呼吸循環系を鍛えるとともに、その運動の中に少し強めの運動を加味して(数分以内の僅かな時間でよい)、速筋線維を鍛えるような工夫が必要であろう。


(2)関節可動範囲(柔軟性)
 柔軟性を見る代表的なテストとして体前屈がある。文部省による体力テストでの立位体前屈及び上体そらしの加齢変化を見ると、加齢とともにいずれも急激に減少する傾向を示し、柔軟性が少なくなる傾向が見られる。これを予防するには筋や腱を伸張させるストレッチングが非常に効果的である。
3)神経系能力
 加齢とともに神経系の機能も低下する。反応時間は神経系の働きを見る良い指標である。単純反応時間は20歳代を頂点として次第に延長していく。すなわち、外界の変化に対する反応が次第に悪くなることを示している。

4)身体組成
(1)歳をとると太るか?
 歳をとると体脂肪率はどのように変化するのであろうか?これまでの研究によると、体脂肪率は加齢とともに増加するようである。
 皮下脂肪厚を見ると部位により傾向が異なる。男女ともに他の部位に比較して腹部の皮下脂肪が最も厚い傾向を示し、その値は50歳あたりで最大を示し、その後、加齢とともに減少傾向が見られる。他の部位については顕著な加齢変化は見られない。

(2)筋肉は年とともに細くなる
 ところで、筋について見るといずれの部位においても、男女ともに、加齢とともに急激な筋厚の減少が見られる。更に、その加齢変化は筋により異なるようである。男女ともに最も加齢減少が著しいのは脚の筋、特に大腿前面の筋(大腿直筋と中間広筋)であり、70歳代は若者の約56%となる。つまり、加齢とともに脚の筋は急激に減少し、70歳を過ぎると30歳時の約半分の筋量になると考えられる。男女で比較すると、いずれの部位においても男性の方が加齢に伴う筋の減少が著しい。
 興味あることに、身体の前面と後面とに付着する各筋群の厚さの加齢減少を比較すると、上腕では後面が、体幹及び脚では前面の筋の減少が著しい。これを、それぞれの筋の役割との関係で考えると面白いことが考えられる。上腕の前面の筋は肘屈曲に働き、後面の筋は肘伸展に働く。立位姿勢の場合、肘屈曲は重力に逆らい行われ、伸展に比較して強い筋力発揮を強いられる。日常生活での動作を見ると、物を持ち上げたり、移動したりする動作は数多く行われ、その為には肘屈曲動作が多く使われる。一方、肘伸展動作は重力に抗しないので特に力を必要としないでも実施される場合が多い。このように考えると、肘屈曲動の主動筋である上腕前面の筋(上腕二頭筋)が力を発揮する機会が多く、一方、後面の筋(上腕三頭筋)は力を発揮する機会の少ないことが、加齢に伴う筋萎縮を著しくしたものと考えられる。同様なことは、体幹及び脚の筋についても考えられる。体幹前面(腹筋)及び脚前面(大腿四頭筋)の筋は何れも体幹前屈あるいは股関節屈曲の主動筋であり、立ち上がる、起きあがる、歩く等日常生活に欠かすことの出来ない基本的な動作を構成する主要筋群である。加齢に伴いこれらの筋群の量が減少したことは、これらの動作が加齢とともに少なくなってきたことを意味しているのかもしれない。このことは運動量が加齢とともに少なくなることを意味すると考えられる。


6.身体不活動(ベッド安静)状態は筋機能は著しく低下させる。

 運動実践とは対局的な意味をもつ、実験的に身体不活動を規定したベッド安静による筋の機能面の変化を紹介する。健康な成人男女10名について20日間のベッド安静を遂行した。図10に示すようにベッド安静によりパワーが減少する傾向が見られたが、その減少傾向には部位による差が見られた。肘の屈曲および伸展に比較して、膝の伸展及び屈曲の減少が著しい傾向が見られた。3週間のベッド安静で最もパワーの減少が見られたのは膝伸展であり30~40%も低下した。かつ、ベッド安静終了後普通の日常生活に戻した後の1ヵ月後には上肢のパワーはほぼ正常値に戻っているが、下肢のパワーは依然として低い値を示したままであることは注目しなければならない。
 この研究は20歳代の若者(大学生)を対象としたものであるが、高齢者の場合にはさらにより大きな筋機能低下が引き起こされるものと考えられる。


7.おわりに-中高齢者でも体力レベルは運動により高まる

1)運動を定期的に実施している人の筋・骨格系機能は高い
 適切な身体運動の実施により筋・骨格系の機能は発達する。しかし、その運動による効果は年齢により異なる。青年期に比較して高齢期には効果が充分に見られるものであろうか?これらの疑問に答えるために、40歳以降70歳代までの男性を対象にスポーツクラブ等で日頃定期的な運動を実施している人達(運動群75名)と、特別な身体運動を実施していない人達(コントロール群47名)について筋・骨格系機能を調査した(図11)。その結果、肘屈曲パワーでは運動群とコントロール群との間には各年齢とともに殆んど差がみられなかった。しかし、脚伸展パワーでは高年齢になるほど運動群が高い値を示した。前述の下肢の筋群の老化が著しいことを考えると、この資料は定期的な身体運動が特に下段の筋機能低下を防ぐのに効果的であることを示すものとして興味深い。
 更に、日常に生活においては、起きあがる、立ち上がる、歩く等の動作は健康的で活動的な生活をエンジョイする上でも欠かすことの出来ない代表的動作である。椅子から立ち上がる動作を如何に敏捷に出来るかは日常生活を営む上で基本的に重要な人間の動きの能力と考えられる。そこで、椅子から立ち上がり-座る、一連の動作を繰り返すことが出来る時間(10回繰り返すに要した時間)を測定してみた。その結果を見ると(図11)、40歳代では両群ともに同じ時間(10秒)であり、コントロール群では明らかに加齢とともに時間が長くなる傾向を示した(50歳代では13秒、60歳代では16秒)。一方、運動群では50歳代、60歳代ともに11秒で加齢変化は殆ど見られなかった。立ち上がり動作は主として大腿伸展筋により行われることから、前述の脚伸展パワーの運動群の優位性と同じく、下肢筋を主動筋とする動作の老化防止に定期的な身体運動の重要性が示されているものと考えられる。
 以上、脚筋パワー及び立ち上がり能力に見られた運動群の優位性は、日常生活に於ける身体運動が筋骨格系機能の改善に効果的であることを如実に示すものである。特に、立ち上がり動作等の日常生活に直結する動作の能力に非常に効果的であることは、活動的な生活を保証するものとして注目されよう。
2)高齢者でも定期的な身体運動により筋機能の向上が見られる
 中高年齢者が定期的に一年間の運動実践を行った時に筋・骨格系機能はどのように変化するだろうか?茨城県の東南部に位置する人口約1万1,000人の村で、殆どが兼業農家を営み、習慣的なスポーツ等の身体運動の経験のない人たち(118名)が定期的にプログラムされた身体運動を実施した。運動の内容は水泳、筋力トレーニング、エアロビック体操などであった。その結果、膝関節伸展動作においては3種類の負荷条件ともパワー発揮に統計的に有意な増加が認められた。力と速度からパワー向上のトレーニング効果について考察してみると、軽い負荷でのパワー発揮においては速度の有意な増加が、一方、重い負荷での同条件においては力発揮の有意な増加がパワーの向上に影響を及ぼしていることが示された。つまり、中高年齢者といえども定期的に運動を実践することにより、動作スピードと動作筋力の両面が改善されたと解釈することができる。

おわりに

 高年齢になるに伴い筋骨格系機能が低下することは生物学的特性として致し方のないことであるが、その能力は日常生活習慣や環境条件などにより強く影響されると考えられる。前述のように加齢と運動不足の相乗効果が急激な筋骨格系機能の低下を導く。加齢変化は人為的に変えられようもないが、その変化に身体運動は見事に影響を与える主要条件である。身体を構成する器官や組織の形態と機能に対する加齢変化を的確に把握し、自分の生活習慣にフィードバックすることが出来るかどうかは、まさしく各自の知性と教養によるものであろう。


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