【論文紹介】咳嗽力について考える

嚥下障害

咳嗽力について考える

おくらら
おくらら

どーもー、おくららです

今回は咳嗽力についてです。食事内容を検討する際に重要な要素の一つです。評価から訓練までまとめてみました。

はじめに

嚥下機能低下者に対して、食具や食形態の調整などの食事環境を整えることと嚥下練習を行うことが多いと思います。

環境や訓練を考えるということは、評価を行っていることが必要になります。

俗にいう『飲み込みの機能』と『全身状態を含む防御機能』を評価すると思います。

多少の誤嚥でも防御機能が明らかに上回れば致命的な不利は生じないですから、ともに重要な能力と言えます。

防御機能の一つに咳嗽力、いわゆる『むせる力』ですがこれらの評価は嚥下訓練や食事場面で評価する重要な項目です。

今回がこの咳嗽について考えてみようと思います。

結論から言うと『どうやって評価すればよいのかわかる』内容となっています。

なんで『嚥下評価の際にむせをみてる人』におすすめの記事です。

咳嗽力について

咳嗽とは

まずは、咳嗽とは何かというところから説明していきます。

対象読者を考えると釈迦に説法な気もしますが、念のため説明しておきましょう。

咳嗽は,気道内分泌物や異物を除去する生体防御機構であり,肺炎などの呼吸器感染症,痰の貯留による無気肺や気道閉塞などの改善や予防のために重要な役割を担っている.

上川 紀道, 對東 俊介, 高橋 真, 関川 清一, 濱田 泰伸.咳嗽の最大流量に影響を与える因子.日本呼吸ケア・リハビリテーション学会誌.26巻2号2016

なぜ咳をするかというと咽の異物感ですよね。喉頭蓋や梨状窩などに残留が多く残っていれば咳が生じますし、刺激物であっても咳は生じます。

ただ、嚥下障害や呼吸器疾患の臨床では気管へ侵入した異物や痰が溜まってにより生じる咳が重要であり、大切な防御機構ということです。対象読者を考えるとご存じの方も多いかと思いますが

臨床で本当に困るのは咳嗽が生じない不顕性誤嚥ですが、今回は触れないこととしておきます。

咳嗽力の測定について

では、その大切な咳嗽についての評価についてです。

咳嗽機能のメカニズムは,第1相(誘発)、第2相(吸気)、第3相(圧縮)、第4相(呼出)に区分され、第1相の反射レベルの程度はクエン酸による咳反射誘発テストで評価される

垣内 優芳.排痰能力と最長発声持続時間の関係.日本呼吸ケア・リハビリテーション学会誌27巻2号.2018

誘発に関してはクエン酸を用いた咳反射誘発テストを用います。

私は臨床で多く用いているわけではないですが、よく参考書などではみますね。

誘発は上述した不顕性誤嚥の評価に大切ですが、咳嗽力まではわかりません(実際には咳するので評価はできます)。

随意的な咳嗽力を反映する客観的な指標として、Bach らによって示された咳嗽時の最大呼気流量(cough peak flow:以下、CPF)が汎用され始めている。

山川 梨絵,横山 仁志,渡邉 陽介,横山 有里,武市 尚也,石阪 姿子,岡田 一馬,笹 益雄.排痰能力を判別する cough peak flow の水準,人工呼吸,27巻2号2010

CPFという方法で咳嗽力を測定できます。

ほとんどの咳嗽力の論文ではCPFを用いて咳嗽力を測定しています。

「大きく息を吸って、一番強い咳をしてください」という非常にわかりやすい方法です。

侵襲性もないし簡便な機器でできるので当院でも買ってほしいものです…。

自己排痰不可能群のMPTは可能群に比べ有意に低値であり,誤嚥性肺炎リスクの高い嚥下障害患者の自己排痰の可否を判断する見極めにMPT が有用である可能性が示唆された。

垣内 優芳.排痰能力と最長発声持続時間の関係.日本呼吸ケア・リハビリテーション学会誌27巻2号.2018

この論文は面白くて、ベッドサイドではこの機器を持っていくのも大変だからMPTで測定できないかなってことから研究しています。

咳嗽のメカニズムの第3層についてMPTは声門閉鎖の指数になるという報告もあるらしいです。

結果は自己喀痰可能群と不可能群のMPTでは差が生じていたというものです。

MPTと声門閉鎖の指数に関してですが、

声門閉鎖能力は圧縮相に影響する。声門閉鎖能力を反映する因子として、胸郭拡張性を反映し、咽喉頭機能の有用な指標であるMIC、最長発声持続時間(Maximumphonation time: MPT)などが使用されている。

上川 紀道, 對東 俊介, 高橋 真, 関川 清一, 濱田 泰伸.咳嗽の最大流量に影響を与える因子.日本呼吸ケア・リハビリテーション学会誌.26巻2号2016

このように、他文献でもMPTと声門閉鎖機能が関与が強いうというものが多いようです。

MPTで声門閉鎖について評価するのは理解できます。

ただ、MPTは呼吸機能も大きく影響しており、呼吸機能はCPF(咳嗽力の測定)にも影響しているといわれております。

私は自称構音障害が専門なのでMPTの時間を声門閉鎖の指数に利用することに関して違和感は感じます。臨床では声門閉鎖の機能を評価する時には最大呼気持続(呼気圧)時間との比較を行います。

垣内先生も考察ではCPFの測定や肺機能、呼吸機能の測定を行っていないことを課題に挙げています。

ですので、MPTと併せて呼吸機能の評価も行うことで咳嗽のメカニズムのどの相に問題があるのかを明確にできそうですね。

咳嗽力に及ぼす影響因子

臨床ではここは比較的重要ですよね。

なぜなら、咳嗽力を阻害する因子が強い環境では強気な嚥下訓練はできないからです。

逆に言えば、咳嗽に有利な環境で嚥下機能を最大限に発揮できる環境を検討することが重要になりますね。

CPF は、肺気量や肺気量を確保するための胸郭拡張性、呼吸筋力、声門閉鎖能力と有意な正の相関があることや、姿勢やエアマットレスの硬さの影響を受けることが報告されている。
(略)
エアマットレスの内圧は、Hard と比較してSoft で有意に低値を示した(p<0.001)。CPF、FVC、PImax、PEmaxはHard と比較してSoft で有意に低値を示した。

上川 紀道, 對東 俊介, 高橋 真, 関川 清一, 濱田 泰伸.咳嗽の最大流量に影響を与える因子.日本呼吸ケア・リハビリテーション学会誌.26巻2号2016

まさか、マットが影響を及ぼすとは思いませんでした。

どうやらマットの固さは脊柱の弯曲に影響するらしいです。それにより胸郭の拡大などに影響してしまうのだと思います。

(原著まで読んでないのでどの姿勢なのかわかりませんが、重力による影響を受けやすい臥位でやったのかもしれませんね)

CPF、VC、PImax、PEmaxは端坐位が最も高く、次いで45度座位、背臥位の順であり、端坐位と他思想との間には全て有意差を認めた(p<0.05)。

山科 吉弘, 田平 一行, 増田 崇, 井出 宏, 長瀬 有希, 玉村 悠介.姿勢が咳の最大流量(Cough Peak Flow)に与える影響.バイオフィリア リハビリテーション研究.7巻1号.2011

これは、ベッドの角度による差が生じることを示しているものですね。

できるだけ抗重力位になることが有利なようです。

一般的にも座位になることで呼吸機能は最も働きやすいといわれているので、咳嗽の呼吸機能による影響は座位が最も有利であるということですね。

条件間の比較結果を表1に示す。CPF は複合屈曲位で515.7±116.9L/min、頸部屈曲位で 573.3±153.8L/min となり,頸部屈曲位よりも複合屈曲位において有意に低い値を示した(p=0.007 効果量0.7)。また、胸郭拡張差、PEmax も頸部屈曲位よりも複合屈曲位において有意に低い値を示した。
(略)
臨床上、頭頸部複合屈曲位は、高すぎる枕の使用やリクライニング座位での体動等により生じることが多い。このような場合、誤嚥予防や気道内分泌物の喀出(喀痰)は不利となる可能性が示唆された。

垣内 優芳, 森 明子, 松本 恵実, 金 明秀.頭頸部姿勢の違いが随意的咳嗽力に及ぼす影響.日本呼吸ケア・リハビリテーション学会誌.27巻3号.2018

(垣内先生、同じ雑誌に連続で投稿している…)

これは頭頚部のアライメントについてです。頸部と頭部の両方を屈曲位にすることで咳嗽力には不利になるという結果ですね。

防御機能の側面から考えてもポジショニングを行う際には頭頚部のアライメントには注意する必要があります。

咳嗽力のリハビリテーション

第1相 誘発

まずは誘発のメカニズムから知っていきましょう。

基本的にはメカニズムを理解して介入を検討することが重要ですからね。

   

気管支の上皮間や上皮下などの気道壁表層に分布する知覚神経終末(咳受容体:有髄神経であるAδ線維か無髄神経であるC 線維かは不詳)が機械的あるいは化学的に刺激されると、そのインパルスが迷走神経求心路を介して延髄の孤束核に存在する咳中枢に伝達され、咳嗽反応が惹起される。
(略)
SPがC線維から放出されて、気道の上皮間や上皮下にSPが増えると迷走神経の有髄神経の伝導に結びつく咳受容体(Aδ線維の終末)が刺激されて、延髄に存在する咳中枢を刺激して咳嗽反応が誘発されるというのが通説である。
※SP:サブスタンスP

咳嗽に関するガイドライン第2版.一般社団法人 日本呼吸器学会

最新のガイドラインは手元にないので少しソースが古いですが、私が知ってる範囲でメカニズムは変わってなさそうなので引用しています(違っていたらコメントください…💦)。

要するに抹消受容器が刺激されてサブスタンスPが増えて孤束核にある咳中枢が働いて咳が生じるってことですね。

これって、嚥下反射惹起のメカニズムと似ていますよね。

嚥下も上位や下位(抹消)からの情報が孤束核(起動性の神経群)と疑核(駆動性の神経群)のCPGにすすみ、嚥下運動パターンが生じていると思います。

摂食嚥下領域は専門外なので詳細には記述しませんが、末梢からの刺激によりある程度決められている運動パターンが生じることは間違いないです。

誘発の訓練ですが、気管支の上皮に対して刺激をすることは難しいので、SPを如何にして生成するかになると思います。

薬剤だとACE阻害薬などを用いることで効果があるとのことですが、言語聴覚士としてはなかなかそこに介入することは難しいですね。

ここからは論文が見つからなかったのでかなり偏った私的見解ですが、

SPの生成にはドーパミンが関係しているので、LSVT®のようなパーキンソン病に対しての介入の原則を考えてドーパミンをいかにして放出させるかを考えても良いかも知れません。

後は、カプサイシンがSPの生成に関与するといわれているので、カプサイシンを用いても良い可能性はあります。

ただ、カプサイシンと嚥下反射に関して高名な先生に質問したところ「やっても良いと思うが、それだけやったらよいというものではないので+αでやった方が良いよ」といわれました。

なんにしても今のところは介入しにくい領域といえると思います。

   

第2相 吸気

吸気からは運動療法で改善できる部分があるので介入の方法はあると思います。

後述するハフィングと深吸気、リラクゼーションを組み合わせたアクティブサイクル呼吸法(ACBT)があります。

これは、通常呼吸深吸気安静時呼吸深吸気安静時呼吸ハフィング安静時呼吸⇒…のように深い吸気と通常呼吸とハフィングを組み合わせる方法です。

私は厳密にここまで行うかはさておき、自主練習として指導することはあります。

退院後の生活を考えて誤嚥性肺炎が致命傷になりかねない方に関しては呼吸訓練は指導することが多いので、その際に十分な吸気と強い呼気は意識して指導するようにしています。

また、胸郭の可動性の向上を目的として、シルベスター法といわれるものもあります。

開始肢位は仰臥位で、対象者は両手を組み腹部の上で伸ばして上肢を把持する。吸気に合わせて上肢を挙上し、呼気に合わせて可能な限りゆっくり下制する。回数にはこだわらずに必要に応じて適宜行う。
もう1 つは胸郭の捻転である。膝立てした仰臥位で深吸気を行い、その後呼気に合わせて膝を倒しながら胸郭を捻る。膝を倒す際、対象者は両肩を浮かせずに胸郭が捻れるように行う。

訓練法のまとめ(2014年版).一般社団法人 日本摂食嚥下リハビリテーション学会

これはなかなか実施することが多くありません。

私の臨床は脳卒中後の嚥下障害患者であり、左右差があるために適切に行えないと判断することが多いです。

悩んだ場合にも理学療法士、作業療法士と相談し上肢の管理についてや麻痺側下肢の管理について共有し難しいと判断しています。

どちらかというと徒手的に介入して胸郭の可動性を確保するように運動を誘導することが多いです。

ただ、こういった全身運動の中で胸郭の可動性を促す方法もあることは頭に入れておく必要があります。

   

第3相 圧縮

ここでは声門閉鎖が関与します。

ただ、論文を読んでいると声門閉鎖は第2相であり、ここでは胸腔と腹腔内圧の上昇と扱っているものもあります。

咳嗽は次の4 相からなるとされている。第1相は咳の誘発、第2相は深吸気、声門閉鎖、第3相は腹腔・胸腔内圧上昇、第4相は爆発的な呼気の発生である。

小畑 大志,横川 正美,中川 敬夫.呼気筋トレーニングが随意的咳嗽力に及ぼす即時効果.理学療法科学.32巻6号.2017

原著論文まで調べれていませんが、プロセスモデルみたいに声門閉鎖は移行する部分でまたがっているのかもしれませんね。臨床家としては過程を理解することで介入は検討できるので、ここではどちらに該当するかは議論しないこととします。

次に呼出の相もあるの、声門閉鎖について考えます。

まずは、上述の評価で用いたように発声を用いた声門閉鎖ですね。

確かに発声を行うことで声門閉鎖を誘導することは可能ですが、脳卒中の嚥下障害臨床を普段行っているものとしては、発声のみでは咳嗽に用いる声門閉鎖の誘導には難しさは感じます。

勉強不足で咳嗽にどれほどの声門閉鎖能力が必要かわかりませんが、何度か咳嗽しただけで声質が変化する症例がいます。

そのことを考えると、発声の方が繊細な声門閉鎖(声帯振動)を必要とし、咳嗽ではパワフルな声門閉鎖が必要であることが予想されます。

評価としては用いることはできても積極的な促通手技として発声を用いるのは難しいかも知れません。

仮に用いるとするのであれば、喉頭の緊張が高まりやすい「い」や「え」を用いることが良いとは思います。大前提としては嗄声が増悪しないようにすることなので十分に注意が必要です。

声門閉鎖を誘導する方法にはプッシング法(プリング法)があります。

プッシング、プリング法といえば軟口蓋挙上にも関与しますが、声帯の内転を強化する方法でもあります。

個人的には声帯の内転の評価などで用いることが多いのでそちらのイメージが強いです。

ただ、この方法で最も注意しなくてはいけないことは声帯の内転が努力的になりすぎる可能性があることです。

よっぽど気息性嗄声もあり、咳嗽も弱々しい場合に声門閉鎖が原因であることが判明していれば良いかも知れませんが、注意しないと努力性嗄声や粗糙性嗄声となってしまうこともあります。

もちろん、生命維持が最優先なので咳嗽力を高めるために嗄声は…という意見もわかります。

ただ、適応を考えて使用する必要のある訓練であることを理解して行うことが大切ですね。

息こらえなどでも声門閉鎖は誘導できるので様々な方法がありますが、どんな方法にしても一長一短あるのでその方の声門閉鎖機能を評価し、運動時の様子を評価しながら適応を検討する必要がありますね。

    

第4相 呼出

最後に呼気についてです。

しっかり息を吸って、声門閉鎖を行い、一気に吐き出す最後の部分なので非常に重要な過程です。

強制呼出手技(ハフィング)の場合は、深く吸気を行わせてからできるだけ強く呼気を最後まで出させる。

訓練法のまとめ(2014年版).一般社団法人 日本摂食嚥下リハビリテーション学会

よく臨床で行うハッフィングはこの相に該当します。

前述したアクティブサイクル呼吸法でも入っていましたが、深吸気と組み合わせて行うことで強い呼気が実現するのでしっかり吸うことが大切ですね。

   

CPFと腹横筋の筋厚との相関を示したという報告もあり、腹横筋は咳嗽時に重要な役割を担うと考えられる。
(略)
腹横筋トレーニングでは、腹横筋を意識的に収縮させるには時間を要し、その指導も困難であることが多い。 一方、 風船ふくらまし運動や呼気筋トレーニング (Expiratory Muscle Training:以下 EMT)など努力呼気を行う方法は、動作指導が比較的簡単であり、負荷量を定量的に調整できる。一般的なEMTは最大呼気圧(以下 PEmax)の30%で行われるが、腹横筋の選択的収縮には10~20%PEmax 負荷の有効性が示唆されている。

小畑 大志,横川 正美,中川 敬夫.呼気筋トレーニングが随意的咳嗽力に及ぼす即時効果.理学療法科学.32巻6号.2017

腹横筋が咳嗽の際の呼気に関与が強く、呼気筋トレーニングを行うことでその活動が認められるようです。それも腹横筋はわりと省エネでも負荷がかかるようですね。

   

EMT前後に主効果を認め、有意な増加がみられた(p<0.05)。

小畑 大志,横川 正美,中川 敬夫.呼気筋トレーニングが随意的咳嗽力に及ぼす即時効果.理学療法科学.32巻6号.2017

この論文では、呼吸筋トレーニングを行うことでCPFに変化が生じるかを確認したのですが、即時効果が認められたようです。

それも割と簡便な方法で効果が得られたようです。

即時効果の継続がどこまで可能かわかりませんが、食事前に簡単にベッド上で行う呼吸筋トレーニングは誤嚥性肺炎の危険性を下げることが期待できますね。

回復期病棟や施設(生活期)などで、病棟が集団で行う嚥下体操にしっかりと呼吸練習を組み込んでおくことが重要だと言えます。

また、リハビリでは上記のような低負荷の課題のものだけではなく、吸気力-呼気力の両方の実現と、それらの協調性を高める必要があると思うので、咳嗽に適した呼吸練習を行う必要がありますね。

   

まとめ

今回は咳嗽力に関しての論文を紹介しました。

臨床でも咳嗽力の評価や訓練を行うことが多いと思いますが、適切な環境で評価する必要があることメカニズムから適応を考えて訓練する必要があることが分かってもらえたかと思います。

咳嗽は嚥下の中でも非常に重要な要素の一つなので、十分に評価し訓練していけると嚥下障害の臨床が変わってくると思います。

是非今回の内容を参考にしていただければ幸いです。

   

これからも色々な視点から考えていきたいですね。
皆さんも気づいたことがあればコメントやコンタクトで意見ください。

引用:上川 紀道, 對東 俊介, 高橋 真, 関川 清一, 濱田 泰伸.咳嗽の最大流量に影響を与える因子.日本呼吸ケア・リハビリテーション学会誌.26巻2号2016
垣内 優芳.排痰能力と最長発声持続時間の関係.日本呼吸ケア・リハビリテーション学会誌27巻2号.2018
山川 梨絵,横山 仁志,渡邉 陽介,横山 有里,武市 尚也,石阪 姿子,岡田 一馬,笹 益雄.排痰能力を判別する cough peak flow の水準,人工呼吸,27巻2号2010
山科 吉弘, 田平 一行, 増田 崇, 井出 宏, 長瀬 有希, 玉村 悠介.姿勢が咳の最大流量(Cough Peak Flow)に与える影響.バイオフィリア リハビリテーション研究.7巻1号.2011
垣内 優芳, 森 明子, 松本 恵実, 金 明秀.頭頸部姿勢の違いが随意的咳嗽力に及ぼす影響.日本呼吸ケア・リハビリテーション学会誌.27巻3号.2018
咳嗽に関するガイドライン第2版.一般社団法人 日本呼吸器学会
訓練法のまとめ(2014年版).一般社団法人 日本摂食嚥下リハビリテーション学会
小畑 大志,横川 正美,中川 敬夫.呼気筋トレーニングが随意的咳嗽力に及ぼす即時効果.理学療法科学.32巻6号.2017


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