日本転倒予防学会誌 Vol.3 No.3:21-26 2017 特集 地域在住フレイル高齢者に対する介入は転倒リスクを 減らせるのか 金憲経 青木登紀子 東京都健康長寿医療センター研究所自立促進と介護予防研究チーム 要 約 フレイルは要介護状態になる主な原因であり, フレイル高齢者では転倒も多い フレイル高齢者の身体機能の改善あるいはフレイルの解消を目的とした介入成果については多く報告され, 運動あるいは運動 + 栄養介入がより有効であると指摘されている フレイル高齢者の中でも, 歩く速度が遅く, 足の筋力が弱く, 動的バランス能力が劣る者と脳卒中 心臓病 変形性股関節の既往を有する者は転倒のリスクが上昇する フレイル高齢者に対する介入効果を転倒予防の側面から検証するときには,5 つの診断基準の中で筋力と歩行機能の改善に焦点を当てる支援が重要である フレイル高齢者を対象とした運動と栄養介入による成果をみると歩行機能の有意な改善効果は検証されたが, 著者らの研究では, 筋力上昇効果は観察されなかった フレイル高齢者の場合, 慢性疾病の既往や痛みを有する者が多いことから, 運動や栄養のみのアプローチでは効果に限界がある 今後, 運動や栄養支援に疾病や服薬管理, 痛み対策を加えた, より包括的なアプローチの実践が望まれる キーワード frailty, fall risk, muscle strength, walking speed フレイル, 転倒リスク, 筋力, 歩行速度 Ⅰ 緒言 2001 年 Fried らは, 筋力の衰え, 歩行速度の低下, 活動量の減少, 疲労, 体重減少 の 5 つの判定項目の中で,3 つ以上に該当する場合をフレイルと定義している 1) 一方, 転倒リスクを総合的にまとめた先行研究によれば, 筋力の衰え (RR = 4.4), 転倒歴 (RR = 3.0), 歩行機能低下 (RR = 2.9), バランス低下 (RR = 2.9) が高く, 他に視力障害, 関節炎,ADL 障害, 認知機能障害, 年齢 80 歳以上と関連すると指摘している 2) フレイルの定義と転倒リスクを照合すると 筋力の衰え, 歩行機能の低下 はフレイルの診断項目であり, 転倒のハイリスク要素でもあることに注目したい フレイル予防あるいは改善のためにはどのような取り組みが有効であるのか その答えは, 簡単ではない なぜならば, フレイル高齢者は脳卒中, 糖尿病, 骨粗鬆症, 変形性膝関節症の既往が多く, 腰痛や膝痛を有する者の割合が高く, 過去 1 年間の転倒率のみならず転倒恐怖感のために外出を控える者の割合が高いからである フレイルを効率的に予防あるいは改善するためには, 様々な危険因子の中で, 可変因子を見出し, その可変因子の改善に焦点を当てる介入が有効であろう 可変的要因として注目されているのは骨格筋の不使用と栄養不良である まず, 骨格筋の不使用による筋力の衰え, 移動機能の低下を解消するための取り組みとしては運動が挙げられる フレイル高齢者においても, レジスタンス運動によって, 歩行機能や筋力の改善効果があることは多くの先行研究で検証されている 3,4) 二番目は, 骨格筋量の減少に伴う筋力低下を改善するためには栄養補充が必須であると 連絡先 : 東京都健康長寿医療センター研究所金憲経 173-0015 東京都板橋区栄町 35 番 2 号 TEL:03-3964-3241 FAX:03-3964-2316 受付日 :2017.1.31 受理日 :2017.1.31 E-mail:kimhk@tmig.or.jp 21
日本転倒予防学会誌 Vol.3 No.3 2017 多くの研究で指摘され, 必須アミノ酸,whey protein, omega-3 fatty acids,vitamin-d,tea catechins,milk fat globule membrane 等々の補充効果が報告され 5,6), 高い関心が寄せられている 本稿では, 地域在住フレイル高齢者を対象に行った運動や栄養中心の介入が, 転倒リスクとして注目している筋力あるいは歩行機能の改善に効果的であるかを, 概略的に紹介し, 今後の展望について論議することを目的とした Ⅱ フレイル高齢者の選定フレイル高齢者を選定するために,2009 2010 年に, 都市部在住 72 歳以上の女性 1,835 名 ( 年齢 79.96 ± 3.62, 72 ~ 91 歳 ) を対象に大規模疫学調査を実施し, データを収集した フレイルの選定基準は,1 筋力低下 : 握力 18.0kg 未満,2 通常歩行速度 :1.0m/s 未満,3 体重減少 :6 か月間で 2 ~ 3 kg 以上の ( 意図しない ) 体重減少, 4 疲労 :( ここ 2 週間 ) わけもなく疲れたような感じがする,5 活動量減少 : 散歩を 1 週間に何日くらいしているのか, 軽い体操を 1 週間に何日くらいしているのか, 運動 スポーツなどを定期的にしているのか, の 3 つの問いのいずれにも していない との回答である これらの 5 つの選定基準のうち,3 個以上に該当する対象者をフレイルと操作的に定義し,331 名 (18.04 %) を選定した Ⅲ 地域在住フレイル高齢者における転倒者の特徴フレイル高齢者 331 名中, 転倒関連変数の欠損値がない 299 名を対象に再分析を行った 転倒の有症率は 19.0 % であるが, フレイル高齢者の転倒率 (27.1 %) は正常群 (17.1 %) より有意 (χ 2 = 15.936,P < 0.001) に高かった フレイル高齢者において, 転倒者と非転倒者を比較した ( 表 1) フレイル転倒者は, フレイル非転倒者に比べて, 歩く速度は遅く (P = 0.024), 足の筋力は弱く (P = 0.036), 動的バランス能力は低値を示した (P = 0.044) 一方, フレイル転倒者は脳卒中 (P = 0.005) 心臓病(P = 0.025) 変形性股関節症(P = 0.026) の既往が多かった Ⅳ フレイル高齢者に対するエビデンスフレイル高齢者を対象に行った介入研究は多く報告されている 運動と栄養補充がフレイル高齢者の体組成や体力に及ぼす影響を調べるために,70 歳以上の施設長期入所者 100 人を運動 25 人, 栄養 24 人, 運動 + 栄養 25 人, 対照 26 人に分け, その効果を調べた研究によれば 7), 運動群で筋力 113.0 ± 8.0 % 増加 ( 非運動群 3.0 ± 9.0 % 増加,P < 0.001), 階段上昇パワー 28.4 ± 6.6 % 向上 ( 非運動群 3.6 ± 6.7 % 向上,P = 0.01), 歩行速度 11.8 ± 3.8 % 改善 ( 非運動群 1.0 ± 3.8 % 増加,P = 0.02) となり, 有意な改善効果が見られた しかし, 大腿筋面積は 2.7 ± 1.8 % 上昇 ( 非運動群 1.8 ± 2.0 % 減少, P = 0.11) したが, 統計学的に有意差は検出されなかった このように, 施設入所フレイル高齢者の身体機能の 表 1 フレイル高齢者における転倒者と非転倒者の比較 転倒者 n=81 非転倒者 n = 218 項目 P 値 年齢 ( 歳 ) 81.4 ± 3.9 81.4 ± 3.4 0.985 身長 (cm) 145.9 ± 5.1 145.6 ± 6.7 0.766 体重 (kg) 48.4 ± 7.9 47.9 ± 8.5 0.616 体脂肪 (%) 31.9 ± 4.6 31.6 ± 4.8 0.649 下腿三頭筋周囲 (cm) 32.74 ± 3.16 32.53 ± 2.97 0.589 握力 (kg) 16.4 ± 3.9 16.2 ± 4.4 0.675 通常歩行速度 (m/s) 0.9 ± 0.2 1.0 ± 0.2 0.024 膝伸展力 (N) 155.2 ± 53.0 168.8 ± 48.4 0.036 TUG(s) 11.2 ± 5.6 9.8 ± 4.1 0.044 開眼片足だち (s) 12.2 ± 15.2 16.2 ± 18.5 0.058 面接項目 脳卒中既往 (%) 有 19.8 8.3 0.005 心臓病既往 (%) 有 37.0 24.0 0.025 貧血既往 (%) 有 7.4 2.8 0.070 変形性股関節症既往 (%) 有 12.5 5.0 0.026 IADL(%) 障害 18.5 13.8 0.307 外出頻度 (%) 減少 35.8 25.7 0.085 痛み (%) 有 82.7 74.7 0.142 連続変数 :t- 検定, カテゴリー変数 :χ 2 検定 TUG = Timed up and go IADL = Instrumental Activities of Daily Living 22
日本転倒予防学会誌 Vol.3 No.3 2017 地域在住フレイル高齢者に対する介入は転倒リスクを減らせるのか 改善には運動中心の複合介入は有効だが, 栄養補充のみでは不十分であると指摘されている 栄養補充の効果が認められなかった原因としては, 栄養成分の影響ではないかと考える この研究で提供した栄養は, 飲料 240ml ( 組成 : 炭水化物 60.0 %, 脂肪 23.0 %, 大豆タンパク質 17.0 %) を毎日 1 回摂取する指導である つまり, 炭水化物高含量の飲料を補充する介入では, フレイル高齢者の体組成や体力の改善効果は認められなかったことから, 対象者の特性や介入目的を考慮した栄養成分の選定が重要なポイントであることが示唆される結果である 次は, 台湾で行った試験結果である 8) 65 ~ 79 歳の 117 名を対象にフレイル選定基準 5 つ中 1 つ以上の該当者を対象としているので, 厳密にいえば, 対象者はフレイルとはいえない 運動介入は, レジスタンス運動を週 3 回,1 回当たり 60 分で,3 か月介入後,6 か月,12 か月追跡を行っている 栄養介入は,Dietary questions である Primary outcomes は,1 カテゴリーの改善 (frail pre-frail,pre-frail robust) である その結果,3 か月後の改善率は運動 + 栄養群 45.0 % であり, 非運動群 27.0 % より有意 (P = 0.008) に高かったと指摘している もう一つは, シドニーで実施した研究である 9) 対象者は 70 歳以上のフレイル高齢者 241 名 (5 つ中 3 つ以上を対象者 ) である 介入は,A multifactorial, interdisciplinary treatment program( 個人対応プログラム ) であり, 介入 3 か月,12 か月における変動を調べている 具体的な介入プログラムは,1 体重減少群 : 食事指導,BMI18.5 未満者 : 高カロリー食, 高タンパク質食,2 疲労 : うつ対策 ( 精神科医, 心理学者 ), 孤立 ( 社会活動, 電話接触 ),3 筋力低下, 歩行機能低下, 活動量減少 : 家庭用運動プログラム提供である Primary outcomes はフレイル解消率, 診断基準の数の変動, 移動機能の変化である 3 か月後におけるフレイル解消率, 診断基準の数及び移動機能の変動は有意ではなかった しかし,12 か月後のフレイルの解消率は介入群 38.3 %( 対照群 23.6 %) となり, 対照群に比べて 14.7 %(P = 0.02) 高く, 移動機能点数は介入群 5.83 ± 2.82 点 ( 対照群 4.69 ± 2.91 点 ) となり, 対照群に比べて 1.44 点 (P < 0.001) 改善すると指摘され, 介入はフレイルの改善に有効であると強調されている 最後に, わが国の地域在住フレイル高齢者を対象にした介入結果を紹介する 6) フレイル選定者 331 名より介入参加者を選定したところ,131 名が参加,200 名が不参加であった 介入参加者 131 名を randomized controlled trial (RCT) により栄養 (milk fat globule membrane:) 群 32 人, プラセボ群 33 人, 運動 + 栄養群 33 人, 運動 +プラセボ群 33 人を割り付けた 介入としては, 週 2 回,1 回当たり 1 時間の運動指導と栄養あるいはプラセボを 1 日 1 g 提供する栄養指導を 3 か月間実施した 介入によるフレイル診断基準の改善は, 運動 + 栄養群 1.30 個, 運動 +プラセボ群 1.31 個の改善が観察されたが栄養群 0.57 個, プラセボ群 0.55 個として運動群の改善が有意に高かった (F = 4.784,P = 0.004)( 図 1) 指導後におけるフレイル解消率は運動 + 栄養群 57.6 %, 運動 +プラセボ群 51.5 %, 栄養群 28.1 %, プラセボ群 30.3 %(χ 2 = 8.828,P = 0.032) と運動 + 栄養群でフレイル解消率は有意に高いことを検証している ( 図 2) 6) 1. 運動 + 栄養あるいは運動 +プラセボ介入によって改善しないフレイル高齢者の特徴フレイル高齢者を対象に運動 + 栄養あるいは運動 +プラセボ介入によって, 運動 + 栄養群で 42.4 %, 運動 + プラセボ群で 48.5 % のフレイル高齢者はフレイル状態の解消が見られなかった つまり, フレイル状態の維持である 解消されないフレイル高齢者の特徴を解析したところ, 通常歩行速度は遅く, ストライドは短く, ケーデンスは少なく, フレイル診断の数は有意に多いことが明らかになった また, フレイル維持者の痛みの有症率は有意に高かった ( 表 2) これらの特徴を持っているフレイル高齢者は運動ある 23
日本転倒予防学会誌 Vol.3 No.3 2017 表 2 運動 + 栄養, 運動 +プラセボ介入によるフレイル解消者と非解消者の比較 項目 解消者 (n = 36) 非解消者 (n = 30) t- 値 P- 値 握力 (kg) 17.8 ± 2.9 16.9 ± 3.8 1.099 0.276 膝伸展力 (N) 188.4 ± 42.3 174.7 ± 47.5 1.166 0.248 開眼片足立ち (s) 25.8 ± 22.1 23.0 ± 22.5 0.510 0.612 TUG( 秒 ) 9.6 ± 3.0 10.9 ± 2.8 1.735 0.087 通常歩行速度 (m/s) 1.2 ± 0.2 1.0 ± 0.2 3.269 0.002 ストライド (cm) 109.1 ± 14.1 98.1 ± 13.7 3.188 0.002 ケーデンス ( 歩 / 分 ) 124.5 8.8 118.1 8.3 3.052 0.003 フレイル診断個数 ( 個 ) 3.6 0.7 3.9 0.7 2.136 0.037 転倒, 有 (%) 16.7 16.7 1.000 外出頻度, 減少 (%) 36.1 43.3 0.550 痛み, 有 (%) 58.3 83.3 0.028 TUG = timed up and go 連続変数 :t- 検定, カテゴリー変数 :χ 2 検定 表 3 栄養とプラセボによるフレイル解消者と非解消者の比較 項目 解消者 (n = 19) 非解消者 (n = 45) t- 値 P- 値 握力 (kg) 19.3 ± 2.6 17.6 ± 3.0 2.170 0.036 膝伸展力 (N) 208.5 ± 51.9 172.6 ± 46.0 2.636 0.011 開眼片足立ち (s) 23.2 ± 22.0 26.6 ± 22.4 0.549 0.585 TUG( 秒 ) 10.0 ± 2.4 11.2 ± 3.7 1.234 0.222 通常歩行速度 (m/s) 1.2 ± 0.2 1.0 ± 0.2 2.352 0.022 ストライド (cm) 102.3 ± 17.6 100.2 ± 15.7 0.474 0.637 ケーデンス ( 歩 / 分 ) 128.9 13.0 120.7 12.0 2.441 0.017 フレイル診断個数 ( 個 ) 3.5 0.6 3.7 0.7 1.125 0.265 転倒, 有 (%) 15.8 13.0 0.771 外出頻度, 減少 (%) 42.1 37.0 0.698 痛み, 有 (%) 84.2 84.8 0.954 TUG = timed up and go 連続変数 :t- 検定, カテゴリー変数 :χ 2 検定 表 4 フレイル高齢者を対象にした介入前後の比較 介入群 項目 運動 + 栄養運動 +プラセボ栄養プラセボ (n = 33) (n = 33) (n = 32) (n = 33) F- 値 P- 値 握力 (kg) 事前 17.1 ± 3.9 17.8 ± 2.8 17.8 ± 2.3 18.9 ± 3.2 0.407 0.748 事後 17.7 ± 4.1 18.3 ± 3.1 18.3 ± 1.9 19.1 ± 3.3 膝伸展力 (N) 事前 186.6 ± 48.2 176.8 ± 40.9 187.8 ± 56.5 188.5 ± 49.8 0.503 0.681 事後 190.6 ± 53.3 185.3 ± 47.9 188.1 ± 58.6 189.04 ± 55.7 開眼片足立ち (s) 事前 29.4 ± 23.6 20.0 ± 19.9 30.8 ± 22.3 22.2 ± 21.3 0.462 0.709 事後 32.0 ± 24.2 24.8 ± 20.8 30.8 ± 20.5 23.6 ± 20.3 TUG (s) 事前 10.2 ± 0.2 10.2 ± 2.7 10.8 ± 2.5 10.4 ± 3.8 7.740 < 0.001 事後 8.4 ± 2.4 8.1 ± 2.2 10.6 ± 2.7 10.1 ± 4.3 通常歩行速度 (m/s) 事前 1.1 ± 0.2 1.2 ± 0.2 1.1 ± 0.2 1.2 ± 0.3 6.904 < 0.001 事後 1.2 ± 0.3 1.2 ± 0.3 1.1 ± 0.2 1.1 ± 0.2 BDNF(ng/mL) 事前 6.6 ± 1.5 6.7 ± 1.4 7.0 ± 0.9 6.3 ± 1.3 2.837 0.041 事後 7.1 ± 1.1 7.3 ± 1.1 7.1 ± 1.0 6.4 ± 1.3 TUG = timed up and go BDNF = Brain-Drived Neurotrophic Factor いは運動 + 栄養介入によっても, 解消可能性が低くなることが示唆され, 運動あるいは運動 + 栄養支援に, 痛み対策の追加が望まれる 2. 栄養介入によって改善するフレイル高齢者の特徴反対に, 栄養群で 28.1 %, プラセボ群で 30.3 % はフレイル状態が解消され, 正常と判断できる状態に戻ってきた 栄養のみあるいはプラセボで解消されるフレイル 者の特徴を分析した その結果, 上肢と下肢筋力が強く, ケーデンスが多く, 通常歩行速度は高かった これらの特徴を持っているフレイル高齢者は栄養あるいはプラセボによってもフレイル状態が解消される可能性の高いことが示唆された 一方, 聞き取り調査項目で有意差を認めた項目はなかった ( 表 3) 24
日本転倒予防学会誌 Vol.3 No.3 2017 地域在住フレイル高齢者に対する介入は転倒リスクを減らせるのか Ⅴ フレイル高齢者の介入による転倒の危険因子の改善効果フレイルの診断基準の中で, 筋力と歩行速度は, 転倒の危険因子の側面からも重要な要因である フレイル高齢者に対する介入効果を転倒予防の側面から検証しようとする際, 筋力と歩行機能に焦点を当て検討することは, 重要な意味を有すると考える 都市部在住フレイル高齢者を対象に行った 3 か月間の介入前後における群間変化の比較を行ったところ,TUG(Timed Up and Go)(F = 7.740,P < 0.001), 通常歩行速度 (F = 6.904,P < 0.001),BDNF(Brain-Derived Neurotrophic Factor)(F = 2.837,P = 0.041) で有意な交互作用が観察され, 変化には群間で異なることを検証した ( 表 4) 介入前後における変化量を比較したところ, 握力と膝伸展力はいずれの群においても有意な改善は見られなかった しかし, 通常歩行速度は, 運動 + 栄養群 8.7 % (95 % CI 2.89 to 14.52), 運動 +プラセボ群 8.6 %(95 % CI 3.67 to 13.64) の有意な改善を認められたが, 栄養群とプラセボ群では有意な変化が見られなかった TUG は運動 + 栄養群 16.0 %(95 % CI -20.84 to -11.07), 運動 +プラセボ 19.2 %(95 % CI -23.57 to -14.87) の有 意な改善が観察されたが, 栄養群, プラセボ群の変化は有意ではなかった ( 図 3) 運動と栄養介入によって, 歩行機能の有意な改善効果は検証されたが, 筋力上昇効果は観察されなかった フレイル高齢者の場合, 慢性疾病の既往や痛みが多いことから, 運動や栄養のみのアプローチでは得られる効果に限界がある 今後, 運動や栄養支援に, 疾病や服薬管理, 痛み対策を加えた, より包括的なアプローチの実践が望まれる 引用文献 1)Fried LP, et al. Frailty in older adults: Evidence for a phenotype. J Gerontol A Biol Sci Med Sci. 56 (3);M146-M156, 2001. 2)AG Society, G Society, AA of OSP on Falls Prevention. Guideline for the prevention of falls in older persons. J Am Geriatr Soc. 49(5);664-672, 2001. 3)De Labra C, et al. Effects of physical exercise interventions in frail older adults: a systematic review of randomized controlled trials. BMC Geriatr. 15;154, 2015. 25
日本転倒予防学会誌 Vol.3 No.3 2017 4)Theou O, et al. The effectiveness of exercise interventions for the management of frailty: a systematic review. J Aging Res. 2011;569194, 2011. 5)Cruz-Jentoft AJ, et al. Prevalence of and interventions for sarcopenia in ageing adults: a systematic review. Report of the International Sarcopenia Initiative (EWGSOP and IWGS). Age Ageing. 0;1-12, 2014. 6)Kim H, et al. Effects of exercise and milk fat globule membrane (MFGM)supplementation on body composition, physical function, and hematological parameters in community-dwelling frail Japanese women: A randomized double blind, placebo-controlled, follow-up trial. PLoS One. 10 (2);e0116256, 2015. 7)Fiatarone MA, et al. Exercise training and nutritional supplementation for physical frailty in very elderly people. N Engl J Med. 330(25); 1769-1775, 1994. 8)Chan DC, et al. A pilot randomized controlled trial to improve geriatric frailty. BMC Geriatr. 12;58, 2012. 9)Cameron ID, et al. A multifactorial interdisciplinary intervention reduces frailty in older people: randomized trial. BMC Med. 11;65, 2013. 26