3.　短期間の宇宙飛行が下肢および体幹筋力に及ぼす影響 | Effects of short duration space flight on human muscle strength in lower extremities and body trunk muscles

ワークショップ

3.　短期間の宇宙飛行が下肢および体幹筋力に及ぼす影響

水野　康^1‚2，川島　紫乃²，秋間　広^2‚3，大島　博²

¹東北福祉大・子ども科学部
²宇宙航空研究開発機構
³名古屋大学・総合保健体育科学センター

Effects of short duration space flight on human muscle strength in lower extremities and body trunk muscles

Koh Mizuno^1‚2‚ Shino Kawashima²‚ Hiroshi Akima^2‚3‚ Hiroshi Ohshima²

¹Faculty of Child and Family Studies‚ Tohoku Fukushi University
²Japan Aerospace Exploration Agency
³Research Center of Health‚ Physical Fitness & Sports‚ Nagoya University

　宇宙滞在は，特に抗重力筋や下肢筋群などに急速な廃用性萎縮をもたらし，萎縮に伴う筋力低下による帰還後の転倒リスクの増大および日常生活行動能力への悪影響などが懸念されている。今回，これまで報告が少ない短期宇宙滞在後における下肢および体幹筋力の測定機会を得たので，その結果について報告する。対象は宇宙飛行士3名であり，それぞれ，11日，13日，および14日の宇宙飛行前および地球帰還後3日，7～8日，および30日にCybex 社製Norm systemを用いた等速性筋力測定を行った。測定は国際宇宙ステーションに長期滞在する宇宙飛行士への測定内容に準拠し，膝伸展/屈曲筋力（角速度: 0，30，90，180度/秒)，足底屈/背屈筋力（角速度: 0，30，60度/秒)，および体幹伸展/屈曲筋力（角速度: 60度/秒; 1名のみ75度/秒）とした。各測定から発揮されたピークトルクの最大値を随意最大筋力として採用し，膝伸展/屈曲および足底屈/背屈筋力については，同日もしくは前日に行われた核磁気共鳴法による下肢筋横断像で該当する部位の最大筋力を除した相対値を算出した。なお，算出に用いた筋横断面は，飛行前の測定で最大値の得られた部位を用い，以後，その位置と同部位の面積を用いた。また，着陸地の変更等の理由により，14日間の宇宙飛行後における地球帰還後3日目，および11日間の宇宙飛行後における地球帰還後30日目の測定がキャンセルされた。
　地球帰還後3日もしくは8日の膝伸展筋力では，1例は筋力および筋横断面積の両者とも変化なし，2例は4種類中3種の角速度で10～20% の低下を示し，この両者の筋横断面積の低下はそれぞれ13および9% であったため，筋横断面積あたりの相対値は各速度により不変，約10% の低下もしくは増加と変化に富んだ結果となった。一方，足底屈筋力では低速域（角速度0および30度/秒）において3人とも低下（10～15%）したが，膝伸展筋同様，筋横断面積あたりの相対値は筋萎縮の個人差に起因する個人差が認められた。また体幹伸展/屈曲筋力については一定の傾向は認められず，最大の筋力低下は地球帰還後8日目の測定（3日目の測定値はキャンセルされたため不明）で認められた体幹屈曲筋力の26% の低下であった。このように，短期間の宇宙飛行後における筋力の変化は個人差に富んだものとなったが，この原因として，①対象の特性・状態（年齢・性別，筋力の初期水準（鍛錬度）など)，②微小重力曝露中の過ごし方（筋の使用頻度（運動，EVA）など)，③測定そのものに伴う要因（全力の発揮度，帰還後の筋痛，測定への慣れなど）が考えられた。また，筋力低下に起因する問題点である帰還時の緊急脱出能力や帰還後の日常生活行動能力の低下，および転倒リスクそのものを簡便・安全に評価するような筋力・体力測定を実施することも有用であると考えられた。