身体障害者グループの生活の質の向上に対する音声ガイド付き深呼吸の有効性に関する研究

バックグラウンド：

横隔膜呼吸は深呼吸としても知られています。呼吸プロセスには腹部の拡張、横隔膜の収縮、深い吸気と呼気が常に伴い、その結果血液ガスの摂取量が増加し、通常の呼吸サイクルとは対照的に呼吸頻度が低下します。 いくつかの研究では、社会適応、感情的バランス、ストレス管理、生理的安定性を高める深呼吸の可能性が明らかになりました。 深呼吸の利点は、ヨガ、瞑想、太極拳 (TCC) などの古代東洋の宗教でも広く報告されています。 深呼吸のポジティブな結果は、深呼吸の実践と生理学的行動の間の因果関係の研究に対する科学的関心を呼び起こしました。 深呼吸は自然呼吸とは対照的な随意呼吸であるため、ある程度の生理学的変化を引き起こすことは避けられません。 一回換気量、心拍数変動、脳波、毛髪コルチゾールレベルなどの生理学的変化は、これまでの文献で報告されています。

文献展望：

深呼吸が肺機能に及ぼす影響

最適な酸素飽和レベルを達成するには、一回換気量と呼吸数が呼吸測定の 2 つの主要な要素であり、その目的を果たします。 一回換気量は、各呼吸サイクルで満たされる空気の量です。 リラックスした条件下では、酸素摂取量を最適化するために、これら 2 つのパラメーターが交互に変化します。 深呼吸は不随意呼吸であるため、必然的に肺パラメータに変化をもたらします。 たとえば、一部の研究者は、10分間の深呼吸後には、通常の胸式呼吸に比べて、一回換気量や努力呼気量や努力肺活量などの他の肺パラメータが増加することを発見しました。 一部の著者は、深呼吸法が健康な被験者の肺機能の改善を示したことにも同意した。

心拍数変動に対する深呼吸の影響

心拍数変動 (HRV) は自律神経系によって調節され、さらに交感神経経路と副交感神経経路の 2 つの経路に分かれます。 交感神経系は、血圧や心拍数の上昇を引き起こす呼吸不全や生存の課題などの重大なイベントに関係します。 これは「闘争・逃走」反応として知られています。 対照的に、副交感神経系は、交感神経経路とは反対に作用する休息とエネルギーの保存に焦点を当てます。 これらは動的に連携して HRV を引き起こし、自律神経制御の測定可能な指標として機能します。 呼吸は、HRV を間接的に反映する心肺機能に影響を与える可能性があることが報告されています。 吸気と呼気によって心拍数が変化することは、呼吸性洞性不整脈 (RSA) として知られています。 言い換えれば、吸入すると心電図 (ECG) の R-R 間隔が減少し、呼気中に増加します。 呼吸頻度が低い、ゆっくりとした深い呼吸は、心肺同期を強化し、HRV を上昇させることがわかっています。 ほとんどの研究では、ゆっくりと深い呼吸がストレス、糖尿病、関節リウマチに関連する HRV にプラスの効果をもたらす可能性があると報告されています。

HRV の分析は、時間領域分析と周波数領域分析に分類できます。 周波数領域分析には、副交感神経活動と交感神経活動をそれぞれ表す高周波スペクトル (HF) (0.14 Hz ～ 0.40 Hz) と低周波スペクトル (LF) (0.04 Hz ～ 0.15 Hz) があります。 一方、時間領域分析では、たとえば、R-R 間隔変動の二乗平均平方根 (RMSSD)、N-N 間隔標準偏差 (SDNN)、および平均 R-R 間隔標準偏差 (SDANN) が単位として測定され始めます。

研究の 1 つは、深呼吸を 5 分間続けると LF が一気に増加するのに対し、SDNN と RMSSD の変化はわずかであることを示唆しています。 逆に、報告されたさまざまな深呼吸時間の影響に関するパイロット研究では、正規化された HF パワーが深呼吸のない対照グループよりも小さいことが示されました。 この研究は、HF 測定値が低い深呼吸グループではうつ病スコアが低いことを示唆しました。 この違いは、斬新で短いトレーニングを提供した場合には交感神経の活性化が関与するのに対し、長時間のトレーニングでは副交感神経の活性化に移行するためです。 別の研究では、深呼吸後にSDNNが増加し、ストレスが軽減されたことを示唆していることも示唆されました。

深呼吸が脳波検査（EEG）に及ぼす影響

脳波検査 (EEG) は、脳の頭皮の電気的挙動を取得するためのよく知られたスクリーニング技術です。 電気活動は、電流の流れを引き起こす脳内のニューロン活性化の産物です。 大脳皮質でのシナプス活性化イベント中に、電流の流れが脳波によって捕捉されます。 脳波は脳からの神経フィードバックを受け取る能力が強いため、過去から現在に至るまで、神経学や神経心理学の研究への応用を検討する研究が数多く行われてきました。

脳波は振幅と周波数の違いから主に4つに分類されます。 アルファ波 (8 ～ 13 Hz) は、頭頂後頭領域に記録される、覚醒または休息という精神的なタスクに関連しています。 次に、ベータ波 (14 ～ 30 Hz) は、同様に頭頂部または前頭部に現れる精神活動中に収集され、一方、シータ波 (4 ～ 7 Hz) は、大人が眠っているときや眠気を感じているときに見られますが、これはまた、睡眠中のストレスを示します。大人は起きています。 最後の波はデルタ波 (< 3.5 Hz) で、成人が深い眠りにあるか、または起きている成人では重度の脳損傷があることを示します。

これらの脳波は深呼吸と相関していることが示されています。 アルファ波はリラックスと安定に関連しており、ベータ波はある程度のストレスと刺激を示します。 たとえば、ゆっくりと深い呼吸は、精神的安定性の改善を示すアルファ値を高いベータ値に上昇させることが示唆されました。 同様に、瞑想やヨガの実践における重要な要素としての深呼吸も、先行研究でアルファパワーを増加させることが提案されています。 一方で、ゆっくりと深い呼吸をするとベータ活動が低下することがいくつかの研究で示されていますが、その結果に反対する研究もあります。 これまでの研究プロジェクトでは、正面シータパワーの増加は不安の軽減にも関連していることが証明されています。

コルチゾールレベルに対する深呼吸の影響

ストレス反応が起こると、下垂体、視床下部、副腎でホルモンのカスケード反応が起こります。 グルココルチコイドは、刺激の結果として生じる化合物であり、免疫活性化、炎症抑制、生殖生理機能の低下、エネルギー動員などの一連の生理学的反応を活性化する可能性があるストレス対処において重要な役割を果たします。 毛髪コルチゾール分析は、唾液や尿のコルチゾール分析と比較すると比較的新しい技術です。 コルチゾール沈着のメカニズムはさらなる研究が待たれていますが、これはより多くの利点を持つ有望な技術です。 非侵襲的であり、サンプリング手順の影響を受ける可能性は低く、保存要件が低く、測定されるコルチゾール産生の測定期間は長くなります（数か月から数年）。 したがって、慢性ストレスレベルの優れたバイオマーカーと考えられており、出生前ストレス、リラクゼーション介入、幼児期および新生児などのいくつかの研究が推進されています。

深呼吸はコルチゾールレベルを低下させることが以前の研究で報告されています。 ただし、評価にはそれぞれ唾液と血漿を使用していました。 同様に、一部の著者は、深呼吸を組み込んだ介入もコルチゾールレベルを低下させると報告されているという証拠を提供しています。 たとえば、構成要素の1つとして深呼吸を含む笑いヨガは、唾液中のコルチゾールレベルの低下を示したことが示唆されています。 毛髪コルチゾールの評価にこの技術を使用したある研究では、深呼吸コンポーネントによるストレス軽減プログラムによりコルチゾールレベルが低下することが証明されました。 毛髪コルチゾールと深呼吸介入との関係は、これまでの研究ではほとんど分析されていません。 しかし、深呼吸運動と組み合わされた介入に関する文献を詳しく調べると、深呼吸だけが毛髪コルチゾールの減少に寄与しているかどうかという疑問が明らかになります。 したがって、これは、深呼吸運動自体が毛髪コルチゾールレベルに及ぼす影響を研究するための重要な質問でした。