心臓リハビリテーションと呼吸の関係|理学療法士が解説する心肺連関の科学

セルフケア・リハビリ

✍️ この記事を書いた人

とっち|理学療法士(PT歴18年)

回復期リハビリテーション病院勤務/脳卒中認定理学療法士3学会合同呼吸療法認定士
学会発表・論文投稿経験あり。心臓病・呼吸器疾患の両方に関わる現場から、心肺リハビリの実際をお伝えします。

「心臓リハビリ」と聞いて、どんなイメージが浮かびますか?心臓の手術をした人が、ゆっくり歩く練習をする——なんとなくそういうイメージを持っている方が多いんじゃないかなと思うんです。

実は私も、資格を取る前はそう思っていました。ところが3学会合同呼吸療法認定士の勉強をしているうちに、「あれ、心リハって呼吸リハビリとほぼ同じ話してる?」と気づいた瞬間があって。正直けっこう衝撃でした。

心臓と肺って、切り離して考えられないんですよね。心臓が弱ると呼吸が苦しくなる。逆に呼吸の効率が上がると、心臓への負担が減る。18年現場で働いてきて、この「心肺はセット」という視点が一番大事だと今は確信しています。

今回はその話を、できるだけわかりやすく書いていきます。

心臓リハビリテーションと呼吸の関係|理学療法士が解説する心肺連関の科学

「心臓のリハビリなのに、なぜ呼吸の練習をするの?」「心不全で息切れがひどいけれど、運動しても大丈夫なの?」——心臓リハビリテーション(以下、心リハ)に関わる患者さんやご家族から、こうした疑問をよくいただきます。

実は、心臓と肺は切り離せないパートナー関係にあります。心臓の機能が低下すると必ず呼吸に影響が出ますし、逆に呼吸の効率が上がれば心臓への負担も軽くなります。この「心肺連関(しんぱいれんかん)」を理解することが、心リハの本質を理解する鍵です。

この記事では、3学会合同呼吸療法認定士として呼吸リハビリのスキルを持ちながら、回復期病棟で心疾患患者のリハビリにも日々関わる理学療法士が、心臓リハビリと呼吸の深い関係をわかりやすく・専門的に解説します。

📋 この記事でわかること

  • 心臓と肺はなぜセットで考えなければならないのか
  • 心不全が呼吸困難を引き起こすメカニズム
  • 心リハで呼吸機能がどう改善するのか(エビデンスあり)
  • 心リハで実際に行う呼吸へのアプローチ
  • CPX(心肺運動負荷試験)と「VE/VCO₂ slope」の読み方
  • 自宅でできる心肺両面のセルフケア

❤️🫁 心臓と肺は「一心同体」——心肺連関とは何か

まず最も基本的なことを確認しましょう。心臓と肺は、機能的に切り離して考えることができません。これを「心肺連関(cardiopulmonary interaction)」と呼びます。

私たちが身体を動かすとき、筋肉は酸素を消費してエネルギーを作り出します。この酸素を筋肉に届けるために、「肺で酸素を取り込む(換気・ガス交換)→ 心臓がその血液を全身に送り出す(拍出)→ 筋肉が酸素を使う(末梢利用)」という3つのステップが連動します。

どこか一つが弱くなれば、他の部分で代償しようとしますが、限界があります。心臓が弱れば肺がオーバーワークになり、呼吸が苦しくなります。肺機能が落ちれば心臓に余分な負荷がかかります。心臓リハビリはこの連鎖全体を底上げするプログラムです1

💡 心肺連関のイメージ

肺(換気・ガス交換)

心臓(拍出・循環)

骨格筋(酸素利用)

この3つが連動して「運動耐容能」が決まります

🩺 心不全はなぜ「息苦しい」のか——メカニズムを正しく理解しよう

心臓病患者さんの最大の苦痛のひとつが「息切れ・呼吸困難」です。「心臓の病気なのになぜ息が苦しいの?」という疑問に答えるために、そのメカニズムを丁寧に解説します。

① 肺うっ血——心臓のポンプ機能低下が肺に水を溜める

心不全(特に左心不全)では、心臓が血液を十分に送り出せなくなります。すると、肺から心臓への血液の戻りが悪くなり、肺の毛細血管に血液(水分)が滲み出す「肺うっ血(はいうっけつ)」が起こります。肺に水が溜まった状態になると、ガス交換の効率が著しく落ち、呼吸困難が出現します。

これが夜間の「起座呼吸(きざこきゅう:横になると息苦しくて眠れず、座ると楽になる状態)」や「発作性夜間呼吸困難」の原因です2

② 換気効率の低下——心不全が引き起こす呼吸パターンの乱れ

心不全では、運動時に肺への血流が増えにくいために「換気血流不均衡(かんきけつりゅうふきんこう)」が生じます。簡単に言うと「空気は来ているのに、血流が来ない肺の領域が増える」状態です。この部分は酸素を取り込めない「死腔(しくう)」のような状態になり、有効な換気量が減って息切れが増すという悪循環に陥ります。

③ 呼吸筋の機能低下——心臓の問題が呼吸筋を弱らせる

あまり知られていませんが、心不全患者さんでは呼吸筋(横隔膜など)の筋力も低下していることが示されています。心臓のポンプ機能が低下して全身への血流が減ると、当然ながら呼吸筋への血流も減少します。その結果、呼吸筋自体が「筋肉の衰え(筋萎縮)」を起こし、さらに呼吸が苦しくなるという「負のスパイラル」が生じます3

⚠️ 心不全の「負のスパイラル」

心不全で息切れ → 動けなくなる → 安静が続く → 骨格筋・呼吸筋が萎縮 → さらに息切れ・運動耐容能低下 → 再入院リスク上昇

この悪循環を断ち切るのが心臓リハビリテーションです。

📊 心リハの「呼吸の評価」——CPXとVE/VCO₂ slopeとは

心リハでは、運動処方(どんな強度で運動するかの設計図)を決めるためにCPX(心肺運動負荷試験/Cardiopulmonary Exercise Testing)という検査を実施します。これは、エルゴメーター(自転車のような機器)で運動しながら、呼気(吐いた息)に含まれる酸素や二酸化炭素を分析する検査です4

CPXから得られる多くの指標の中で、特に「呼吸の効率」を示す重要な指標が「VE/VCO₂ slope(ブイイー・ブイシーオーツー・スロープ)」です。

💡 VE/VCO₂ slopeとは何か

指標 意味 正常値の目安
Peak VO₂ 最大酸素摂取量。心臓のポンプ出力の限界を示す 高いほど良い
VE/VCO₂ slope CO₂を排出するために必要な換気量の傾き。呼吸(換気)の効率を示す 34未満(34以上は予後不良リスク)
AT(嫌気性代謝閾値) 筋肉が乳酸を出し始める運動強度。運動処方の基準点 運動処方に活用

VE/VCO₂ slopeが高い(≥34)ということは、少ない二酸化炭素を排出するために多くの換気が必要な状態を意味します。これは「呼吸効率が悪い」状態で、心不全の重症度・予後との強い相関が示されています。理学療法士として「Peak VO₂だけでなく、VE/VCO₂ slopeもみる」という視点は、心リハの深い評価には欠かせません5

🔬 専門職のための補足

VE/VCO₂ slopeが高い患者さんに対しては、初期の運動強度設定をより慎重に(ボルグスケール11前後・低強度から)し、インターバルトレーニングの導入を検討します。心リハ継続後にVE/VCO₂ slopeが改善すれば、換気効率と肺循環負荷が軽減していると判断できる重要な指標です。

🏥 心臓リハビリで実際に行う「呼吸へのアプローチ」

心リハは「心臓だけのリハビリ」ではありません。心肺機能を一体として捉え、骨格筋・呼吸筋・心臓への複合的なアプローチを行います。

① 有酸素運動療法——骨格筋を通して心肺を底上げする

心リハの中心は有酸素運動(ウォーキング・自転車エルゴメーターなど)です。なぜ有酸素運動が呼吸に良いのかというと、骨格筋の代謝効率が改善すると、同じ動作をするのに必要な酸素消費量が減り、心臓・肺への要求が下がるからです。

つまり、筋肉が強くなることで「同じ仕事量でも心肺への負担が減る」のです。これは呼吸リハビリでも全く同じ原理です(第71回「呼吸リハビリとは?」参照)。呼吸リハビリと心臓リハビリは、骨格筋を鍛えることで心肺負担を減らすという共通のメカニズムを持っているのです1

② 吸気筋トレーニング(IMT)——心不全でも呼吸筋を鍛える

近年の研究で、心不全患者さんに対する吸気筋トレーニング(IMT:Inspiratory Muscle Training)の有効性が注目されています。吸気筋力(MIP:最大吸気口腔内圧)が低下した心不全患者に対して、吸気筋トレーニングを実施することで運動耐容能の改善、呼吸困難感の軽減、QOLの向上が報告されています3

吸気筋トレーニングには「POWERbreatheプラス」のような器具を使い、設定した負荷に抗して吸い込む練習をします(呼吸リハビリシリーズの第82回「呼吸筋トレーニング」で詳しく解説予定)。

③ 口すぼめ呼吸の活用——心臓リハビリでも有効

口すぼめ呼吸は「呼吸器疾患(COPD)のための呼吸法」と思われがちですが、実は心臓リハビリの現場でも積極的に活用されます。なぜなら、心不全患者さんも動作時の息切れに悩まされており、「吐きながら動く」「動作と呼吸を同調させる」技術は呼吸困難の軽減に役立つからです。

階段昇降で「吐きながら1段ずつ上がる」「立ち上がるときに息を吐く」などのエネルギー節約技術(Energy Conservation Technique)は、心疾患リハビリにおいても基本的な指導項目です。

④ 患者教育——心臓病患者が「息切れ」に慌てないために

心疾患患者さんにとって「息が苦しい」という感覚は非常に恐怖を伴います。このため、心リハでは息切れのメカニズムを正しく理解し、パニックにならない対処法を身につけることを重視します。

  • 「この息切れは”危険な息切れ”か”運動による息切れ”かを区別する」
  • 「ボルグスケール11〜13(ちょっときつい)の範囲内で運動を続けていい」
  • 「急な呼吸困難増悪・夜間の息苦しさは心不全悪化のサインとして受診する」

📈 心リハが「呼吸にも」もたらす効果——エビデンスで確認

心臓リハビリテーションの効果は、多数の国際的な研究・メタ解析で確認されています6。心機能だけでなく、呼吸・換気機能にも明確な改善効果が示されています。

🏃
死亡率 20〜30%低下
心リハ参加者のメタ解析
😮‍💨
息切れ・疲労感の軽減
QOL指標の有意な改善
🚶
6分間歩行距離の延長
運動耐容能の有意な改善
🏥
再入院率の低下
早期退院後の外来継続で効果

また、吸気筋トレーニング(IMT)単独でも、心不全患者の6分間歩行距離・最大酸素摂取量・生活の質が改善することが示されており、標準的な運動療法と組み合わせることでさらなる相乗効果が期待されています3

⚠️ 心リハで「呼吸が楽になる」理由のまとめ

  • 骨格筋の代謝効率アップ → 同じ動作で酸素消費量が減少 → 心肺への負担が軽減
  • VE/VCO₂ slopeが改善 → 換気効率が上がり、「無駄な呼吸」が減る
  • 呼吸筋(横隔膜など)の強化 → 呼吸仕事量が減少 → 息切れ感の軽減
  • 心理的な不安軽減 → 呼吸困難感そのものが主観的に楽になる

💬 現場から:「歩くのが怖かった」心不全患者さんの変化

「先生、歩くのが怖いんです。」

回復期病棟で担当した70代男性が、リハビリ初日に話してくださった言葉です。

慢性心不全の急性増悪で入院され、状態が落ち着いてから回復期病棟へ転院されました。しかし、病棟の廊下を少し歩くだけで強い息切れが出現し、「また苦しくなるかもしれない」という不安から、自分で歩くことを避けるようになっていました。

最初の頃の私は、「歩けば少しずつ体力は戻る」と考えていました。

しかし、歩行中の様子を観察すると、苦しくなるたびに呼吸が速く浅くなり、それがさらに息苦しさを強めていることに気付きました。

そこで歩行距離を延ばすことよりも、まずは「苦しくなった時の対処法」を身につけてもらうことを優先しました。

歩き始める前に呼吸を整え、立ち上がる時や歩き出す時には息を吐くことを繰り返し練習しました。さらに吸気筋力の低下も認められたため、軽い負荷から吸気筋トレーニング(IMT)も取り入れました。

最初は数メートル歩くだけで立ち止まっていた患者さんも、少しずつ「苦しくなっても対処できる」という自信がついていきました。

約4週間後、ご本人から、

「前は苦しくなるのが怖くて歩けなかった。でも、今は呼吸の整え方が分かっているから安心して歩けます。」

という言葉をいただきました。

歩行距離は5倍以上まで伸びましたが、私にとって一番大きな変化は、その数字ではありません。

「怖いから歩けない」が、「自分なら歩けるかもしれない」に変わったことです。

この経験以来、私は心不全の患者さんを担当するとき、歩行距離や運動耐容能だけではなく、「患者さんは何を怖いと感じているのか」を最初に確認するようになりました。

呼吸法や運動療法は身体機能を改善するためだけのものではありません。患者さんが「また動いてみよう」と思えるきっかけをつくることも、回復期リハビリの大切な役割だと考えています。

💬 現場から:「先生、私これ合ってますか?」——18年目でも教わった話

忘れられない出来事があります。ちょうど冬に入る手前、11月ごろのことです。その患者さんは60代後半の男性で、慢性心不全と軽度のCOPDを合併していました。心リハの外来から回復期に転院してきた方で、すでに口すぼめ呼吸の指導は受けていると聞いていました。

初回評価でADL動作を確認しながら、「歩くときに口すぼめ呼吸をやってみてください」とお伝えしました。するとその方は、スッと口をすぼめて、吸うときも吐くときも同じリズムで一定に呼吸し始めたのです。傍から見ると整然とした呼吸で、「ちゃんとできているじゃないですか」と思いました。ところが歩行距離が伸びるにつれ、SpO₂がじわじわ低下してきた。おかしい。

よく観察すると、吸う時間と吐く時間がほぼ1:1でした。「口すぼめ呼吸=ゆっくり吐く」の肝心な部分が抜けていて、形だけ口をすぼめた”なんちゃって口すぼめ呼吸”になっていたのです。前の病院で指導は受けたものの、吸う2カウント・吐く4カウントの比率まではきちんと定着していなかった。

恥ずかしながら、私も最初は「できている」と見切ってしまっていました。患者さんが途中で立ち止まり、少しはにかみながら「先生、私これ合ってますか?」と聞いてくれなければ、そのまま見過ごしていたかもしれません。

比率を修正して5分後、同じ距離を歩いてもSpO₂の低下幅が明らかに小さくなりました。「なんか、さっきより楽です」とおっしゃっていた表情が今でも思い浮かびます。「指導した」と「定着した」は別物です。18年やっていても、これを患者さんに気づかせてもらう場面がある。形の確認だけで終わらず、数字と感覚の両方で「本当にできているか」を毎回確かめる——心肺リハビリでは特にこの習慣が大事だと、あの冬に改めて思い知りました。

⚠️ 心臓病+COPDの合併——実臨床でよくある「ダブル問題」

実臨床では、COPDと心不全・虚血性心疾患を合併した患者さんは非常に多く存在します。どちらも加齢・喫煙を主なリスク因子とするため、両者の合併率は高いことが知られています。

この「ダブル問題」では、以下のような難しさがあります。

課題 具体的な問題点
診断の困難さ 「息切れ」の原因が心臓か肺かわかりにくい。COPDの薬(β₂刺激薬)が心拍数を上げる場合がある
薬物療法の干渉 心不全薬の一部(β遮断薬)がCOPDを悪化させる可能性がある(非選択性のもの)
運動強度設定の複雑さ 心疾患のリスク管理をしながら、COPDの換気制限も考慮した強度設定が必要
SpO₂の解釈 COPDによるSpO₂低下と心不全による低下を区別してアプローチする必要がある

このような合併例では、心リハと呼吸リハビリの両方の視点を持つセラピストが関わることが理想的です。「心リハ指導士」と「3学会合同呼吸療法認定士」の両方を取得しているセラピストが重宝されるのは、まさにこういった複雑な場面においてです。

🏠 心臓病患者さんが自宅でできる「心肺両面のセルフケア」

心リハを卒業後、または通院できない方のために、自宅で取り組める基本ポイントをまとめます。必ず担当医・理学療法士の指示を確認してから実践してください。

✅ 毎日の体重・脈拍・血圧チェックを習慣に

心不全の急性増悪の早期サインは「体重の急増(1日1kg以上の増加など)」「安静時脈拍の増加」「急な息切れの悪化」です。毎朝決まった時間に測定し、記録する習慣をつけましょう。パルスオキシメーター(血中酸素測定器)があると、SpO₂(酸素飽和度)も確認でき、安心感につながります。

✅ 「ボルグスケール11〜13」を運動の目安に

ボルグスケールは主観的な運動強度を11段階で表す指標です。「楽〜ちょっときつい(11〜13)」の範囲が心リハでの安全な有酸素運動の目安です。「会話ができるけど少し息が切れる」程度が理想。「話すのも苦しい」なら強度を下げましょう。心拍数を確認しながら運動するウェアラブルデバイスを活用するのもおすすめです。

✅ 口すぼめ呼吸を動作に組み込む

立ち上がり・階段・重い物を持つ動作など、心臓に負荷がかかる場面で「息を吐きながら行う」を徹底しましょう。口をすぼめてゆっくり吐くことで、心拍数・血圧の一時的な上昇も軽減されます(息こらえ=バルサルバ動作は心臓に大きな負荷をかけるためNG)。

✅ 「2日以上空けない」運動の継続を目指す

週3〜5回、1回あたり20〜30分の有酸素運動が理想ですが、まずは「2日以上連続して空けない」を目標に。短時間でも毎日続けることが重要です。雨の日でも室内でできる足踏み運動や椅子座りでの足こぎ動作を活用しましょう。

❓ よくある質問 Q&A

Q. 心臓リハビリと呼吸リハビリは、別々のプログラムで受けなければいけないのですか?

施設によって「心リハ外来」「呼吸リハ外来」と分かれていることも多いですが、心臓病と呼吸器疾患の両方を抱える患者さんに対しては、両方の要素を組み合わせた一体的なプログラムが望ましいとされています。担当の医師・理学療法士に「どちらの要素も含めて診てほしい」と相談してみてください。「心リハ指導士」や「呼吸療法認定士」の資格を持つスタッフが在籍している施設であれば、一体的な対応が期待できます。

Q. 心臓が弱いのに運動して、本当に大丈夫ですか?

「心臓が弱いから安静にすべき」という考えは、現代医学ではほぼ否定されています。適切に管理された運動療法は、安静よりも心臓を守ります。心リハのエビデンス(死亡率20〜30%低下)がその証拠です。ただし、急性心不全の増悪期・不安定な狭心症・重大な不整脈がある時期は禁忌(やってはいけない時期)となります。これらの状態でないことを医師が確認した上で行うのが心リハです。担当医の判断を必ず仰いでください。

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📝 まとめ:心臓リハビリは「呼吸リハビリ」でもある

  • 心臓と肺は「心肺連関」によって切り離せない関係にある
  • 心不全は肺うっ血・換気効率低下・呼吸筋機能低下の3つの経路で呼吸困難を引き起こす
  • VE/VCO₂ slope(≥34が高リスク)は心リハにおける換気効率の重要な予後指標
  • 心リハの有酸素運動は骨格筋を通して心肺負担を軽減するという共通メカニズムを持つ
  • 吸気筋トレーニング(IMT)は心不全患者の運動耐容能・QOL改善にエビデンスあり
  • 口すぼめ呼吸・エネルギー節約技術は心臓リハビリでも有効なアプローチ
  • 自宅では体重・SpO₂・脈拍の毎日測定「2日以上空けない」運動継続が基本
  • 死亡率20〜30%低下・再入院減少・QOL向上は高エビデンスレベルで示された心リハの効果

呼吸リハビリシリーズのこれまでの記事(第71回〜第84回)と合わせて読むことで、心肺リハビリの全体像をより深く理解できます。次回は「栄養・生活習慣シリーズ」に移行し、リハビリ効果を高める食事の基本を解説します。

📚 参考文献

  1. 日本循環器学会/日本心臓リハビリテーション学会. 2021年改訂版 心血管疾患におけるリハビリテーションに関するガイドライン. 2021年3月27日発行. https://www.j-circ.or.jp/cms/wp-content/uploads/2021/03/JCS2021_Makita.pdf
  2. 日本循環器学会/日本心不全学会. 急性・慢性心不全診療ガイドライン(2017年改訂版). 日本循環器学会; 2018. https://www.j-circ.or.jp/cms/wp-content/uploads/2017/06/JCS2017_tsutsui_h.pdf
  3. Taya M. Respiratory Muscle Training in Patients with Heart Failure. Physical Therapy Japan. 2025;52(4):245-249. doi:10.15063/rigaku.52-4kikaku_Taya_Masanobu
  4. 国立循環器病研究センター病院 心血管リハビリテーション科. 心臓リハビリテーションについて(さらに詳しく). https://www.ncvc.go.jp/hospital/section/treatment/cardio_rehabilitation/detail-9/
  5. Arena R, Myers J, Guazzi M. The clinical and research applications of aerobic capacity and ventilatory efficiency in heart failure: an evidence-based review. Heart Fail Rev. 2008;13(2):245-269. doi:10.1007/s10741-007-9067-5
  6. Molloy C, Long L, Mordi IR, et al.; Cochrane Heart Group. Exercise-based cardiac rehabilitation for adults with heart failure. Cochrane Database Syst Rev. 2024;3:CD003331. doi:10.1002/14651858.CD003331.pub6
  7. 日本心臓リハビリテーション学会. 急性冠症候群の心臓リハビリテーション標準プログラム(2023年版). 日本心臓リハビリテーション学会; 2023. https://www.jacr.jp/cms/wp-content/uploads/2023/02/ACS2023.pdf

【免責事項】

本記事は一般的な健康・医療情報の提供を目的としており、特定の疾患の診断・治療を目的とするものではありません。心疾患・呼吸器疾患をお持ちの方が運動療法を始める際は、必ず担当医・専門医にご相談の上、医師の許可を得てから実施してください。記事内の情報は執筆時点の知見に基づくものであり、医療の進歩により変更される場合があります。

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理学療法士 18年目
とっち

回復期リハビリテーション病院勤務18年目の理学療法士。
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・3学会合同呼吸療法認定士
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