ANS/HRV とストレスの関係



職業性ストレスと HRV



HRV と職業性ストレスを関連付けた研究が発展していけば、すでに述べた一連の研究から得られた成果のメリットが統合され、職場での心理社会的ストレス因子が慢性疾患の進行にどのように関わっているのか、つまり自律神経系による心臓の制御に関連している既定の生理的経路に沿ってどのように伝達されていくのかが明らかにされることでしょう。

現在、HRV 測定と職場環境における職業性ストレスの生理学的影響の研究を結び付けようとする傾向は増大しています。HRV 測定についてだけでなく、職業性ストレスの分類についても、様々な手法が利用されるようになってきています。

抑うつ症とストレス



抑うつ症と HRV の関連については、2000 年以来多数の報告がなされています。これは、心身交互関係の 1 つの指標として、また気分状態が心血管健康に影響を及ぼすメカニズム (特にストレスおよび抑うつ症、不安神経症が影響を及ぼす仕組み) を明らかにするための考えられる 1 つの方法として、潜在的な関心が HRV 手法に寄せられていることを示すものです。抑うつ症と心臓疾患の関係に関する近年の研究のほとんどすべてで、抑うつ症状または大うつ病が見られる患者では心血管疾患罹患率および死亡率が高いことが報告されています。これは、心血管疾患の病態生理学的な憎悪において、抑うつ症が独立したリスク要因であり、心血管疾患に対する単なる二次的な情動反応ではないことを示しています。

心血管疾患がある場合の大うつ病の相対的なリスクは、1.5~4.5 であることが研究によって示唆されています。これは、心血管疾患の進行と心筋梗塞後の死亡の両方に当てはまると考えられます。血管造影法によって冠動脈疾患の証拠が確認された患者にとって、大うつ病性障害は診断から 12 か月の間に心臓事象が発生することを示す単一にして最善の予測因子となります。この現象には、HRV の減少が関係している可能性があります。

健康に問題がない学生の抑うつスコアが測定されました。学生たちは、そのスコアに基づいて、高うつ群と低うつ群に分類されました。極度のストレスに対する高周波数 HRV の測定、および前額部での寒冷昇圧試験によって、副交感神経系の反応が測定されました。高うつ群の学生では、低うつ群の学生の場合と比較して、発話に従事させている間は HF が著しく減少し、前額部での寒冷昇圧試験中は HF がわずかに増大しました。また、この結果 (発話に従事させている間は HF が著しく減少し、前額部での寒冷昇圧試験中は HF がわずかに増大する) は、男子学生よりも女子学生の方に多く見られることが示されました。

気分、性格、ストレス



様々な敵意レベルが、HRV に影響を及ぼすことがわかっています。敵意スコアが高い女性は低い女性よりも血圧が低く、議論が白熱するとより高い心拍数を示す傾向にあります。血圧反応は、(敵意評価の場合と同様に) 否定的フィードバックでよりも、肯定的フィードバックでの方が強くなります。対処様式を分析すると、高い敵意を示す被験者は、与えられた作業に対する集中度が低下・不足するために対応能力も低下しやすくなりますが、敵意レベルが低い被験者は、特に肯定的フィードバックによって励まされると優れた集中度を示します。敵意スコアが高い人や不安神経症および抑うつ症の患者は HRV が低下しており、冠動脈性心疾患と不整脈を原因とする死亡のリスクが高くなっていることがあります。

A 型行動形式の女性 8 名と B 型行動形式の女性 8 名に 30 分の精神運動作業を課し、その後に HRV が測定されました。その結果、A 型行動形式の女性の交感神経系は B 型行動形式の女性よりも作業中に強い刺激を受けていること、および両グループ間の作業遂行能力に差異はないこと、A 型行動形式の女性は作業が精神作業負荷であることを B 型行動形式の女性よりも強く自覚していたことが示唆されました。

実験室環境と職場の両方で、積極的思考を行う技術を備えている人は、HRV も著しく改善されることが示されました。敵意や怒りといった感情を抱いている人の HRV は交感神経活動が優位になっていることを示しますが、感謝の気持ちを抱いている人の HRV パワー スペクトルはその反対方向にシフトしています。肯定的な感情を表現する人は生活上のストレスが少なく、疾病に罹患しにくい傾向にあることがわかっています。

職務遂行能力、生産性、ストレス



ストレスは、主としてコントロールできない感情から生じます。不安や心配、恐れといった感情は、業績を下げる要因となります。

業績が最大化しているときの状態には、測定可能な生理学的相関があります。改善された一貫した心拍リズムによって特徴付けられる生理学的状態は、意思決定能力や仕事の質の向上、管理/時間の効率化など、組織パフォーマンスの改善に大きく貢献します。

HRV パターン、脳の活動、呼吸が相互に同期化するエントレインメントという生理学的状態は、業績が最大化している状態と相関関係にあります。この状態は、頻脈、緊張、様々な疼き/痛みを含むストレス関連症状の緩和とも関連があります。このようなプラスの効果がもっとも強く発揮されるのは、感情管理が柔軟かつ積極的に行われているときです。

様々な企業ベースの研究によって、心拍数プロファイルが改善された一貫した心拍リズムは、健康や安心の全体的な向上 (82%) および怒りの鎮静 (62%)、不安の払拭 (70%)、疲労感の減少 (87%)、幸福感の増大 (68%) と関連があることが明らかにされています。会社を辞職したいと思う気持ちは 44% 減少し、仕事を辞めたいと思う気持ちは 52% 減少していました。傾聴するスキルは 65% 改善し、意思決定能力は 100% 向上し、能率性は 86% 上昇し、創造性は 119% 増大していました (Grove, 2000)。これらの HRV ベースの研究では、職場でも職場外でも、一貫した心拍リズムによって、ストレスや否定的な感情を認識・管理する能力が向上したことが報告されています。燃え尽き症候群や肉体的ストレスが生じていることを示す項目が著しく減少していることも、指摘されています。

最近実施された科学的・医学的な組織研究では、急激な変化や転換と、その後に生じる当惑感および無力感、切迫感、緊張感によって、個人やチーム、組織はその最善の業績を達成することが非常に難しくなることが示唆されています。また、身体症状の進行は生産性損失の先行指標であることも示されています。たとえば、高血圧は認識能力の低下および記憶障害と密接に関連しています。

ストレスの身体症状は職場の有効性と負の相関関係にあることを示す証拠が、現在蓄積されつつあります。個人の HRV を改善させる技術は、生産性の増大、医療費の削減、常習的欠勤の減少、記憶力の向上を促進することによって組織にメリットをもたらすことが示されています。複数の試験的研究で、第一段階および第二段階の高血圧が見られる重役が自身の HRV をコントロールする技術を習得することによって薬物治療に頼ることなく血圧を正常値に戻すことができたという報告がなされています。

頭脳よりも心臓の方が、成功する能力の改善に力を発揮している可能性があります。電磁エネルギー源としての心臓は脳の 40~60 倍の出力を持ち、感情および身体的健康、クオリティ・オブ・ライフに影響を及ぼす複雑なメッセージを伝達しています。これらのメッセージは、身体から最大 18 インチ離れた場所でも測定することができます。また、心臓は脳の処理に多大な影響を及ぼす自動制御システムです。心臓と脳の双方向通信は、知覚および反応速度、意思決定能力に直接影響を及ぼします。

感情的に不安定なときは脳が十分に機能しないことが多いのは、よく知られている事実です。感謝の気持ちや肯定的な感情は、交感神経系と副交感神経系のバランスにプラスに作用する (VitalScan で ANS/HRV として測定した結果) だけでなく、業績を劇的に高めたり、熱意を持続させる基盤ともなります。感謝などの肯定的な感情は心臓と脳の相互作用を促進するため、心拍数プロファイルも改善されることになります。気遣いや感謝の気持ちが大切にされている職場は生産性が高く、記憶力を向上させ、革新を促進します。欲求不満や怒りを示す態度が皮質機能を阻害し、一貫性のない心拍リズムを示す信号を生成するのに対して、感謝の気持ちや互いに気遣う態度は皮質機能を促進し、秩序ある一貫した心拍リズムを生み出します。これは、ストレスを受けていることがわかるパターンから、気持ちが落ち着き、精神的にバランスが取れているパターンへとシフトする場合と共通しています。

職務ストレス



職務ストレスは、特にセルフ コントロール能力が不足している個人の場合、心血管疾患を増加させることがあることが、繰り返し示されてきました。、

職務ストレスの影響を決定付けると考えられる要因として迷走神経緊張が評価され、HRV および職務ストレスのモデルと比較されました。その際、高いアンバランスは、高い労力と低い報酬の組み合わせを表していました。他方、高いオーバーコミットメントは、リラックスできていない状態の指標となる、職務関連の行き過ぎた対処様式を表していました。評価結果は、2 つの職務ストレス群間に見られる態度および運動の差異を勘案して補正されました。高いアンバランスは、全測定期間である 3 日間を通して、勤務中の心拍上昇、勤務中と休憩中の最高血圧の上昇、迷走神経緊張の低下と関連があることが確認されました。オーバーコミットメントは、好ましくない心電図プロファイルとは無関係でした。この研究は、職務ストレスの悪影響は、ストレスの多い日の心拍反応の増大、最高血圧の上昇、迷走神経緊張の低下によって、部分的に調整されることを示唆しています。

前向きな気分および抑うつ気分、要求、満足、要求と満足の比率、時刻の影響は、勤務時間全体を通じて、HRV と相関することがわかっています。セルフ コントロール能力が不足している場合、時刻の影響を勘案して補正した後でも HF HRV に悪影響が見られました。 つまり、セルフ コントロール能力の不足を強く自覚している被験者は、心臓迷走神経の制御機能が低下していました。最終的には、これらの被験者は、迷走神経緊張の保護作用が弱まっているために、健康リスクが高くなっている可能性があると見なされました。

交代勤務労働者には、冠動脈心疾患の高いリスクがあることが示されています。この現象のメカニズムはよくわかっていませんが、日周期リズムに合った運動や食物摂取がなされていないという生理学的に不自然な行動が大きく関わっている可能性は否定できません。また、夜間作業員は昼間作業員 (勤務時間が朝方から夕方) と比較して、HRV の値が低いことがわかっています。これらの事実は、心臓交感神経/迷走神経によって調節が行われる最大時間および最小時間が毎週変動することが、心血管疾患の発症率上昇の原因となっている可能性があることを示唆しています。交代勤務労働者は、一般的な昼間勤務労働者と比較して、睡眠中の HRV 標準偏差が著しく低いこともわかっています。

スポーツ (ゴルフ) などの競技を行うと、HRV は減少します。 この減少は、競技の 3 時間後も継続します。職場での競争も、HRV を減少させる可能性があります (ただし、それを裏付ける研究はまだありません)。

また、職場でレベルの高い騒音にさらされている労働者は、レベルが低い場合と比較して、作業中の調整平均 %LF が増大することもわかっています。

身体的疾患における HRV の傾向



心拍数や心拍リズムに関係する自律神経系制御の機能低下が心血管有害事象の重要なリスク要因であることは、今や常識となっています。

携帯式心電図連続記録法が適用されている安定した冠動脈心疾患のある男性患者に虚血性イベントが生じる 60 分前に、HF HRV が著しく減少していたことが確認されています。LF の減少は、虚血性イベントが生じる 4 分前に始まっていました。また、精神活動が活発化しているときに発生した虚血性イベントは、精神活動が低下しているときと比較して、HF HRV レベルの低下が前兆となっている場合が多いことも観察されています。この研究では、迷走神経緊張の減退に伴う自律神経活動の変化は、日常生活で生じる虚血の憎悪因子としての役割を果たしており、それは特に精神活動レベルの変化に応じて生じる症状において顕著である可能性があると結論付けられています。

複数の HRV 研究により、自律神経系の交感神経または副交感神経に影響を及ぼす自律神経失調症は、心房細動の前兆となっている可能性があることが示唆されています。副交感神経活動の活発化が心臓の保護に関連しているのに対して、交感神経活動の活発化は心室細動閾値の減少および心室細動リスクの増大に関連しています。

偏頭痛患者が、日常生活に支障をきたす程度であるかどうかによって、2 つの群に分けられました。日常生活に支障をきたす群では、そうでない群および対照群 (p<0.01) と比較して、HRV が極端に低下しました。自律神経障害が関わっている可能性が指摘されましたが、この報告の作成者は、この自律神経機能障害は日常生活に支障をきたす程度の偏頭痛から生じた可能性もあると結論付けています。

過敏性腸症候群 (IBS) 患者群と健康な対照群に分けて、HRV が調べられました。仰臥位では、HRV の VLF (超低周波数) 成分が有意に増大しました。仰臥位から立位にさせた正常な被験者では VLF と LF が増大し、交感神経活動が活発化したことが示されました。 一方、HF に変化は見られませんでした。立位にさせた IBS 患者でも VLF および LF は増大しましたが、HF は増大していました。深呼吸をさせた正常な被験者では、HF は有意に増大しましたが、VLF は有意に減少し、LF は有意でない減少を示しました。IBS 患者では、HF に変化は見られず、LF と VLF は減少しました。IBS 患者群の交感神経と迷走神経の平均流出率は、立位で有意に減少し、深呼吸時には増大しました。要約すると、IBS 患者では、起立時には起立性ストレスに反応して HRV に対する交感神経の影響が減少し、深呼吸時には副交感神経による調節作用が減少する、ということがわかっています。

ストレス緩和に役立つ介入



心筋梗塞を発症してから 3 か月にわたってライフスタイルの改善 (特に禁煙と定期的な運動) を図ると、交感神経と迷走神経のバランスが向上し、副交感神経緊張が増大することがわかっています。また、このプラスの効果は 1 年後も継続しました。

健康状態が良好な高齢者では、休憩時の HRV の総パワーおよび HF 成分が有意に高いことが知られています。

ストレスの多い反応や感情的に難しい状況に対応するための能力として、感情管理スキル、特に感情コンピテンス スキルが設定され、被験者にそれらの訓練が施されました。その後、実際に取られた行動の成果が、達成度チェック表を使用して評価されました。このプログラム後、被験者だった学生達は、ストレス/アンガー マネジメントおよび作業管理/フォーカス、家族/同僚/教師との関係において、有意な改善を示しました。

これらの改善は、その後 6 か月間にわたって維持されました。対照群と比較した結果、訓練を課された被験者の学生達は、回復期に HRV の有意な増大と心拍リズムの改善 (正弦波のパターン) を示していました。この結果と別の研究の結果に基づいて、この研究の報告者は、この生理的反応パターンは副交感神経活動の活発化によるものであり、この望ましい心拍リズム (コヒーレンス状態) は認識能力および感情的バランス、知的明晰さ、複数の健康転帰の改善と関連があると述べています。

筋筋膜性疼痛症候群患者の頭部および頸部へのマッサージ療法によって得られるリラックス状態は、HRV の副交感神経成分を有意に増大させます。調節呼吸法 ― 特に腹式呼吸との関係が深い呼吸法 ― は、HRV の HF パワーを増大させることがわかっています。瞑想は、HRV の交感神経成分を減少させ、副交感神経成分を増大させます。急性心筋梗塞の発症後に入院した患者では、リラックス効果のある音楽を 20 分聴かせた直後および 1 時間後に HF HRV の有意な増大が見られ、また心拍数と呼吸数に有意な減少が見られました。

要約すると、不適切なストレス反応または不安神経症、抑うつ症に対する支援を求めている人が陥っている状態 (抑うつ気分状態) は、HRV をコントロールする能力によって十分に緩和されると考えられるということです。抑うつ気分状態と心臓疾患の関連性は明らかであるため、心臓疾患のリスクを抑えるための心理学的介入の効果は、SNS の優位および HRV の減少によって特徴付けられる自律神経系失調状態の改善に直結する方法に主眼を置くことによって向上すると考えられます。また、自律神経系失調状態と関連付けることができる身体的疾患の数は増加の一途をたどっており、それに合わせて自律神経のバランス状態を監視するツールとしての HRV の応用範囲も拡がりつつあります。

薬剤とストレス



心臓疾患患者に 4 週間の治療後にカンデサルタン (アンジオテンシン II 受容体拮抗薬) を投与した結果、HRV に対する影響は見られませんでした。 ただし、血圧降下には有意な効果が見られました (Vaile et al, 2001)。

三環系抗うつ剤が HRV を減少させるのに対して、パロキセチン (選択的セロトニン阻害剤) は HRV を減少させないことがわかっています (Gorman & Sloan, 2000)。

非代償性心不全 (ニューヨーク心臓協会分類のクラス III および IV) の患者では、β遮断薬によって HRV の HF 成分が 41% 改善されるという有意な結果が得られています (Aronson & Burger, 2001)。

安定心不全患者に、酸化ストレスの抑制効果を示す用量でアロプリノールを投与した後、時間領域 HRV 解析または不整脈カウントを実施した結果、安静時の自律神経緊張に有意な影響はないことが示されました (Shehab et al, 2001)。

統合失調症患者にクロザピンを投与すると、オランザピンまたはハロペリドールを投与した患者と比較して、有意な心拍数の上昇、HRV の減少、HRV の LF 成分の増大と HF 成分の減少が見られました (Cohen et al, 2001)。

結論



上記の研究調査結果をすべて考慮に入れた場合、以下の結論を得ることができます。

ストレスおよび不安神経症、抑うつ症は HRV の減少、つまり交感神経活動が優位になり、迷走神経緊張が減退する傾向と関連しています。この傾向は、迷走神経緊張による保護機能の低下を招き、その結果このような精神状態との関連が報告されている心血管疾患および突然心臓死に対する脆弱性が強まると考えられます。

また、交感神経活動の優位化および迷走神経緊張の減退、HRV の減少と関連していると考えられる身体的疾患の数は、増加の一途をたどっています。このパターンは、疾患の症状に対する反応ではなく、基礎疾患の要因または素因となっている可能性があります。迷走神経緊張とその効率を決定する生理的プロセスは、疾患に対する脆弱性と、これまで考えられていたよりも遙かに強い関連性があることが明らかにされています。HRV の様々な周波数成分に関する研究をさらに進めることによって、健康状態を維持している精緻な生理的調節機構や、そうした調節プロセスが損なわれることで疾患過程が進行する仕組みについて、多くの有益な情報がもたらされる可能性があります。

気分および感情、思考プロセス (それぞれプラスのものとマイナスのものに大別されます) は、患者の健康や回復過程に対応するときには、無視されるか背景的な (副次的な) 役割しかないものと見なされることがほとんどです。しかし、最近の研究 (特に HRV を関連付けたもの) から、患者の情動反応に対処することによって、また我々が困難やストレスに対応する場面に付きまとい、その方法に影響を与える消極的な思考プロセスを変容させることが可能な簡単な技術を利用することによって、健康状態を統制している基礎的な生理的調節機構のプロセスについて得ることができる、多大なメリットが見落とされている可能性があることが示されています。心と体の間には密接な相互作用があることは誰の目にも明らかな事実ですが、HRV 解析手法が心と体を関連付け、それらが調和状態にあるかどうかの検証が可能な「シンプルな」ツールであることの証明は今後に委ねられています。