著者

太田 恵 大畑 光司 建内 宏重 西村 純 森 公彦 市橋 則明

出版者

理学療法科学学会

雑誌

理学療法科学 (ISSN:13411667)

巻号頁・発行日

vol.23, no.6, pp.753-757, 2008 (Released:2009-01-28)

参考文献数

20

被引用文献数

5 2

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[目的]歩行障害を有する整形外科疾患患者に対し,体重免荷トレッドミル歩行トレーニング(Body Weight Support Treadmill Training:以下BWSTT)を施行し,その即時効果を明らかにすることを目的とした。[対象]歩行障害を有する整形外科疾患患者20名を対象とした。[方法]BWSTTを施行し,その前後の平地歩行における10 m歩行速度,歩幅,歩行中の歩きにくさ・重だるさ・疼痛の程度を比較した。[結果]BWSTT後では,10 m歩行速度の増大および歩幅の拡大がみとめられ,さらに歩行中の歩きにくさ・重だるさ・疼痛の程度はいずれの項目においても有意に低下していた。[結語]本研究により整形外科疾患患者を対象としたBWSTTでは即時効果があることが示唆された。

著者

谷口 匡史 建内 宏重 森 奈津子 市橋 則明

出版者

公益社団法人 日本理学療法士協会

雑誌

理学療法学Supplement

巻号頁・発行日

vol.2011, pp.Ca0198, 2012

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【目的】 腰痛発生要因の約60%が体幹回旋と関連しており、腰痛と回旋動作には深い関係がある。腰痛患者では、体幹回旋時に骨盤回旋に対して脊柱回旋による回旋の割合が増加しており、相対的な脊柱回旋可動性の増加と腰痛が関連することが示されている。また、体幹回旋中の筋活動量に関する研究では、脊柱起立筋や外腹斜筋の異常筋活動が報告されており、この異常な筋活動状態で繰り返される回旋動作が腰痛を引き起こす可能性があるが、脊柱可動性と筋活動の関連は明らかではない。本研究の目的は、腰痛患者における脊柱可動性と筋活動の関連を明らかにすることである。【方法】 対象は、健常群15名(男性9名、女性6名:年齢25.2±5.5歳)および腰痛群15名(男性9名、女性6名:年齢22.5±2.4歳)とした。腰痛群は、Visual Analogue Scale(以下VAS)で30mm以上の腰痛が過去に3カ月以上続いた者とし、測定課題実施時には痛みのない者とした。神経症状を伴う腰痛や内部疾患および精神疾患による腰痛は、除外した。腰痛群における最近1カ月の疼痛は、VAS:平均35.6±23.3mm、腰痛群の健康関連QOL(Oswestry Disability Index)は平均15.1±10.5%であった。測定課題は、立位での体幹回旋動作とした。開始肢位は、両踵骨間距離を被験者の足長および足角10度とし、上肢は腹部の前で組んだ姿勢とした。対象者には、約2m前方で目線の高さに置かれたLEDランプを注視させ、LED点灯の合図にできるだけ速く回旋を開始するよう指示し、約1秒で最大回旋角度の75%以上体幹を回旋させ、その終了肢位で3秒間静止させた。数回の練習後、左右ランダムにそれぞれ5回ずつ実施し、非利き手側への回旋動作を解析に用いた。回旋角度の測定には、三次元動作解析装置VICON NEXUS(VICON社製)を使用し、サンプリング周波数200Hzにて実施した。体幹回旋角度は胸郭セグメントの回旋、脊柱回旋角度は胸郭セグメントと骨盤セグメントの回旋差により算出した。これより最大体幹回旋時における脊柱回旋可動性は、脊柱回旋角度を体幹回旋角度で除した脊柱回旋比として求めた。また、筋電図測定には、表面筋電図TeleMyo2400(Noraxon社製)を使用し、サンプリング周波数1000Hzにて三次元動作解析装置とLED信号を同期したパソコンに記録させた。3秒間の最大等尺性収縮時(MVC)より得られた筋電図波形は、全波整流平滑化し、この値を100%として各課題実施時における筋活動量(%MVC)を求めた。測定筋は、左右両側の脊柱起立筋腰部、多裂筋、腹横筋(内腹斜筋)、外腹斜筋、腹直筋、広背筋上部・下部線維、大殿筋上部線維の計16筋とした。解析区間は回旋開始から終了までとし、体幹回旋角度により規定した。なお、これらの分析にはMathWorks社製MATLABを使用した。統計学的検定は、群間比較にはMann-Whitney検定、腰痛群における脊柱回旋比と筋活動の関連はSpearmanの順位相関係数を用いて検討した。有意水準は5%とした。【説明と同意】 本研究は、倫理委員会の承認を得て実施した。対象者には本研究の目的を十分に説明し、書面にて同意を得た。【結果】 最大回旋時における脊柱回旋比は健常群28.6±5.9%に対し、腰痛群32.9±4.6%と腰痛群で有意に増加していた。また、筋活動量は、非回旋側外腹斜筋が腰痛群4.92±2.19%に対して健常群では3.42±1.69%であり、腰痛群の筋活動量が有意に増加(p=0.04、効果量: 0.77)し、非回旋側多裂筋の筋活動量が減少する傾向(p=0.09、効果量: 0.64)にあった。腰痛群における脊柱回旋比と筋活動の関連は、両側多裂筋(非回旋側: r=-0.732、p<0.01、回旋側: r=-0.604、p=0.02)と脊柱起立筋(非回旋側: r=-0.514、p=0.04、回旋側: r=-0.557、p=0.03)で有意な負の相関関係が認められた。【考察】 腰痛群では健常群に比べ、相対的な脊柱回旋可動性が増加し、外腹斜筋の筋活動量増加がみられた。また、腰痛群では脊柱回旋比と多裂筋・脊柱起立筋に有意な負の相関関係が得られたことから、回旋時の脊柱回旋可動性が高いほど多裂筋や脊柱起立筋の筋活動が低下していることが示唆された。腰痛群では外腹斜筋の筋活動量増加がみられたが、脊柱回旋比と関連を示さなかったことから、この筋活動増加は脊柱安定化筋の機能低下を代償し、回旋主動作筋としてだけではなく脊柱を安定させる固定補助筋として作用している可能性がある。以上より、腰痛患者の脊柱可動性増加は、主動作筋の過活動ではなく、多裂筋や脊柱起立筋の脊柱安定化作用の機能低下によって生じている可能性が示唆された。【理学療法学研究としての意義】 腰痛患者における脊柱回旋可動性と体幹筋活動の特性を明らかにした研究であり、臨床場面における評価・治療の一助となる。

著者

田中 貴広 建内 宏重 田中 一成 楞田 眞弘 大野 博司 山口 淳

出版者

公益社団法人 日本理学療法士協会

雑誌

理学療法学Supplement

巻号頁・発行日

vol.2004, pp.A0648, 2005

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【目的】<BR> 本研究の目的は、物的環境の違いが側方リーチ動作およびその際の自覚的安定性に与える影響を明らかにすることである。<BR>【対象】<BR> 健常者13名(男性3名 女性10名)、年齢26.1±4.6歳、身長161.5±6.5cmを対象とした。<BR>【方法】<BR> 左側方リーチ動作を測定条件1)テーブル設置なし、2)テーブル設置ありで測定した。順番は無作為とし、測定前に十分な練習を行った。テーブル端は左第5趾から30cm外側、高さは被検者の大転子の位置とした。<BR> 測定には三次元動作解析装置(oxford metrics社製VICON460)と床反力計(AMTI)を使用した。左第3中手骨頭部、左肩峰、左上前腸骨棘、左大転子、左足関節外果に反射マーカーを取り付けた。<BR> 左上肢を肩関節90°外転位に保持した立位姿勢(裸足、開脚10cm、開足15°)から検者の合図でできるだけ遠くに左上肢をリーチさせて、最大到達点で3秒間保持した。課題施行中にはできるだけ前方をみること、左上肢を肩峰の高さに保持すること、反対側上肢は体側につけ外転させないこと、膝を屈曲しないこと、両足底を床に接地していることを遵守した。また左側方リーチ動作施行前に両脚に均等に荷重し、両上肢とも肩関節90°外転位保持した立位(上肢外転立位)を3秒間測定した。<BR> 各測定条件において開始位置(上肢外転立位)から終了位置(左側方リーチ動作終了時)までの運動学的パラメータ(リーチ距離、骨盤移動距離、体幹傾斜角、下肢傾斜角、足圧中心移動距離)を求めた。測定は3回行い、その平均値を用いて分析した。<BR> 自覚的安定性の測定はvisual analog scale(10cm)を使用した。左端(0cm)を最低、右端(10cm)を最高とし、各測定条件での側方リーチ課題終了時の自覚的安定性を評価した。<BR> 検討項目は各測定条件での運動学的パラメータ、自覚的安定性の比較(対応のあるt検定)、各運動学的パラメータの変化率と自覚的安定性の変化率との関係(Peasonの相関係数の検定)とした。<BR>【結果】<BR> 各測定条件での運動学的パラメータの比較では体幹傾斜角を除く全ての項目において測定条件1)に比べ、測定条件2)で有意に大きかった(p<0.05)。<BR> 安心感は測定条件1),2)それぞれ5.9±1.4cm、6.6±1.6cmであり、測定条件1)に比べて測定条件2)で有意に大きかった(p<0.05)。<BR> 各運動学的パラメータと自覚的安定性との関係では明らかな相関関係は認められなかった。<BR>【考察】<BR> 力学的補助がない状況でも側方リーチ距離が増加した。またその増加は体幹の傾斜ではなく、下肢や骨盤の移動量増加により達成される傾向にあった。自覚的安定性についても同様に増加した。しかし運動学的パラメータと自覚的安定性には明らかな相関関係が認められず、物的環境が無意識下に側方バランス能力に影響を及ぼしている可能性が示唆された。

著者

和田 治 建内 宏重 市橋 則明

出版者

社団法人 日本理学療法士協会近畿ブロック

雑誌

近畿理学療法学術大会 第49回近畿理学療法学術大会

巻号頁・発行日

pp.9, 2009 (Released:2009-09-11)

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【目的】 身体回旋動作は,日常生活やスポーツにおいて頻回に用いられる。身体回旋動作では,骨盤や脊柱に回旋以外の運動が運動連鎖として生じるとともに,回旋側に重心が移動すると考えられている。したがって,重心位置に近い骨盤や脊柱の運動連鎖は重心移動に大きな影響を与えることが予想される。しかし,身体回旋動作における骨盤や脊柱の運動と重心移動の関連性に関する報告は認められない。本研究の目的は,身体回旋動作における骨盤および脊柱の運動連鎖と側方重心移動量の関連性を明らかにすることである。 【方法】 対象は,書面にて本研究への参加に同意の得られた健常成人男性17名(23.3±2.9歳, 全例右利き)とした。測定課題は立位での身体回旋動作とした。開始肢位は,両足部踵骨中心間を対象者の足長とし,足角は10゜に規定した。また,動作中は両手を腹部の前で組ませた。対象者には,3秒間の静止立位の後,3秒間で後方へ身体を回旋し3秒間で正面に戻る動作を左右交互に3回ずつ行わせ、左回旋3回の平均値を解析に用いた。計測には三次元動作解析装置 (VICON社製)を用い,身体回旋動作時の側方重心移動量(+; 回旋側)を算出し,各被験者の足長で正規化した。次に,対象者の側方重心移動量の平均値を求め,その平均値より側方重心移動の大きい群(以下; L群)と小さい群(以下; S群)に分けた。また,動作時の骨盤と脊柱(胸郭と骨盤の角度変化量の差)の矢状面/前額面/水平面での角度を求め,各々について静止立位時から最大身体回旋時の角度変化量を算出した。対応のないt検定を用いて,骨盤および脊柱の角度変化量を2群間で比較した。有意水準は5%とした。 【結果】 身体回旋動作時の側方重心移動量は平均11.3±12.7%であり,L群は19.2±11.6%,S群は2.5±6.9%であった。骨盤の運動では,L群はS群と比較して,前傾角度変化量が有意に大きかった(L群;3.0±3.9°, S群;-1.1±3.3°, p < 0.05)。前額面・水平面では有意な差は認められなかった。また脊柱の運動では,L群はS群と比較し,屈曲角度変化量が有意に小さく(L群;1.4±6.2°,S群;8.5±4.5°, p < 0.05),回旋角度変化量が有意に大きい結果となった(L群;34.9±4.8°, S群;28.5±7.4°, p < 0.05)。前額面では有意な差は認められなかった。 【考察】 今回の結果より,身体回旋動作時に側方重心移動量の大きい群では,小さい群と比較して,脊柱回旋角度が大きく、同時に骨盤前傾が大きく脊柱屈曲が少ないことが明らかとなった。回旋側への大きな重心移動を伴う回旋動作では,運動連鎖として,骨盤前傾が脊柱屈曲を減少させ回旋可動性を増大させていると考えられる。一方,骨盤後傾を伴う回旋動作では,回旋に伴う脊柱屈曲の増加により脊柱への力学的ストレスが増大し,障害発生につながる可能性があると考えられる。以上より,身体回旋動作を伴う動作において回旋側への重心移動を促すためには,骨盤を適度な前傾位で保持し,脊柱の屈曲を少なくしながら回旋させることが重要であると考えられる。

著者

松村 葵 建内 宏重 中村 雅俊 市橋 則明

出版者

公益社団法人 日本理学療法士協会

雑誌

理学療法学Supplement

巻号頁・発行日

vol.2012, pp.48100407, 2013

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【はじめに、目的】 一般に棘下筋を含め腱板筋の筋力トレーニングは,三角筋などによる代償を防ぐために低負荷で行うことが推奨されている.しかし低負荷での棘下筋に対するトレーニング介入研究において,わずかに筋力増強が生じたという報告はあるが筋肥大が生じたという報告はなく,棘下筋に十分な運動ストレスを与えられているとは考えにくい. 近年,下肢筋を中心に低負荷であっても低速度で運動を行うことで,筋力増強や筋肥大がおこると報告されている.また運動の筋収縮時間が筋力トレーニング効果と関連するという報告もされている.よって運動速度を遅くすることで筋の収縮時間を長くすれば,より筋に運動ストレスを与えられると考えられる.実際に,我々は低負荷であっても低速度で持続的な運動を行えば,棘下筋は通常負荷・通常速度での運動よりも持続的な筋収縮によって筋活動量積分値が大きくなり,棘下筋に大きな運動ストレスを与えられることを報告している(日本体力医学会 2012年).しかし,低負荷・低速度肩外旋トレーニングが,棘下筋の筋断面積や筋力に与える影響は明確ではない. 本研究の目的は,低負荷・低速度での8週間の肩外旋筋力トレーニングが棘下筋の筋断面積と外旋筋力に及ぼす効果を明らかにすることである.【方法】 対象は健常男性14名とした.介入前に等尺性肩関節体側位(1st位)外旋筋力,棘下筋の筋断面積を測定した.対象者を低負荷・低速度トレーニング群(500gの重錘を負荷し側臥位肩関節1st位で5秒で外旋,5秒で内旋,1秒保持を10回,3セット)と通常負荷・通常速度トレーニング群(2.5kgの重錘を負荷し側臥位肩関節1st位で1秒で外旋,1秒で内旋,1秒安静を10回,3セット)の2群にランダムに群分けした.両群ともに運動は週3回8週間継続した.介入期間の途中に負荷量の増大はせず,介入4週までは研究者が運動を正しく実施できているか確認した.介入4週と8週終了時点で介入前と同様の項目を評価した.チェック表にて運動を実施した日を記録した. 棘下筋の筋断面積は超音波画像診断装置を用いて,肩峰後角と下角を結ぶ線に対して肩甲棘内側縁を通る垂直線上にプローブをあてて画像を撮影した.筋断面積は被験者の介入内容と評価時期がわからないように盲検化して算出した.等尺性外旋筋力は徒手筋力計を用いて3秒間の筋力発揮を2回行い,ピーク値を解析に使用した. 統計解析は棘下筋の筋断面積と外旋筋力に関して,トレーニング群と評価時期を2要因とする反復測定2元配置分散分析を用いて比較した.有意な交互作用が得られた場合には,事後検定としてHolm法補正による対応のあるt‐検定を用いて介入前に対して介入4週,8週を群内比較した.各統計の有意水準は5%とした.【倫理的配慮、説明と同意】 対象者には研究の内容を十分に説明し同意を得た.本研究は本学倫理委員会の承認を得て実施した.【結果】 介入終了時点で両群とも脱落者はなく,トレーニング実施回数には高いコンプライアンスが得られた. 棘下筋の筋断面積に関して,評価時期に有意な主効果とトレーニング群と評価時期と間に有意な交互作用が得られた.事後検定の結果,低負荷・低速度トレーニング群では介入8週で介入前よりも有意に筋断面積が増加した(7.6%増加).通常負荷・通常速度トレーニング群では有意な差は得られなかった. 外旋筋力に関して,有意な主効果と交互作用は得られなかった.【考察】 本研究の結果,低負荷であっても低速度で持続的な筋収縮によって,棘下筋の筋肥大が生じることが明らかになった.低速度で行うことで筋活動積分値が大きくなり,棘下筋により大きな運動ストレスを与えられる.また低負荷でも低速度で運動を行うことによって,低負荷・通常速度での運動よりも筋タンパク質の合成が高まるとされている.これらの影響によって,低負荷・低速度トレーニング群で筋肥大が生じたと考えられる. 低負荷・低速度トレーニング群では棘下筋の筋肥大は生じたが外旋筋力は増加しなかった.また,より高負荷である通常負荷・通常速度トレーニング群でも,外旋筋力の増加は生じなかった.本研究で用いた負荷量は低負荷・低速度で約4%MVC,通常負荷・通常速度で約20%MVCと神経性要因を高めるには十分な大きさではなかったことが,筋力が増加しなかった原因と考えられる.【理学療法学研究としての意義】 本研究の結果,低負荷であっても低速度で運動を行うことで棘下筋を肥大させられることが明らかとなり,低負荷トレーニングにおいて運動速度を考慮する必要があることが示唆された.本研究は,棘下筋の筋萎縮があり,受傷初期や術後などで負荷を大きくできない場合に,低負荷でも低速度でトレーニングを実施することで筋肥大を起こす可能性を示した報告として意義がある.

著者

松村 葵 建内 宏重 永井 宏達 中村 雅俊 大塚 直輝 市橋 則明

出版者

公益社団法人 日本理学療法士協会

雑誌

理学療法学Supplement Vol.39 Suppl. No.2 (第47回日本理学療法学術大会 抄録集)

巻号頁・発行日

pp.Aa0153, 2012 (Released:2012-08-10)

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【はじめに、目的】 上肢拳上動作時の肩関節の機能的安定性のひとつに肩甲骨上方回旋における僧帽筋上部、下部線維と前鋸筋によるフォースカップル作用がある。これは僧帽筋上部、下部と前鋸筋がそれぞれ適切なタイミングでバランスよく作用することによって、スムーズな上方回旋を発生させて肩甲上腕関節の安定化を図る機能である。これらの筋が異常な順序で活動することによりフォースカップル作用が破綻し、肩甲骨の異常運動と肩関節の不安定性を高めることがこれまでに報告されている。しかし先行研究では主動作筋の筋活動の開始時点を基準として肩甲骨周囲筋の筋活動のタイミングを解析しており、実際の肩甲骨の上方回旋に対して肩甲骨周囲筋がどのようなタイミングで活動するかは明らかとなっていない。日常生活の場面では、さまざまな運動速度での上肢の拳上運動を行っている。先行研究において、拳上運動の肩甲骨運動は速度の影響を受けないと報告されている。しかし、運動速度が肩甲骨周囲筋の活動順序に与える影響については明らかになっておらず、これを明らかにすることは肩関節の運動を理解するうえで重要な情報となりうる。本研究の目的は、上肢拳上動作の運動速度の変化が肩甲骨上方回旋に対する肩甲骨周囲筋の活動順序に与える影響を検討することである。【方法】 対象は健常男性10名(平均年齢22.3±1.0歳)とした。表面筋電図測定装置(Telemyo2400, Noraxon社製)を用いて僧帽筋上部(UT)・中部(MT)・下部(LT)、前鋸筋(SA)、三角筋前部(AD)・三角筋中部(MD)の筋活動を導出した。また6自由度電磁センサー(Liberty, Polhemus社製)を肩峰と胸郭に貼付して三次元的に肩甲骨の運動学的データを測定した。動作課題は座位で両肩関節屈曲と外転を行った。測定側は利き腕側とした。運動速度は4秒で最大拳上し4秒で下制するslowと1秒で拳上し1秒で下制するfastの2条件とし、メトロノームによって規定した。各動作は5回ずつ行い、途中3回の拳上相を解析に用いた。表面筋電図と電磁センサーは同期させてデータ解析を行った。筋電図処理は50msの二乗平均平方根を求め、最大等尺性収縮時の筋活動を100%として正規化した。肩甲骨の上方回旋角度は胸郭に対する肩甲骨セグメントのオイラー角を算出することで求めた。肩甲骨上方回旋の運動開始時期は安静時の平均角度に標準偏差の3倍を加えた角度を連続して100ms以上超える時点とした。同様に筋活動開始時期は安静時平均筋活動に標準偏差の3倍を加えた値を連続して100ms以上超える時点とした。筋活動開始時期は雑音による影響を除外するために、筋電図データを確認しながら決定した。筋活動のタイミングは各筋の筋活動開始時期と肩甲骨上方回旋の運動開始時期の差を求めることで算出し、3回の平均値を解析に用いた。統計処理には各筋の筋活動開始時期と肩甲骨上方回旋の運動開始時期の差を従属変数とし、筋と運動速度を要因とする反復測定2元配置分散分析を用いた。事後検定として各筋についてのslowとfastの2条件をWilcoxon検定によって比較した。有意水準は0.05とした。【倫理的配慮、説明と同意】 対象者には研究の内容を十分に説明し同意を得た。なお本研究は本学倫理委員会の承認を得ている。【結果】 屈曲動作において、slow条件ではAD、UT、SAが肩甲骨上方回旋よりも早く活動を開始していた。一方でfast条件では全ての筋が上方回旋よりも早く活動を開始していた。分散分析の結果、筋と運動速度の間に有意な交互作用が得られ(p<0.01)、事後検定の結果、運動速度が速くなることでMTの筋活動は有意に早く開始していた。外転動作において、slowではMD、UT、MT、SAが肩甲骨上方回旋よりも早く活動を開始していた。一方でfastでは全ての筋が上方回旋よりも早く活動を開始していた。分散分析の結果、筋と運動速度の間に有意な交互作用が得られた(p<0.05)。事後検定の結果、運動速度が速くなることでMTとLTの筋活動が有意に早く開始していた。【考察】 本研究の結果、運動速度を速くすることで屈曲動作においてMTが、また外転動作においてはMTとLTの筋活動のタイミングが早くなることが明らかとなった。また運動速度を速くすると、肩甲骨の上方回旋の開始時期よりもすべての肩甲骨固定筋が早い時期に活動し始めていた。これは運動速度が肩甲骨固定筋の活動順序に影響を及ぼすことを示唆している。拳上動作の運動速度を増加させたことにより、速い上腕骨の運動に対応するためにより肩甲骨の固定性を増大させるような戦略をとることが考えられる。【理学療法学研究としての意義】 本研究の結果、運動速度に応じて肩甲骨固定筋に求められる筋活動が異なることが示唆され、速い速度での拳上動作では、肩甲骨の固定性を高めるために僧帽筋中部・下部の活動のタイミングに注目する必要があると考えられる。

著者

谷口 匡史 建内 宏重 竹岡 亨 小栢 進也 市橋 則明

出版者

公益社団法人 日本理学療法士協会

雑誌

理学療法学Supplement

巻号頁・発行日

vol.2009, pp.A3O2007, 2010

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【目的】<BR> Masai Barefoot Technology (以下MBT)靴は、ティルティングエッジと呼ばれる丸みを帯びたアーチ状の靴底になっている不安定靴である。MBT靴は、一般に店頭で販売されており、ヨーロッパでは医療器具としての認可を受けてリハビリテーションにも応用されている。MBT靴はティルティングエッジが第五中足骨茎状突起を支点として前方への回転運動を起こしやすくする構造になっており、前足部への重心移動を行いやすくなるため効率良く歩行できるとされている。MBTに関する先行研究では、関節角度や筋活動に関する報告はいくつか見受けられるが、運動力学的指標である床反力からMBT靴の歩行分析を行ったものは見当たらない。そこで、本研究の目的は、MBT靴および通常靴の歩行解析を行い、MBT靴を使用することによる歩行動態を明らかにすることである。<BR><BR>【方法】<BR> 対象は、下肢に疾患を有さない健常成人男性14名(平均年齢25.6±5.1歳、身長171.6±6.0cm、体重62.4±6.6kg)とした。歩行は、MBT靴での自然歩行および通常靴での自然歩行・遅い歩行とし、それぞれ5試行測定した。MBT靴を着用して適切に歩行を行うために、本研究ではビデオによる説明と熟練者による指導を測定前に30分間実施した。ビデオおよび熟練者による指導の内容は、ティルティングエッジへ荷重した立位保持、前後左右への体重移動、歩行練習とした。歩行解析には、三次元動作解析装置VICON NEXUS(VICON社製;サンプリング周波数200Hz)と床反力計(Kisler社製;サンプリング周波数1000Hz)を使用し、マーカーはPlug in gait full bodyモデルに準じて貼付した。床反力は歩行速度の影響を受けるため、各対象者のMBT靴での歩行速度に応じて通常靴の自然歩行か遅い歩行かのどちらかを選択して解析に用いた。解析では、床反力を立脚期前半・後半の2相に分け、矢状面における前後・垂直成分の最大値を求めた。歩行速度、ケーデンス、ストライド長、立脚時間の他に、矢状面における下肢関節角度の最大値および上下方向への身体重心(COM)移動量を算出した。また、MBT靴と通常靴の各変数の違いを対応のあるt検定を用いて分析した。なお、有意水準は5%とした。<BR><BR>【説明と同意】<BR> 本研究は、倫理委員会の承認を得て実施した。対象者には本研究の目的を十分に説明したうえ、書面にて同意を得た。<BR><BR>【結果】<BR> 歩行速度はMBT靴:1.07m/秒、通常靴1.15m/秒、ケーデンスはMBT靴:104.9歩/分、通常靴:105.8歩/分、ストライド長はMBT靴:1.23m、通常靴:1.29m、立脚時間はMBT靴:61.3%、通常靴:62.2%であり、変数は両条件に有意な差はなかった。MBT靴は通常靴に比べて、荷重応答期(LR)では有意に膝関節屈曲角度が増加(MBT靴:5.3°,通常:1.0°)、床反力は前後成分が減少した。立脚終期(TSt)では、有意に股関節伸展角度が減少(MBT:12.0°,通常:14.6°)し、足関節では背屈角度が増加(MBT:21.5°,通常:11.9°)した。遊脚前期(PSw)では、有意に足関節底屈角度(MBT:8.2°,通常:17.6°)および床反力垂直成分は減少した。また、歩行周期中の上下方向へのCOM移動量は、両条件間に差はみられなかった。<BR><BR>【考察】<BR> MBT靴を使用することで、LRでは通常靴よりも膝関節屈曲角度が増加、床反力前後成分が減少し、TStからPSwにかけて蹴り出し時の股関節伸展角度が減少、床反力垂直成分が減少した。MBT靴での歩行では通常靴での歩行に比べて、LRやPSwでの床反力が減少しているにもかかわらず歩行速度は明らかな低下を認めなかったことから、MBT靴は減速や加速を抑制しながら歩行中の重心の前方移動を達成することができていると考えられる。MBT靴ではティルティングエッジの頂点にある最も柔軟性に富んだ部分で接地することにより接地時の緩衝作用を高め、ティルティングエッジ特有の丸みがフォアフットロッカー機能を補助することで強く蹴り出さなくても推進力を得ることができたと推測される。MBT靴を正確に使用することで、接地時のブレーキ作用および離地時の蹴り出し作用を抑制できたことから、立脚期と遊脚期との運動方向の切り替え時に生じるエネルギー変換を効率良く行いながら歩行していることが示唆された。<BR><BR>【理学療法学研究としての意義】<BR> MBT靴の歩行特性として、接地時の緩衝作用が高く、離地時には推進力を得やすいことが明らかとなり、歩行効率の悪い患者に対して適応できる可能性が示されたことは、MBT靴のリハビリテーションへの応用を促進する一助となる。

著者

田中 貴広 木村 保 建内 宏重 安井 正佐也

出版者

公益社団法人 日本理学療法士協会

雑誌

理学療法学Supplement Vol.37 Suppl. No.2 (第45回日本理学療法学術大会 抄録集)

巻号頁・発行日

pp.A3O1022, 2010 (Released:2010-05-25)

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【目的】 筋は作用と逆の運動を行った場合に伸張される。股関節屈曲可動域制限が存在する場合、大殿筋やハムストリングスが筋由来の制限因子として容易に想定できる。しかし臨床上、股関節屈曲可動域制限を有する患者で大殿筋やハムストリングスの走行に一致した伸張感を認めることは少なく、股関節深層外旋筋群(以下、深層外旋筋)や股関節外転筋群と想定される部位に伸張感を認めることが多い。 解剖学書の一部には深層外旋筋に股関節伸展作用があると記されており、一部の深層外旋筋が股関節屈曲可動域の制限因子になりうると推測できるが、股関節屈曲角度の増加に伴いどの筋がどの程度伸張されるかは明らかではない。 本研究の目的は、股関節屈曲角度と深層外旋筋の伸張率との関係を明らかにすることである。【方法】 名古屋大学大学院医学研究科の解剖実習用献体(股関節疾患の既往のない)1体2肢を対象とした。 計測前に第3腰椎と第4腰椎の間で切断し、下肢帯を側臥位に固定した。深層外旋筋を剖出するため、殿筋筋膜、大腿筋膜を剥離し、大殿筋、中殿筋は停止部で切離、反転し、深層外旋筋を露呈した。また膝関節と股関節の可動性を十分確保するため大腿四頭筋とハムストリングスを剖出し、大腿四頭筋および外側筋間中隔を遠位部で切離した。その後、深層外旋筋を個別に剖出し、各筋の起始部、停止部を確認した。各筋の中央に位置する筋線維を決定し、その筋線維の起始部、停止部に標識となる直径1mm程度の針を挿入した。 計測は股関節屈曲伸展、内外転、内外旋中間位を開始肢位とした。矢状面上の骨盤長軸を基本軸、大腿骨の長軸を移動軸とし、股関節内外転、内外旋中間位に保持しながら股関節を0度から75度まで15度ずつ屈曲させた。その際ハムストリングスが伸張されないよう膝関節は屈曲位とした。起始部、停止部に挿入した針を指標にし、各屈曲角度における梨状筋、上双子筋、下双子筋、大腿方形筋の筋長をテープメジャーにて筋線維の走行に沿い計測した。 股関節屈曲伸展中間位での筋長計測値を基準に各関節角度における筋長を正規化した後、2肢の値を平均した。【説明と同意】 名古屋大学大学院医学研究科(第29回人体解剖トレーニングセミナー実行委員会)に本研究の主旨を説明し承認を得て実施した。【結果】 梨状筋、上双子筋の筋長は股関節屈曲角度の増加に伴い伸張され、股関節75度屈曲位でそれぞれ119%、113%であった。下双子筋の筋長は股関節屈曲30度まではほぼ変化がなかった。30度以降は徐々に伸張されたが他の筋に比べ最も伸張率が低く股関節75度屈曲位で105%であった。大腿方形筋は股関節屈曲30度まではほぼ変化がなかったが、45度屈曲位で110%、60度屈曲位で124%、75度屈曲位で133%と股関節屈曲30度以降に急激に伸張され、今回対象とした筋の中で最も伸張率が高かった。【考察】 本研究で対象とした深層外旋筋は股関節屈曲角度の増加に伴い全て伸張されたことから、機能解剖学的な観点から深層外旋筋が股関節屈曲可動域制限因子となりうることが確認できた。筋の伸張率という指標を考慮した場合、深層外旋筋の中でも大腿方形筋が最も股関節屈曲可動域制限を起こしうることが示唆された。股関節屈曲に伴い、深層外旋筋の停止部は矢状面上に投影した股関節中心と筋の停止部を結ぶ線を半径として円弧を描きながら前方へ移動する。筋の起始部は固定されているため、その半径が大きいほど筋の停止部の移動距離が長くなり筋の伸張率は高くなる。大腿方形筋は、深層外旋筋の中でも最も遠位に位置しているため、股関節中心と筋の停止部との距離は最も長くなる。したがって、今回対象とした深層外旋筋の中では、大腿方形筋が最も伸張率が高くなったと考えられる。 今回の調査はホルマリン固定した遺体を対象としたため、股関節屈曲75度以上の深層外旋筋の動態までは言及できなかった。今後、新鮮遺体などを対象にすればより深い屈曲位での制限因子について推察することができると考える。【理学療法学研究としての意義】 皮膚、筋、関節包など異なる組織がどの程度関節可動域制限に寄与しているか動物実験により検討した報告は散見するが、機能解剖によって、どの筋がどの程度関節可動域制限に寄与しているか検討した報告は極めて少ない。 股関節屈曲可動域制限は下衣の更衣動作や段差昇降など日常生活動作を制限する機能障害であり、筋が制限因子と考えられる症例も少なくない。本研究で得られた知見は臨床上で股関節屈曲可動域の制限因子を特定する際の一助になると考える。

著者

建内 宏重 和田 治 市橋 則明

出版者

公益社団法人 日本理学療法士協会

雑誌

理学療法学Supplement Vol.37 Suppl. No.2 (第45回日本理学療法学術大会 抄録集)

巻号頁・発行日

pp.A2Se2043, 2010 (Released:2010-05-25)

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【目的】 脊柱の回旋ストレスは椎間板や椎間関節、その周囲組織に損傷を与える可能性があるため、腰痛の原因の一つとして重視されており、臨床で脊柱回旋可動域の分析はよく行われている。しかし近年、脊柱回旋の可動域よりもむしろ回旋可動域の左右差が腰痛患者では増大していることが報告されている。脊柱回旋の左右差が増大すると、可動性が大きい側での微細な損傷が繰り返され腰痛につながると考えられている。したがって、脊柱回旋左右差と関連する因子を同定することが左右差を軽減するための治療にとって必要である。我々は、静止立位における脊柱回旋変位が動作時の脊柱回旋角度の左右差と関連すると仮説を立て、その仮説を検証するために本研究を行った。【方法】 対象は、下肢・脊柱に疾患を有さない健常成人27名(年齢:23.3 ± 2.9歳、身長:173.1 ± 4.5 cm、体重:63.4 ± 5.6 kg)とした。測定課題は、静止立位保持、立位での体幹回旋動作、歩行動作(腕振り有り、無し)の4課題とした。静止立位は、足角10度、足幅は各対象者の足長として標準化し、両踵を空間座標における横軸に沿って貼付したテープに揃えて接地した。上肢は腹部の前で組ませて、安定した10秒間を3回記録した。体幹回旋動作は、上記の静止立位から足部を浮かさずに左右交互に3回ずつ最大に体幹を回旋する動作を測定した。対象者には、後ろを振り向くように最大に体を回旋してくださいと指示し、測定前に数回練習を行った。歩行動作は、自然な歩行速度での歩行を測定した。腕の振りは体幹の回旋モーメントに影響を与えることが知られているため、腕を腹部の前で組ませた腕振り無しの歩行も測定した。各歩行とも練習後に3回ずつ記録した。 測定には、3次元動作解析装置(VICON社製)を用いた。Plug-in-gaitモデル(VICON社製)のマーカーセットに準じて骨盤と胸郭に反射マーカーを貼付し、骨盤に対する胸郭の相対的な回旋変位を脊柱の回旋と定義した。静止立位では10秒間における脊柱回旋変位の平均値を、体幹回旋動作では、回旋動作時の左右の最大脊柱回旋角度を、歩行動作では1歩行周期における左右の最大脊柱回旋角度を算出し、各課題とも3試行の平均値を分析に用いた。 統計学的分析では、まず、静止立位における脊柱回旋変位方向を分析し(一標本t検定)、各対象者の静止立位での脊柱回旋側と反対側とについて、体幹回旋動作および歩行動作における脊柱回旋角度の左右差を分析した(対応のあるt検定)。加えて、静止立位での脊柱回旋変位と、体幹回旋動作および歩行動作での脊柱回旋角度の左右差との相関関係を分析した(Pearsonの相関係数)。【説明と同意】 倫理委員会の承認を得て、対象者には本研究の主旨を書面及び口頭で説明し、参加への同意を書面で得た。【結果】 静止立位では、平均値としてはわずかだが有意に非利き手側への脊柱回旋を認めた(1.4 ± 1.6°、p < 0.001)。体幹回旋動作での脊柱回旋角度について、静止立位での脊柱回旋側と反対側とでは有意差を認めなかった。歩行動作でも、静止立位での脊柱回旋側と反対側とでは脊柱回旋角度に有意差は認めなかった。しかし、静止立位における脊柱回旋変位と、体幹回旋動作の左右差(左右差の絶対値;4.3 ± 3.0°)および歩行動作時の脊柱回旋角度の左右差(左右差の絶対値:腕振り有り;2.6 ± 2.3°、腕振り無し;2.6 ± 2.0°)との間にはいずれも有意な相関関係を認めた(体幹回旋動作:r = 0.64, p < 0.001、歩行(腕振り有り):r = 0.40, p < 0.05、歩行(腕振り無し):r = 0.49, p < 0.01)。すなわち、静止立位で脊柱が一側に大きく回旋しているほど、動作時の脊柱回旋左右差も同側に大きくなった。【考察】 体幹回旋動作は脊柱回旋の最大可動域を測定しており、静止立位でのわずかな回旋変位が脊柱の最大可動域の左右差と関連していることが示された。さらに、歩行動作での脊柱回旋左右差においても同様の相関関係を認めた。歩行で生じる脊柱回旋は最大可動域以下での回旋であり、静止立位での脊柱回旋変位は、脊柱の最大可動域だけでなく左右の相対的な回旋しやすさとも関連していることが推察される。静止立位での脊柱回旋変位が大きい場合、日常で繰り返される動作時の脊柱回旋左右差が増大している可能性が高いため、静止立位の脊柱回旋変位は腰痛の危険因子の一つとして重要であるかもしれない。【理学療法学研究としての意義】 脊柱回旋角度の左右差について、臨床において動的な場面での測定を行うことは容易ではない。本研究結果により、静止立位時の脊柱回旋変位の測定により、動作時の脊柱回旋左右差の傾向を予測できる可能性が示唆され、臨床における姿勢アライメントの評価にとって有用な研究であると考える。

著者

本村 芳樹 建内 宏重 市橋 則明

出版者

公益社団法人 日本理学療法士協会

雑誌

理学療法学Supplement Vol.42 Suppl. No.2 (第50回日本理学療法学術大会 抄録集)

巻号頁・発行日

pp.1005, 2015 (Released:2015-04-30)

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【はじめに,目的】筋活動バランスの観点から,股関節疾患患者などでは大殿筋に対するハムストリングスの優位な活動などの筋活動不均衡がみられることが多く,また,変形性股関節症患者では大殿筋下部線維の優位な筋萎縮などの不均一な筋萎縮も報告されている。したがって,それらを改善するためには筋の選択的トレーニングが重要であるが,ハムストリングスと大殿筋,さらに大殿筋の上部・下部線維について,種々の運動時の筋活動バランスを調査した報告は少ない。本研究の目的は,トレーニングとして多用される股伸展運動とブリッジ運動を対象として,ハムストリングスと大殿筋上部・下部線維の筋活動バランスを分析し,筋が選択的かつ効果的に活動する運動を明らかにすることである。【方法】対象は,下肢に整形外科的疾患を有さない健常男性19名とした(年齢21.8±1.4歳)。課題は,腹臥位右股伸展(股伸展)と右片脚ブリッジ(ブリッジ)とした。股伸展では,ベッドの下半身部分を30°下方に傾斜させて骨盤をベルトで固定し,右股関節のみ伸展0°位(内外転,内外旋中間位),右膝屈曲90°位で保持させた。条件は,抵抗なし,外転抵抗(3 kg),内転抵抗(3 kg)の3種類とした。外転および内転抵抗は,伸張量を予め規定したセラバンドを用いて,両側の大腿遠位で外側および内側から抵抗を加えた。ブリッジでは,両上肢を胸の前で組み,両股伸展0°位(内外転,内外旋中間位)かつ右膝屈曲90°位,左膝伸展0°位で保持させた。条件は股伸展と同じく,抵抗なし,外転抵抗,内転抵抗の3種類とした。各課題について,測定前に十分に練習を行った。測定には,Noraxon社製表面筋電計を用いた。測定筋は,右側の大殿筋上部線維(UGM),大殿筋下部線維(LGM),大腿二頭筋長頭(BF),半腱様筋(ST)とした。各筋とも,各課題中の3秒間の平均筋活動量を求め,各筋の最大等尺性収縮時の筋活動量で正規化した。本研究では先行研究を参照し,二筋の筋活動量の比と分子となる筋の筋活動量との積を算出し,筋活動バランスと定義した。まず,正規化した筋活動量を用いて,UGMとLGMの筋活動量の和をGmax,BFとSTの筋活動量の和をHamとしてGmax/Ham(G/H)の比を,またUGM/LGM(U/L),LGM/UGM(L/U)の各比を算出し,それらと筋活動量との積として,Gmax×G/H(G*G/H),UGM×U/L(U*U/L),LGM×L/U(L*L/U)を算出した。股伸展とブリッジの計6課題(全て股伸展0°,膝屈曲90°)について,上記の各変数の課題間の差を対応のあるt検定およびShaffer法による修正を行った。【結果】筋活動量としては,UGMでは,股伸展・外転が他の課題より有意に大きく,股伸展・内転が最も筋活動量が小さい傾向にあった。LGMでは,股伸展・外転がブリッジ・内転より有意に大きかったが,その他の課題間では有意差は認めなかった。BF,STについては,どちらも股伸展の3課題に比べブリッジ3課題がいずれも有意に大きかった。筋活動バランスとしては,G*G/Hは,股伸展・外転のみがブリッジ3課題より有意に高かった。U*U/Lはブリッジ・抵抗なしよりも股伸展・外転およびブリッジ・外転が有意に高かった。また,L*L/Uは股伸展・内転とともに股伸展・抵抗なしも他の課題よりも有意に高値を示す傾向にあったが,この両者の間では有意差は認めなかった。【考察】本研究で用いた指標である筋活動バランスが高い課題は,比が高くかつ筋活動量も大きい運動を示している。6課題の中では,ハムストリングスに対する大殿筋の選択的トレーニングとしては,股伸展・外転が最も効果的と考えられる。大殿筋上部線維については,股伸展,片脚ブリッジともに外転抵抗での運動が効果的であると考えられる。一方,大殿筋下部線維は,筋活動量としては股伸展・外転が大きかったものの,筋活動バランスとしては,股伸展・内転や股伸展・抵抗なしが高値を示した。これらの運動では,大殿筋上部線維の筋活動が大きく減少したためと考えられる。【理学療法学研究としての意義】本研究は,筋活動量の比と筋活動量の積から算出される筋活動バランスを分析することによって,ハムストリングスと大殿筋,そして大殿筋上部・下部線維を選択的にトレーニングするための重要な知見を提供するものである。

著者

松村 葵 建内 宏重 中村 雅俊 市橋 則明

出版者

公益社団法人 日本理学療法士協会

雑誌

理学療法学Supplement Vol.40 Suppl. No.2 (第48回日本理学療法学術大会 抄録集)

巻号頁・発行日

pp.48100407, 2013 (Released:2013-06-20)

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【はじめに、目的】 一般に棘下筋を含め腱板筋の筋力トレーニングは,三角筋などによる代償を防ぐために低負荷で行うことが推奨されている.しかし低負荷での棘下筋に対するトレーニング介入研究において,わずかに筋力増強が生じたという報告はあるが筋肥大が生じたという報告はなく,棘下筋に十分な運動ストレスを与えられているとは考えにくい. 近年,下肢筋を中心に低負荷であっても低速度で運動を行うことで,筋力増強や筋肥大がおこると報告されている.また運動の筋収縮時間が筋力トレーニング効果と関連するという報告もされている.よって運動速度を遅くすることで筋の収縮時間を長くすれば,より筋に運動ストレスを与えられると考えられる.実際に,我々は低負荷であっても低速度で持続的な運動を行えば,棘下筋は通常負荷・通常速度での運動よりも持続的な筋収縮によって筋活動量積分値が大きくなり,棘下筋に大きな運動ストレスを与えられることを報告している(日本体力医学会 2012年).しかし,低負荷・低速度肩外旋トレーニングが,棘下筋の筋断面積や筋力に与える影響は明確ではない. 本研究の目的は,低負荷・低速度での8週間の肩外旋筋力トレーニングが棘下筋の筋断面積と外旋筋力に及ぼす効果を明らかにすることである.【方法】 対象は健常男性14名とした.介入前に等尺性肩関節体側位(1st位)外旋筋力,棘下筋の筋断面積を測定した.対象者を低負荷・低速度トレーニング群(500gの重錘を負荷し側臥位肩関節1st位で5秒で外旋,5秒で内旋,1秒保持を10回,3セット)と通常負荷・通常速度トレーニング群(2.5kgの重錘を負荷し側臥位肩関節1st位で1秒で外旋,1秒で内旋,1秒安静を10回,3セット)の2群にランダムに群分けした.両群ともに運動は週3回8週間継続した.介入期間の途中に負荷量の増大はせず,介入4週までは研究者が運動を正しく実施できているか確認した.介入4週と8週終了時点で介入前と同様の項目を評価した.チェック表にて運動を実施した日を記録した. 棘下筋の筋断面積は超音波画像診断装置を用いて,肩峰後角と下角を結ぶ線に対して肩甲棘内側縁を通る垂直線上にプローブをあてて画像を撮影した.筋断面積は被験者の介入内容と評価時期がわからないように盲検化して算出した.等尺性外旋筋力は徒手筋力計を用いて3秒間の筋力発揮を2回行い,ピーク値を解析に使用した. 統計解析は棘下筋の筋断面積と外旋筋力に関して,トレーニング群と評価時期を2要因とする反復測定2元配置分散分析を用いて比較した.有意な交互作用が得られた場合には,事後検定としてHolm法補正による対応のあるt‐検定を用いて介入前に対して介入4週,8週を群内比較した.各統計の有意水準は5%とした.【倫理的配慮、説明と同意】 対象者には研究の内容を十分に説明し同意を得た.本研究は本学倫理委員会の承認を得て実施した.【結果】 介入終了時点で両群とも脱落者はなく,トレーニング実施回数には高いコンプライアンスが得られた. 棘下筋の筋断面積に関して,評価時期に有意な主効果とトレーニング群と評価時期と間に有意な交互作用が得られた.事後検定の結果,低負荷・低速度トレーニング群では介入8週で介入前よりも有意に筋断面積が増加した(7.6%増加).通常負荷・通常速度トレーニング群では有意な差は得られなかった. 外旋筋力に関して,有意な主効果と交互作用は得られなかった.【考察】 本研究の結果,低負荷であっても低速度で持続的な筋収縮によって,棘下筋の筋肥大が生じることが明らかになった.低速度で行うことで筋活動積分値が大きくなり,棘下筋により大きな運動ストレスを与えられる.また低負荷でも低速度で運動を行うことによって,低負荷・通常速度での運動よりも筋タンパク質の合成が高まるとされている.これらの影響によって,低負荷・低速度トレーニング群で筋肥大が生じたと考えられる. 低負荷・低速度トレーニング群では棘下筋の筋肥大は生じたが外旋筋力は増加しなかった.また,より高負荷である通常負荷・通常速度トレーニング群でも,外旋筋力の増加は生じなかった.本研究で用いた負荷量は低負荷・低速度で約4%MVC,通常負荷・通常速度で約20%MVCと神経性要因を高めるには十分な大きさではなかったことが,筋力が増加しなかった原因と考えられる.【理学療法学研究としての意義】 本研究の結果,低負荷であっても低速度で運動を行うことで棘下筋を肥大させられることが明らかとなり,低負荷トレーニングにおいて運動速度を考慮する必要があることが示唆された.本研究は,棘下筋の筋萎縮があり,受傷初期や術後などで負荷を大きくできない場合に,低負荷でも低速度でトレーニングを実施することで筋肥大を起こす可能性を示した報告として意義がある.

著者

大塚 直輝 建内 宏重 永井 宏達 松村 葵 市橋 則明

出版者

公益社団法人 日本理学療法士協会

雑誌

理学療法学Supplement

巻号頁・発行日

vol.2011, pp.Ce0109, 2012

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【はじめに、目的】 ミリタリープレス(Military press:以下MP) は臨床現場で一般的に行われているリハビリテーションプログラムの1 つであり,肘関節屈曲位で肩関節前方に重錘を保持した肢位を開始肢位として,肘関節伸展しながら肩関節を挙上する動作である。MPは多くの先行研究でリハビリテーションプログラムとしての有用性が示されており,臨床現場では通常の挙上に比べてMPでより容易に拳上可能となることが経験される。しかしながら,通常の拳上に対してMP時の肩甲帯の運動学的,筋電図学的変化について詳細に分析した研究はない。肩関節疾患患者のリハビリテーションでは肩甲骨・鎖骨運動の誘導や,肩関節周囲筋の賦活に焦点を当てることが多く,MP時の運動学的、筋電図学的特徴を知ることは、運動療法の中でのMPの適応を明らかにするために重要な情報となりうる。本研究では,MP時の肩甲帯の動態と肩関節周囲筋の筋活動の特徴を明らかにすることを目的とした。【方法】 対象は健常成人男性 16名(21.8 ± 1.1歳)とし、測定側は利き手側とした。測定には 6 自由度電磁センサー(POLHEMUS 社製, LIBERTY)と表面筋電図(Noraxon社製, TeleMyo2400)を用い,これらを同期して上肢拳上時の肩甲帯の運動学的データと肩関節周囲筋の筋電図学的データを収集した。筋電図は三角筋、僧帽筋上部・中部・下部、前鋸筋に貼付した。拳上方法は上肢矢状面拳上(以下:SE)とMPとし、それぞれに無負荷条件と2 kg重錘負荷条件を設定した。測定は椅坐位にて4秒間で下垂位から最大拳上する動作をそれぞれ5回ずつ行い,間3回の平均値を解析に用いた。運動学的データは胸郭に対しての上肢拳上角度,肩甲骨外旋・上方回旋・後傾角度,鎖骨拳上・後方並進角度を算出し,筋電図学的データは最大等尺性随意収縮時の筋活動を100%として正規化した。また負荷による影響を除外するため,上肢拳上の主動作筋である三角筋の筋活動に対する僧帽筋上部・中部・下部、前鋸筋筋活動の比を算出した。解析区間は上肢拳上30 - 120°とし、30°より10°毎の肩甲骨・鎖骨角度、筋活動比を算出した。なお筋活動比は,各解析時点の前後100 msec間の平均値とした。統計学的処理には肩甲骨・鎖骨角度および,各筋の筋活動比を従属変数とし,拳上方法(SE, MP)、負荷(無負荷, 2 kg)、上肢拳上角度(30 - 120°)を三要因とする反復測定三元配置分散分析を用いた。有意水準は5%未満とした。【倫理的配慮、説明と同意】 対象者には,実験の目的および内容を口頭,書面にて説明し,研究参加への同意を得た。【結果】 肩甲骨外旋角度は,負荷に関わらず拳上初期~中期でMPの方がSEよりも増加していた(挙上方法主効果: p < 0.01,拳上方法・角度間交互作用:p < 0.01)。上方回旋角度は,負荷に関わらず拳上全範囲でMPの方がSEよりも増加していた (挙上方法主効果: p < 0.01)。後傾角度は,負荷に関わらず拳上中期でMPの方がSEよりも増加していた(挙上方法主効果: p < 0.01,拳上方法・角度間交互作用:p < 0.01)。鎖骨後方並進角度は,負荷に関わらず拳上全範囲でMPの方がSEよりも増加していた(挙上方法主効果: p < 0.01)。鎖骨拳上角度では,挙上方法による有意な違いがみられなかった。三角筋に対する僧帽筋上部,前鋸筋の筋活動は,負荷に関わらず拳上全範囲でMPの方がSEよりも増加していた (挙上方法主効果: p < 0.05)。三角筋に対する僧帽筋中部・下部の筋活動では,それぞれ挙上方法による有意な違いがみられなかった。【考察】 本研究の結果,MPではSEと比較して、肩甲骨外旋・上方回旋・後傾と鎖骨後方並進が増加することが明らかとなった。またMPではSEと比較して,三角筋に対する僧帽筋上部と前鋸筋の筋活動が増加することが明らかとなった。肩甲骨・鎖骨運動と肩甲骨周囲筋の筋活動に関して負荷の有無による差は見られなかったため,上記の運動学的・筋電図学的変化はMP時に特異的な運動・筋活動様式であることが考えられる。前鋸筋は特に肩甲骨上方回旋に関わる筋であり,さらに前鋸筋の活動が肩甲骨外旋や後傾にもつながるとされている。また僧帽筋上部の活動は鎖骨後方並進を生み出すとされている。MPでは負荷に対して僧帽筋上部と前鋸筋の筋活動が増加したため、肩甲骨外旋・上方回旋・後傾運動と鎖骨後方並進が増加したと考えられる。【理学療法学研究としての意義】 上肢拳上時の肩甲骨外旋・上方回旋・後傾角度、鎖骨後方並進角度の減少は、様々な肩関節疾患患者で見られる現象である。本研究結果より、MPは前述の特徴を示す肩関節疾患患者の肩甲骨・鎖骨運動を誘導するトレーニングとして有用であると考えられる。

著者

近藤 勇太 建内 宏重 坪山 直生 市橋 則明

出版者

公益社団法人 日本理学療法士協会

雑誌

理学療法学Supplement Vol.42 Suppl. No.2 (第50回日本理学療法学術大会 抄録集)

巻号頁・発行日

pp.1368, 2015 (Released:2015-04-30)

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【はじめに,目的】大腰筋は股関節及び腰椎の運動や安定化に働く筋であり,アスリートや股関節・腰椎の疾患をもつ患者においてその機能改善は重要である。臨床においては,大腰筋は座位での股関節屈曲など股関節の運動でトレーニングを行うことが多いが,大腰筋は腰椎の運動でも活動するため,股関節に障害を有し,股関節運動が困難な患者において,体幹運動を利用することで大腰筋の機能改善を図れる可能性がある。しかし,大腰筋は身体の深部に位置し,針筋電図など侵襲的な方法による調査が必要であるため報告が少なく,股関節運動と体幹運動とでそれぞれどの程度の筋張力発揮があるか明確ではない。そこで本研究では,筋の弾性率と筋張力が比例するという先行研究に基づき,非侵襲的に生体組織の弾性率を測定できるせん断波エラストグラフィー機能を用いて,大腰筋の弾性率を測定することで,股関節屈曲時と体幹運動時での大腰筋の筋張力の比較を行い,体幹運動で大腰筋がどの程度活動するのかを明らかにすることを目的とした。【方法】対象は下肢・腰部に整形外科的疾患を有さない健常男性19名(年齢22.1±1.5歳)とし,右側の大腰筋を測定した。課題は座位での股関節屈曲の等尺性収縮運動と座位保持とした。座位姿勢は足底に厚さ1cmの板を敷いた状態で股関節屈曲角度が45°になるよう座面の高さを設定し,下腿と体幹は床面に対し鉛直となるようにした。骨盤の側方傾斜・後傾を防ぐため,バンドを用いて骨盤を固定した。上肢は腕を胸の前で組んだ姿勢とした。測定前に最大股屈曲筋力を2回測り,その平均値を最大筋力とした。測定課題は,股屈曲運動として,上記の座位で板を外し,足底を床からわずかに離した状態(股屈曲45°位)での保持(股屈曲)と,その肢位で股屈曲最大筋力の10%の負荷での等尺性収縮運動(10%屈曲)を行った。なお,我々の先行研究により,最大筋力の10%負荷までは筋張力と弾性率との線形関係が確認されている。加えて,針筋電図で活動が確認されている体幹の前屈,後屈,側屈の体幹運動を測定した。体幹運動は,座位で腋窩下にバンドを巻き,後・前・左の3方向から,測定者が被験者の体重の10%の負荷をかけ引き,それに対して座位を保持させた。測定は,股屈曲運動と体幹運動の計5種類(全て股屈曲45°位)とした。負荷量については,力センサ(Kistler社製)を股関節屈曲時には膝蓋骨近位5cm,体幹運動時には腋窩下で接続し,リアルタイムで可視化し確認しながら測定を行った。大腰筋の弾性率(kPa)の測定には,超音波診断装置(SuperSonic Imagine社製Aixplorer)のせん断波エラストグラフィー機能を用いた。測定部位は鼠径靭帯の遠位部とし,超音波画像が安定してから記録した。疲労を考慮して,各課題の測定順は無作為とし,各3回ずつ測定を行った。超音波画像での弾性率の測定は,大腰筋内に関心領域を2か所設定し,各領域の弾性率の平均値を求め,さらに3試行を平均した数値を解析に用いた。各条件間の比較を対応のあるt検定およびShaffer法による補正を用いて行った。有意水準は5%とした。【結果】大腰筋の弾性率は,股屈曲で13.7±2.5kPa,10%屈曲で15.0±3.3kPaとなり,前屈で15.6±3.4kPa,後屈で14.7±3.1kPa,側屈で16.5±3.7kPaとなった。解析の結果,股屈曲に対して10%屈曲(p=0.03),側屈(p=0.04)で有意に高値となった。しかし,体幹運動の条件間および10%屈曲と体幹運動の間では有意差を認めなかった。【考察】本研究の結果,股屈曲角度45°位において,体重の10%の負荷に対して右側屈方向に力を発揮して座位を保持する運動が,負荷を加えない股屈曲運動よりも大腰筋の筋張力を増加させ,またそれは最大筋力の10%の負荷での股屈曲運動と同程度であることが判明した。本研究結果は,股関節での運動が困難な患者で大腰筋の筋張力を得たい場合や,大腰筋以外の股屈筋をできるだけ働かせずに大腰筋の選択的なトレーニングを行うために体幹運動を実施する場合などに,有用な知見であると思われる。【理学療法学研究としての意義】本研究は,股関節屈曲と体幹運動時の大腰筋の筋張力の比較を非侵襲的方法により行った初めての報告であり,大腰筋の評価・トレーニングにおいて重要な知見を提供するとともに,臨床応用への可能性を示唆するものである。

著者

塚越 累 建内 宏重 大畑 光司 江口 悟 奥村 秀雄 市橋 則明

出版者

日本理学療法士学会

雑誌

理学療法学 (ISSN:02893770)

巻号頁・発行日

vol.36, no.2, pp.41-48, 2009-04-20 (Released:2018-08-25)

参考文献数

22

被引用文献数

4

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【目的】人工股関節全置換術(THA)後早期の股関節と膝関節筋力の推移を比較し,術後に最も回復の遅延する筋を明らかにすること。【方法】変形性股関節症によりTHAを施行した女性53名を対象とし,術側と非術側の股関節外転,伸展,屈曲,膝関節伸展および屈曲の最大等尺性筋力を術前と術後2週,4週,6週時点で測定した。【結果】術側の股関節筋力は術後2週で術前より有意に低く,術後4週および6週では術前値と有意な差は認められなかった。一方,術側膝関節伸展筋力は術後2週,4週,6週の全測定時期において術前値より低い値を示した。術後の筋力推移を術前比で比較した場合,術後6週では術側の股関節筋力および膝関節屈曲筋力の術前比は114〜124%で有意な差は無かったが,膝関節伸展筋力は術前比86%と他の4つの筋力と比べて有意に低い値を示した。【結論】THA後には股関節周囲筋力および膝関節屈曲筋力に比べて,膝関節伸展筋力の回復が遅延することが判明した。

著者

水上 優 建内 宏重 近藤 勇太 坪山 直生 市橋 則明

出版者

公益社団法人 日本理学療法士協会

雑誌

理学療法学Supplement Vol.43 Suppl. No.2 (第51回日本理学療法学術大会 抄録集)

巻号頁・発行日

pp.0088, 2016 (Released:2016-04-28)

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【はじめに,目的】腸腰筋は股関節屈曲の主動作筋であり,股関節疾患をもつ患者においてその機能改善は重要である。従来,腸腰筋は侵襲的な方法でしか測定できないとされ,その作用に関する報告は限られていたが,近年,表面筋電図での測定が可能であるとの報告がされた。本研究の目的は,股関節の運動方向が腸腰筋を含む股関節屈筋の筋活動に与える影響を筋電図学的に分析し,腸腰筋の筋作用と他の股関節屈筋と比べ選択的に活動する運動方向を明らかにすることである。【方法】対象者は健常男性20名(年齢22.7±2.6歳)とした。課題は背臥位での等尺性股関節屈曲運動とし,基本肢位は両膝より遠位をベッドから下垂した背臥位で,股関節以遠を10°傾斜させ股関節伸展10°とした。測定筋は利き足の腸腰筋(IL),大腿直筋(RF),大腿筋膜張筋(TFL),縫工筋(SA),長内転筋(AL)の5筋とした。ILの電極貼付部位は鼠径靭帯の遠位3cmとし,超音波画像診断装置(フクダ電子製)で筋腹の位置を確認し電極を貼付した(電極間距離12mm)。筋活動の測定は筋電図計測装置(Noraxon社製)を用いた。各筋の最大筋活動を測定した後,各課題での測定を無作為な順序で行った。課題は,股関節屈曲0°,内外転・内外旋中間位での保持(屈曲),同肢位で大腿遠位に内側または外側から負荷を加えた状態での保持(各屈曲・外転,屈曲・内転),同肢位で下腿遠位に内側または外側から負荷を加えた状態での保持(各屈曲・外旋,屈曲・内旋)の計5種類とした。負荷には伸長量を予め規定した(3kg)セラバンドを用いた。各筋とも各課題中の3秒間の筋活動を記録した。ILの3試行の平均筋活動を最大筋活動で正規化した値(%MVC)と,ILの%MVCを5筋の%MVCの総和で除した筋活動比にILの%MVCを乗じた値を選択的筋活動指数と定義し,解析に用いた。統計解析には,一元配置分散分析およびBonferroni法を用い,ILの5種類の運動時の筋活動と選択的筋活動指数を比較した(有意確率5%)。【結果】ILの筋活動は,屈曲・外転(21.6:%MVC)が他のどの運動よりも有意に大きく,屈曲(18.6)は屈曲・内転(14.9)よりも有意に大きかった。屈曲・内転,屈曲・外旋(15.9),屈曲・内旋(16.1)の間には有意差が無かった。選択的筋活動指数は,屈曲・外転(7.9)が,屈曲(6.5)を除く全ての運動で有意に高かった。屈曲は屈曲・内転(4.3),屈曲・内旋(3.8)よりも有意に高かった。屈曲・内転,屈曲・外旋(4.8),屈曲・内旋の間には有意差は無かった。【結論】本研究の結果,ILは屈曲・外転で他の運動方向よりも有意に筋活動が大きくなり,また屈曲・外転や屈曲が他の運動方向よりも選択的に筋力発揮しやすい傾向を示した。本研究結果は,腸腰筋の選択的な運動を行う際に有用な知見であると考えられる。

著者

建内 宏重

出版者

公益社団法人 日本理学療法士協会

雑誌

理学療法学Supplement Vol.43 Suppl. No.3(第51回日本理学療法学術大会 講演集)

巻号頁・発行日

pp.31-34, 2016 (Released:2016-10-20)

参考文献数

12

著者

建内 宏重 谷口 匡史 森 奈津子 市橋 則明

出版者

公益社団法人 日本理学療法士協会

雑誌

理学療法学Supplement Vol.38 Suppl. No.2 (第46回日本理学療法学術大会 抄録集)

巻号頁・発行日

pp.AcOF2020, 2011 (Released:2011-05-26)

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【目的】 腹臥位での股関節伸展運動は、股関節伸展筋のトレーニングとして一般的に用いられている。しかし、股関節伸展運動には、骨盤・脊柱の前傾・伸展や回旋、および脊柱伸展筋群の過剰な筋活動を伴うことが多い。このような代償的な運動や筋活動は、腰痛のリスクにもなり得ると考えられる。したがって、股関節伸展運動時の運動パターンおよびそれに影響を与える要因について分析することは重要である。我々は、股関節伸展運動時の骨盤運動や体幹筋群の筋活動に影響を及ぼす要因として、股関節周囲筋の筋活動バランスを仮定した。すなわち、伸展運動時の同時活動(屈曲筋群の活動)や股関節伸展筋群内での筋活動優位性が運動パターンに影響を及ぼす可能性があると考えた。本研究の目的は、股関節伸展運動における股周囲筋群の筋活動バランスと運動時の体幹筋筋活動や骨盤傾斜との関連性を明らかにすることである。【方法】 対象は、整形外科的および神経学的疾患を有さない健常若年成人16名とした(男性9名,女性7名;年齢,24.3 ± 5.2歳)。測定課題は、ベッド上腹臥位での右股関節伸展運動(屈曲30度から伸展10度まで)とした。下肢の挙上位置を各被験者および各試行で一定にするために、伸展10度で大腿遠位部背面にバーが接するように予め設定した。1秒間でバーに大腿部が接するまで股関節を伸展し、その肢位を3秒間以上保持させた。骨盤・脊柱の固定は行わなかった。測定前には、課題に慣れるために複数回の練習を行った。 測定には、Noraxon社製表面筋電図と、Vicon社製3次元動作解析装置を用いた。筋電図の測定筋は、右側下肢の大殿筋(Gmax)、半腱様筋(ST)、大腿直筋(RF)、大腿筋膜張筋(TFL)、および両側の脊柱起立筋(腰部)、多裂筋(腰部)、外腹斜筋、内腹斜筋・腹横筋混合部の計12筋とした。各筋とも、股関節伸展位で保持している時の3秒間の平均筋活動量を求め、各筋の最大等尺性収縮時の筋活動量で正規化した。加えて、正規化した筋活動量から、RF/(Gmax+ST)、TFL/(Gmax+ST)、ST/Gmaxの各比を算出し、筋活動バランスの指標とした。なお、先行研究に基づいて、最大筋活動量の5%以上の筋活動を意味のある筋活動と定義し、活動量が5%未満の筋は分析から除外した。動作解析では、反射マーカーを両側の上後腸骨棘と腸骨稜頂点に貼付し、安静腹臥位の骨盤肢位を基準として股関節伸展位における骨盤の3平面の角度を求めた。筋活動量、骨盤角度ともに、5試行の平均値を解析に用いた。股関節伸展筋の個々の筋活動量、筋活動バランス指標と体幹筋筋活動量、骨盤角度との相関関係を、Spearmanの順位相関係数により分析した。【説明と同意】 倫理委員会の承認を得て、対象者には本研究の主旨を書面及び口頭で説明し、参加への同意を書面で得た。【結果】 Gmaxの筋活動量が高いと反対側の脊柱起立筋の筋活動量が高くなる傾向を示した(r = 0.58, p < 0.05)が、骨盤傾斜との関連はなく、右側STの筋活動量はどの変数とも有意な関係を認めなかった。伸展運動時のRFの筋活動量は、最大筋活動量の5%未満であったためRF/(Gmax+ST)は分析より除外した。TFLの筋活動量は最大筋活動量の5%以上であり、TFL/(Gmax+ST)が高いと骨盤の前傾角度が増加する傾向を示し(r = 0.52, p < 0.05)、同側の内腹斜筋・腹横筋混合部の筋活動量が増加する傾向を示した(r = 0.51, p < 0.05)。しかし、内腹斜筋・腹横筋混合部の筋活動量は最大筋活動量の5%未満であった。また、ST/Gmaxが高いと同側の脊柱起立筋筋活動量が高くなる傾向を示した(r = 0.57, p < 0.05)。【考察】 本研究の結果、股周囲筋の筋活動バランスが骨盤の前傾角度や脊柱起立筋の筋活動量に影響を与えることが明らかとなった。股関節伸展時に股屈曲筋であるTFLの過剰な同時活動があると股関節の伸展運動が制限されるため、代償的に骨盤前傾が増加したものと思われる。また、運動学的機序は明確ではないが、ST優位での股関節伸展運動は、同側の脊柱起立筋の筋活動増大につながる可能性も示された。股関節伸展に関わる筋のモーメントアームは、股関節伸展域ではSTよりもGmaxの方が大きくなるため、ST優位での股関節伸展運動は効率の悪い運動になると思われ、そのことが脊柱起立筋の筋活動増大を引き起こしているのかもしれない。【理学療法学研究としての意義】 本研究は、股関節周囲筋の筋活動バランスが骨盤の前傾角度や脊柱伸展筋群の過活動と関連することを示しており、臨床で多用される股関節伸展運動の注意点について重要な示唆を与えると考えられる。

著者

建内 宏重 白鳥 早樹子 市橋 則明

出版者

公益社団法人 日本理学療法士協会

雑誌

理学療法学Supplement Vol.41 Suppl. No.2 (第49回日本理学療法学術大会 抄録集)

巻号頁・発行日

pp.0568, 2014 (Released:2014-05-09)

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【はじめに,目的】腸脛靭帯炎は,ランナーや変形性膝関節症患者において頻度が高く,大腿骨外側上顆部での腸脛靭帯(ITB)による圧迫や摩擦により生じるため,ITBの硬度が高いことが腸脛靭帯炎の直接的な原因と考えられる。したがって,ITBの硬度に影響を与える要因を明確にすることは,腸脛靭帯炎の評価・治療において重要である。しかし,現在までITBの硬度を測定した報告は存在しないため,ITBの硬度に影響を与える要因も明らかではない。ITBの硬度を変化させる要因としては,主に股内外転角度や股内外転モーメント,股外転筋群の筋活動の変化などが考えられる。本研究では,近年開発された,生体組織の硬度を非侵襲的に測定できるせん断波エラストグラフィーを用いて,股関節の角度およびモーメント,股外転筋群の筋活動の変化がITBの硬度に与える影響を明らかにすることを目的とした。【方法】対象は健常者14名(男性7名,女性7名:平均年齢22.0歳)とした。課題は,骨盤,体幹ともに3平面で中間位の片脚立位(N),下肢挙上側の骨盤を前額面で10°下制させ体幹は中間位にした片脚立位(Pdrop),Pdropの肢位で体幹も下肢挙上側へ傾斜させた片脚立位(PTdrop),下肢挙上側の骨盤を前額面で10°挙上し体幹は中間位にした片脚立位(Prise),Priseの肢位で体幹も支持脚側へ傾斜させた片脚立位(PTrise)の5条件とした。ITB硬度(弾性率)の測定には,超音波診断装置(SuperSonic Imagine社製)のせん断波エラストグラフィー機能を用いた。測定部位は膝蓋骨上縁の高位とし,5秒間姿勢を保持し超音波画像が安定してから記録した。また同時に,3次元動作解析装置(Vicon motion systems社製)と床反力計(Kistler社製)を用いて,各条件の股内外転角度・モーメント(内的)を測定した。加えて,ITBと解剖学的に連続する大殿筋(上部線維),中殿筋,大腿筋膜張筋(TFL),外側広筋の筋活動量を表面筋電計(Noraxon社製)により記録した。筋電図は,各筋の最大等尺性収縮時の値で正規化した。各条件の測定順は無作為とし,各々2回ずつ測定を行った。超音波画像でのITB硬度の測定は,ITB部に関心領域を3か所設定し,それらの部位の弾性率の平均値を求めた。なお,この測定は,実験後に条件が盲検化された状態で一名の検者が行った。ITBの硬度,筋活動量,股角度とモーメント各々について2試行の平均値を解析に用いた。各条件間の比較をWilcoxon符号付順位検定とShaffer法を用いた補正により行い,有意水準は5%とした。【倫理的配慮,説明と同意】所属施設の倫理委員会の承認を得たのち,対象者には本研究の主旨を書面及び口頭で説明し,参加への同意を書面で得た。【結果】股外転角度は,N(0.2°;中央値)に対してPdrop,PTdropで有意に内転位(-7.5°,-8.7°),Prise,PTriseで有意に外転位(11.0°,11.4°)であった。PdropとPTdrop間,PriseとPTrise間には有意差はなかった。ITB硬度は,N(10.7 kPa;中央値)に対してPTdrop(13.2 kPa)では有意に増加し,PTrise(8.1 kPa)では有意に減少したが,Nに対してPdrop(11.8 kPa)とPrise(8.7 kPa)では有意差を認めなかった。また,ITB硬度はPdropよりPTdropで有意に増加し,PdropよりもPriseで有意に減少した。股外転モーメントは,NよりもPTdropで増加,PTriseで減少し,Pdrop,Priseでは有意な差を認めなかった。さらに股外転モーメントは,PdropよりもPTdropで有意に増加し,PriseよりもPTriseで有意に減少した。筋活動における有意差として,大殿筋はPriseで他条件よりも増加し,中殿筋とTFLはNよりもPdrop,PTdropで減少,Priseで増加し,外側広筋はNに対してPriseで増加した。【考察】ITB硬度はPTdropで最も増加した。PTdropはNよりも中殿筋やTFLの筋活動量が減少したが股内転角度は増大しており,外転筋群の筋活動量よりも股関節角度の影響を強く受けたと考えられる。しかし,PdropはPTdropと股内転角度は同じでもNと比べてITB硬度の有意な増加は認めなかった。PTdropとPdrop間では,筋活動量に差がないもののPTdropの方が股外転モーメントは増加しており,股関節角度だけでなくモーメント変化もITB硬度に重要な影響を与えることが示された。【理学療法学研究としての意義】本研究により,ITB硬度が増加しやすい姿勢とともに硬度に影響を与える要因が明らかとなった。本研究は,腸脛靭帯炎の評価・治療に関して意義のある研究であると考える。

著者

近藤 勇太 建内 宏重 水上 優 坪山 直生 市橋 則明

出版者

公益社団法人 日本理学療法士協会

雑誌

理学療法学Supplement Vol.43 Suppl. No.2 (第51回日本理学療法学術大会 抄録集)

巻号頁・発行日

pp.0406, 2016 (Released:2016-04-28)

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【はじめに,目的】腸腰筋は股関節屈曲の主動作筋だが,下肢疾患患者では特異的に筋機能が低下することが多く,選択的トレーニングが求められる。これまで選択的トレーニングに関する研究は運動方向に関しての検討が主だったが,他関節において,負荷量を上げた際に各筋の筋活動は一様に増加しないという報告がある。股関節も同様の傾向があると考えられ,選択的な腸腰筋のトレーニング法を検討するには運動方向だけでなく,股関節屈曲トルク増加に伴う各股関節屈筋の筋活動の変化も検討する必要がある。また近年,表面筋電図で腸腰筋の筋活動が測定可能との報告があり,非侵襲的に筋活動の測定が可能となった。本研究の目的は,股関節屈曲トルク増加に伴い各股関節屈筋の筋活動・筋活動比がどのように変化するか明らかにすることである。【方法】対象は健常成人男性17名とした。課題は等尺性股関節屈曲運動とし,測定肢位は両膝より遠位をベッドから下垂した背臥位とした(股関節内外転・内外旋中間位)。測定筋は利き脚の腸腰筋(IL)・大腿直筋(RF)・大腿筋膜張筋(TFL)・縫工筋(SA)・長内転筋(AL)の5筋とした。ILの電極貼付部位は鼠径靭帯の遠位3cmとし,超音波診断装置(フクダ電子製)で筋腹の位置を確認し電極を貼付した(電極間距離12mm)。筋活動の測定は筋電図計測装置(Noraxon社製)を用いた。各筋の最大筋活動を測定した後,大腿遠位に徒手筋力計(酒井医療製)を設置し,ベルトで大腿を含め固定した。最初に最大股関節屈曲トルクを測定し,その10%,20%,30%,40%,50%MVCを発揮した際の3秒間の各筋の筋活動を記録した。各筋の3試行の平均筋活動を最大筋活動で正規化した値(%筋活動)と,各筋の%筋活動を5筋の%筋活動の総和で除した筋活動比を解析に用いた。統計解析は,一元配置分散分析およびBonferroni法を用いて10%,20%,30%,40%,50%MVCでのトルク発揮時の各筋の筋活動と筋活動比を比較した。【結果】IL・TFLの%筋活動は10%(25.0・9.3:平均値)に対し20%(31.5・12.4),20%に対し30%(37.4・16.1)で有意に増加したが,30%と40%(43.5・19.4),40%と50%(48.9・22.6)は有意差が無かった。一方RFは10%(6.5)に対し20%(10.6),20%に対し30%(17.0),30%に対し40%(22.6)で有意に増加したが,40%と50%(25.4)は有意差が無かった。SA・ALは50%まで有意に%筋活動が増加した。またILの筋活動比は10%(0.37)が20%(0.32)以外と比べ有意に高値となり,20%が30%(0.30)以外と比べ有意に高値となった。RF・TFL・SAの筋活動比には有意差が無く,ALは10%(0.11)がそれ以外と比べ有意に低値となった。【結論】本研究の結果,股関節屈曲トルクが低負荷から中等度の負荷まで増加する場合,SAやALは線形に筋活動が増加するが,ILやTFLは比較的低負荷の範囲しか筋活動が増加せず,またILの筋活動比は低負荷であるほど高い値を示した。本研究結果は,腸腰筋トレーニングを実施する際に有用な知見である。

著者

小栢 進也 建内 宏重 市橋 則明

出版者

公益社団法人 日本理学療法士協会

雑誌

理学療法学Supplement Vol.37 Suppl. No.2 (第45回日本理学療法学術大会 抄録集)

巻号頁・発行日

pp.A2Se2029, 2010 (Released:2010-05-25)

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【目的】筋が収縮すると関節は回転力を生み出し、筋力として発揮される。昨年我々は数学的モデルを用いて股関節の関節角度変化によるモーメントアームの変化を報告し、筋の発揮トルクが関節角度により大きく異なる可能性を示した。筋の発揮トルクはモーメントアームだけでなく、筋線維長や筋断面積などに影響を受けるとされており、本研究では股関節屈曲角度変化に伴う股関節周囲筋の屈伸トルクを数学的モデルにより検討した。【方法】股関節運動に作用する15筋を対象とし、股関節は円運動を行うとした。モーメントアームおよび筋・腱の線維長はKlein Horsmannらの筋の起始停止位置から算出した。大殿筋下部線維、大腿筋膜張筋は、起始から停止までを直線的に走行するのではなく、途中で骨や軟部組織に引っかかる走行変換点を考慮したモデルを用いた。なお、腸腰筋はGrosse らが提唱したwrapping surfaceの手法を用いた。この方法は走行変換点の骨表面を円筒状の形状ととらえて計算する方法で、筋は起始部から円筒に向かい、その周囲を回って走行を変え、停止に向かうとする。また、生理学的断面積・羽状角・筋や腱の至適長はBlemkerら、筋の長さ張力曲線はMaganarisらの報告を用いた。なお、本研究では関節運動によって、モーメントアームと筋線維長は変化するとし、生理学的断面積、羽状角は関節運動によって変化しないものとした。解剖学的肢位での起始・停止の位置から、股関節の角度に応じた起始の座標を算出した。次に、起始停止から筋の走行がわかるため、各筋のモーメントアームを求めた。このモーメントアームと筋の走行から、単位モーメント(筋が1N発揮した時の関節モーメント)を算出した。さらに筋の長さ張力曲線から想定される固有筋力、生理学的断面積、羽状角の正弦と単位モーメントとの積から各筋が発揮できる屈伸トルクを算出した。【説明と同意】本研究は数学的モデルを用いており、人を対象とした研究ではない。【結果】腸腰筋は26.3Nm(伸転20°)、23.7Nm(屈曲0°)、23.6Nm(屈曲30°)、26.1Nm(屈曲60°)の屈曲トルクを有し、伸展域と深い屈曲位で高い値を示した。一方、大腿直筋は10.5Nm(伸転20°)、18.4Nm(屈曲0°)、23.6Nm(屈曲30°)、28.1Nm(屈曲60°)であり、50°付近で最も高い屈曲トルクを有した。伸転筋に関してはハムストリングス全体で、11.2Nm(伸転20°)、42.0Nm(屈曲0°)、70.6Nm(屈曲30°)、74.2Nm(屈曲60°)と、伸展域では伸展トルクは小さいが、屈曲域になると急激にトルクは大きくなる。一方、大殿筋は20.9Nm(伸転20°)、29.3Nm(屈曲0°)、35.4Nm(屈曲30°)、29.0Nm(屈曲60°)と、ハムストリングスと比較して伸展域では大きな伸展トルクを発揮するが、屈曲位では半分以下のトルクしか持たない。また、内転筋は伸展域で屈筋、屈曲域で伸筋になる筋が多かった。【考察】腸腰筋は伸展するとモーメントアームが減少して屈曲トルクが弱くなると考えられるが、wrapping surfaceの手法を用いるとモーメントアームは増加し、筋も伸張されるため、強い発揮トルクを発生できることが判明した。一方、深い屈曲位では腸腰筋が腸骨から離れて走行変換点を持たなくなり、モーメントアームの増加により発揮トルクが増加すると考えられる。腸腰筋は走行変換点を持つことで二峰性の筋力発揮特性を持つ。これに対し、大腿直筋は主にモーメントアームが屈曲50°付近でモーメントアームが増加し、強いトルクを発揮すると思われる。また、ハムストリングは坐骨結節、大殿筋は腸骨や仙骨など骨盤上部から起始する。このため、浅い屈曲位から骨盤を後傾(股伸展)すると坐骨結節は前方へ、大殿筋起始部は後方へと移動する。よってハムストリングはモーメントアームが低下し、伸展位では大殿筋の出力が相対的に強くなると思われる。一方、内転筋群は恥骨や坐骨など骨盤の下部から起始し、大腿骨に対しほぼ平行に走行して停止部に向かう。よって、解剖学的肢位では矢状面上の作用は小さいが、骨盤を前傾(股屈曲)すると起始部は後方に移動し、筋のモーメントアームは屈曲から伸展へと変わるため、筋の作用が変化する。特に大内転筋は断面積が大きく、強い伸展トルクを発揮できると思われる。【理学療法研究としての意義】解剖学的肢位とは異なる肢位での筋の発揮トルクを検討することは、筋力評価や動作分析に有用な情報を与える。特定の関節肢位で筋力が低下している場合、どの筋がその肢位で最も発揮トルクに貢献するかがわかれば、機能が低下している筋の特定ができる。また、内転筋のように、前額面上の運動を行う際に矢状面上の作用を伴う場合、内転筋の中でもどの筋が過剰に働いているのかを検討することも可能である。このように本研究で行った数学的モデルによる筋の発揮トルク分析は、理学療法士にとって重要な筋の運動学的知見を提供するものと考える。