[0047] 足関節及び足底への知覚探索課題が即時的に立位姿勢調節能力に及ぼす影響
Keywords:立位姿勢調節, 足部, 知覚探索
【はじめに，目的】
本研究は,足関節の筋感覚と関節覚,足底の触圧覚に対してそれぞれ知覚探索課題を行うことで,即時的に立位姿勢調節能力の安定化に効果をもたらすのかを検討した。
【方法】
対象は,下肢に整形外科的疾患のない健常成人30名とした。平均年齢は24.83±2.78歳,男性21名,女性9名であった。対象者を無作為に10名ずつ,異なる課題を行うA,B,Cの3群に分けた。課題はそれぞれ,A群が足関節の筋感覚による課題,B群が足関節の関節覚による課題,C群が足底の触圧覚による課題とした。課題の詳細として,A群では足底を横軸不安定板に載せた状態で不安定板の前方または後方先端に錘を載せ,重さを判断させるものとした。錘は160g,320g,480gの3種類を使用し,前方に錘を載せる場合は不安定板の前部先端を床に接地した状態とし,後方に錘を載せる場合は不安定板の後部先端を床に接地した状態として,その後の底背屈運動にて重さの識別を求めた。B群では,足底を横軸不安定板に載せた状態で不安定板の前方または後方の先端下部に高さの異なる板を挟み,高さを判断させるものとした。板は1cm,2cm,3cmの3種類を使用し,不安定板の前方に板を挟む場合は不安定板の後部先端を床に接地した状態とし,後方に板を挟む場合は不安定板の前部先端を床に接地した状態として,その後の底背屈運動にて高さの識別を求めた。C群では,硬さの異なる3種類のスポンジを足底前部または後部で踏み,硬さの識別を求めた。このとき,足関節の関節運動は行わないように指示した。
課題の手順は,各群それぞれの課題における3種類の重さ,高さ,硬さを学習した後,左右下肢の前足部,後足部の4部位でそれぞれ識別を求めた。課題を行う順序は,右下肢前方→右下肢後方→左下肢前方→左下肢後方の順とした。また,各課題で使用した3種類の錘,板,スポンジは左右下肢の前後4部位でそれぞれランダムに2回ずつ,計24回用いた。各課題はすべて裸足閉眼立位で実施し,課題中の一側上肢での平行棒の支持を許可した。
測定は,課題実施前後に重心動揺計にて開眼,閉眼時の閉脚立位重心動揺を1分間計測した。なお,課題実施後の測定は疲労を考慮し,課題後3分間は安静椅子座位とし,その後測定した。重心動揺の測定にはZebris社製PDMを用い,初期応答を除いた1分間記録した。抽出項目は総軌跡長,楕円面積とした。分析方法は,各群における課題開始前と課題終了後の重心動揺値を,二元配置分散分析を用いて比較した。また,{（課題前－課題後）/課題前}×100の数式を適応して,各課題後における重心動揺値の改善率（%）を算出し，Kruskal-Wallis検定を用いて開眼及び閉眼の,それぞれの条件において3群間を比較した。なお,有意水準は5%未満とした。
【倫理的配慮，説明と同意】
全ての対象者に対し研究内容の説明を十分に行い,同意を得た。
【結果】
課題前と課題後における開眼時の重心動揺値の比較では,A群の総軌跡長に有意差を認め（p＜0.05）,課題後の重心動揺値は有意に減少していた。課題前と課題後における閉眼時の重心動揺値の比較では,A群の総軌跡長（p＜0.01）とB群の総軌跡長（p＜0.05）に有意差を認め,課題後の重心動揺値は有意に減少していた。各課題における重心動揺値の改善率の比較では,A群とC群における閉眼時の総軌跡長に有意差を認め（p＜0.05）,C群に比べてA群の改善率が有意に高かった。
【考察】
今回の研究結果から,足関節の筋感覚及び関節覚に対する知覚探索課題により,立位姿勢調節能力が即時的に向上することが示唆された。また,足底の触圧覚に対する知覚探索課題においては,即時的効果が認められない可能性が考えられた。静止立位姿勢を保持する場合,足部の感覚情報を基にして,適切な筋出力を行うことで立位姿勢が制御されると考えられる。先行研究では,足底部の知覚向上などにより立位姿勢調節能力が向上することが報告されており,足底の触圧覚情報は重要であると考えられる。しかし,本研究のように短期的な課題では知覚学習が十分に行われなかったと考えられ,足底の触圧覚による課題では立位姿勢調節能力に変化を認めなかったと推察された。一方,足関節の筋感覚や関節覚に対する課題では,実際の筋出力を伴った足関節運動による知覚探索であり,立位姿勢調節を行う上で必要な筋の出力調節に直接的に影響した結果,即時的に効果が認められたと考えられた。また,関節覚に対する課題に比べ,筋感覚に対する課題はより筋の出力調節に影響を与えたと考えられた為,立位姿勢調節能力の向上に効果的であった可能性が示唆された。
【理学療法学研究としての意義】
本研究の結果は,足関節の筋感覚,関節覚に対する探索課題が即時的に立位姿勢調節能力を向上させることを示唆しており,立位姿勢調節能力の低下した対象者に行う課題の一つとして有用であると考えられた。
本研究は,足関節の筋感覚と関節覚,足底の触圧覚に対してそれぞれ知覚探索課題を行うことで,即時的に立位姿勢調節能力の安定化に効果をもたらすのかを検討した。
【方法】
対象は,下肢に整形外科的疾患のない健常成人30名とした。平均年齢は24.83±2.78歳,男性21名,女性9名であった。対象者を無作為に10名ずつ,異なる課題を行うA,B,Cの3群に分けた。課題はそれぞれ,A群が足関節の筋感覚による課題,B群が足関節の関節覚による課題,C群が足底の触圧覚による課題とした。課題の詳細として,A群では足底を横軸不安定板に載せた状態で不安定板の前方または後方先端に錘を載せ,重さを判断させるものとした。錘は160g,320g,480gの3種類を使用し,前方に錘を載せる場合は不安定板の前部先端を床に接地した状態とし,後方に錘を載せる場合は不安定板の後部先端を床に接地した状態として,その後の底背屈運動にて重さの識別を求めた。B群では,足底を横軸不安定板に載せた状態で不安定板の前方または後方の先端下部に高さの異なる板を挟み,高さを判断させるものとした。板は1cm,2cm,3cmの3種類を使用し,不安定板の前方に板を挟む場合は不安定板の後部先端を床に接地した状態とし,後方に板を挟む場合は不安定板の前部先端を床に接地した状態として,その後の底背屈運動にて高さの識別を求めた。C群では,硬さの異なる3種類のスポンジを足底前部または後部で踏み,硬さの識別を求めた。このとき,足関節の関節運動は行わないように指示した。
課題の手順は,各群それぞれの課題における3種類の重さ,高さ,硬さを学習した後,左右下肢の前足部,後足部の4部位でそれぞれ識別を求めた。課題を行う順序は,右下肢前方→右下肢後方→左下肢前方→左下肢後方の順とした。また,各課題で使用した3種類の錘,板,スポンジは左右下肢の前後4部位でそれぞれランダムに2回ずつ,計24回用いた。各課題はすべて裸足閉眼立位で実施し,課題中の一側上肢での平行棒の支持を許可した。
測定は,課題実施前後に重心動揺計にて開眼,閉眼時の閉脚立位重心動揺を1分間計測した。なお,課題実施後の測定は疲労を考慮し,課題後3分間は安静椅子座位とし,その後測定した。重心動揺の測定にはZebris社製PDMを用い,初期応答を除いた1分間記録した。抽出項目は総軌跡長,楕円面積とした。分析方法は,各群における課題開始前と課題終了後の重心動揺値を,二元配置分散分析を用いて比較した。また,{（課題前－課題後）/課題前}×100の数式を適応して,各課題後における重心動揺値の改善率（%）を算出し，Kruskal-Wallis検定を用いて開眼及び閉眼の,それぞれの条件において3群間を比較した。なお,有意水準は5%未満とした。
【倫理的配慮，説明と同意】
全ての対象者に対し研究内容の説明を十分に行い,同意を得た。
【結果】
課題前と課題後における開眼時の重心動揺値の比較では,A群の総軌跡長に有意差を認め（p＜0.05）,課題後の重心動揺値は有意に減少していた。課題前と課題後における閉眼時の重心動揺値の比較では,A群の総軌跡長（p＜0.01）とB群の総軌跡長（p＜0.05）に有意差を認め,課題後の重心動揺値は有意に減少していた。各課題における重心動揺値の改善率の比較では,A群とC群における閉眼時の総軌跡長に有意差を認め（p＜0.05）,C群に比べてA群の改善率が有意に高かった。
【考察】
今回の研究結果から,足関節の筋感覚及び関節覚に対する知覚探索課題により,立位姿勢調節能力が即時的に向上することが示唆された。また,足底の触圧覚に対する知覚探索課題においては,即時的効果が認められない可能性が考えられた。静止立位姿勢を保持する場合,足部の感覚情報を基にして,適切な筋出力を行うことで立位姿勢が制御されると考えられる。先行研究では,足底部の知覚向上などにより立位姿勢調節能力が向上することが報告されており,足底の触圧覚情報は重要であると考えられる。しかし,本研究のように短期的な課題では知覚学習が十分に行われなかったと考えられ,足底の触圧覚による課題では立位姿勢調節能力に変化を認めなかったと推察された。一方,足関節の筋感覚や関節覚に対する課題では,実際の筋出力を伴った足関節運動による知覚探索であり,立位姿勢調節を行う上で必要な筋の出力調節に直接的に影響した結果,即時的に効果が認められたと考えられた。また,関節覚に対する課題に比べ,筋感覚に対する課題はより筋の出力調節に影響を与えたと考えられた為,立位姿勢調節能力の向上に効果的であった可能性が示唆された。
【理学療法学研究としての意義】
本研究の結果は,足関節の筋感覚,関節覚に対する探索課題が即時的に立位姿勢調節能力を向上させることを示唆しており,立位姿勢調節能力の低下した対象者に行う課題の一つとして有用であると考えられた。