[0177] 肩関節周囲筋群の筋活動について
Keywords:肩関節周囲筋群, 筋出力, 等尺性収縮
【はじめに，目的】
肩関節は単一の関節により運動をコントロールしているのではなく,いくつかの解剖学的および機能的関節の複合体が協調して運動をコントロールしている。また,狭義の肩関節である肩甲上腕関節の運動に関与する筋としてouter muscleとinner muscleがあり,outer muscleはパワーやスピードなどに関与し,inner muscleは動的安定性に貢献することが広く認識されている。今回我々は,正常肩関節における様々な肢位・運動課題時の肩関節周囲筋群の筋出力を計測し,その特徴について検討した。
【方法】
対象は,肩関節に愁訴を持たない健常成人男性8名（平均年齢24.5±2.4歳）で,全例右利きであった。被検筋は,棘上筋・棘下筋横走線維・棘下筋斜走線維・小円筋・三角筋前部線維・中部線維・後部線維・上腕二頭筋の8筋とし,測定肢位は側方拳上45°,肩甲面拳上45°,前方拳上45°,側方拳上90°,肩甲面拳上90°,前方拳上90°,Zero-positionとし,各肢位において①palm up②thumb up③palm down④thumb downの4項目を運動課題とした。被検筋各々の徒手筋力検査を5秒間行って得られた筋電図波形のうち,筋電図積分値が最大となる1秒間をサンプリングし,その筋電図積分値を最大随意等尺性収縮強度（Maximal Voluntary isometric Contraction：MVC）と定義した。筋力検査の肢位はすべて,背もたれを使用しない端坐位,足底接地とし,各動作時より得られた筋電図波形から,各筋の1秒間あたりの筋電図積分値が最大となる1秒間の筋電図波形をサンプリングし積分処理した。筋電図積分値をMVCで除した値を％MVCとして標準化した。最後に各動作より得られた％MVCを被験者間で平均化した。
【倫理的配慮，説明と同意】
被験者には,本研究の調査内容や起こりうる危険,不利益などを含め説明し,また,個人情報に関しては,学会などで研究結果を公表する際には個人が特定できないように配慮することを説明し同意を得た。
【結果】
棘上筋は側方拳上で筋出力が高く,肩甲面・前方拳上ではthumb downでより筋出力が高かった。棘下筋横走線維・棘下筋斜走線維・小円筋は同様の出力形態を示し,前方拳上で筋出力が高く,palm upでより筋出力が高かった。三角筋前部線維は,全拳上肢位において同程度の筋出力を示し,側方・肩甲面拳上ではthumb downでより筋出力が高かった。三角筋中部線維・後部線維は同様の出力形態を示し,前方拳上で筋出力が高く,thumb downでより筋出力が高かった。上腕二頭筋は,全拳上肢位において低出力を示し,各課題において特徴的な出力形態は認めなかった。
【考察】
今回の結果より,棘上筋は側方拳上でthumb down肢位で筋出力が高いことが確認された。これは,これまで行われてきた肩甲骨面90°拳上でのempty can testと異なる結果となった。棘下筋においては,横走線維・斜走線維・小円筋ともに前方拳上でpalm up肢位で筋出力が高かった。よって,棘上筋は肩関節側方拳上内旋位,棘下筋は肩関節前方拳上外旋位でより出力を発揮するのではないかと考える。これらの特徴を参考にinner muscleに対するストレステストを考えると,側方拳上thumb down肢位で棘上筋,前方拳上palm up肢位で棘下筋と個別に評価ができるのではないか,また,腱板損傷の範囲や程度などを知る評価として応用できるのではないかと考える。今後はこれらの評価結果と手術所見から実際の損傷範囲・程度を照らし合わせ,信頼性を検討していきたい。
【理学療法学研究としての意義】
正常肩関節における様々な肢位・運動課題時の肩関節周囲筋群の筋出力を計測することで,個別的な筋のトレーニングが可能となり,より安全で効率的な運動療法が可能となる。また,各種動作にて筋力低下などが確認できれば,損傷範囲や程度を個別に評価できる可能性がある。
肩関節は単一の関節により運動をコントロールしているのではなく,いくつかの解剖学的および機能的関節の複合体が協調して運動をコントロールしている。また,狭義の肩関節である肩甲上腕関節の運動に関与する筋としてouter muscleとinner muscleがあり,outer muscleはパワーやスピードなどに関与し,inner muscleは動的安定性に貢献することが広く認識されている。今回我々は,正常肩関節における様々な肢位・運動課題時の肩関節周囲筋群の筋出力を計測し,その特徴について検討した。
【方法】
対象は,肩関節に愁訴を持たない健常成人男性8名（平均年齢24.5±2.4歳）で,全例右利きであった。被検筋は,棘上筋・棘下筋横走線維・棘下筋斜走線維・小円筋・三角筋前部線維・中部線維・後部線維・上腕二頭筋の8筋とし,測定肢位は側方拳上45°,肩甲面拳上45°,前方拳上45°,側方拳上90°,肩甲面拳上90°,前方拳上90°,Zero-positionとし,各肢位において①palm up②thumb up③palm down④thumb downの4項目を運動課題とした。被検筋各々の徒手筋力検査を5秒間行って得られた筋電図波形のうち,筋電図積分値が最大となる1秒間をサンプリングし,その筋電図積分値を最大随意等尺性収縮強度（Maximal Voluntary isometric Contraction：MVC）と定義した。筋力検査の肢位はすべて,背もたれを使用しない端坐位,足底接地とし,各動作時より得られた筋電図波形から,各筋の1秒間あたりの筋電図積分値が最大となる1秒間の筋電図波形をサンプリングし積分処理した。筋電図積分値をMVCで除した値を％MVCとして標準化した。最後に各動作より得られた％MVCを被験者間で平均化した。
【倫理的配慮，説明と同意】
被験者には,本研究の調査内容や起こりうる危険,不利益などを含め説明し,また,個人情報に関しては,学会などで研究結果を公表する際には個人が特定できないように配慮することを説明し同意を得た。
【結果】
棘上筋は側方拳上で筋出力が高く,肩甲面・前方拳上ではthumb downでより筋出力が高かった。棘下筋横走線維・棘下筋斜走線維・小円筋は同様の出力形態を示し,前方拳上で筋出力が高く,palm upでより筋出力が高かった。三角筋前部線維は,全拳上肢位において同程度の筋出力を示し,側方・肩甲面拳上ではthumb downでより筋出力が高かった。三角筋中部線維・後部線維は同様の出力形態を示し,前方拳上で筋出力が高く,thumb downでより筋出力が高かった。上腕二頭筋は,全拳上肢位において低出力を示し,各課題において特徴的な出力形態は認めなかった。
【考察】
今回の結果より,棘上筋は側方拳上でthumb down肢位で筋出力が高いことが確認された。これは,これまで行われてきた肩甲骨面90°拳上でのempty can testと異なる結果となった。棘下筋においては,横走線維・斜走線維・小円筋ともに前方拳上でpalm up肢位で筋出力が高かった。よって,棘上筋は肩関節側方拳上内旋位,棘下筋は肩関節前方拳上外旋位でより出力を発揮するのではないかと考える。これらの特徴を参考にinner muscleに対するストレステストを考えると,側方拳上thumb down肢位で棘上筋,前方拳上palm up肢位で棘下筋と個別に評価ができるのではないか,また,腱板損傷の範囲や程度などを知る評価として応用できるのではないかと考える。今後はこれらの評価結果と手術所見から実際の損傷範囲・程度を照らし合わせ,信頼性を検討していきたい。
【理学療法学研究としての意義】
正常肩関節における様々な肢位・運動課題時の肩関節周囲筋群の筋出力を計測することで,個別的な筋のトレーニングが可能となり,より安全で効率的な運動療法が可能となる。また,各種動作にて筋力低下などが確認できれば,損傷範囲や程度を個別に評価できる可能性がある。