[0370] 荷重位における股関節屈曲運動と骨盤傾斜運動の関係性に関する検討
Keywords:体幹前傾, 骨盤前傾, 荷重
【目的】
股関節の屈曲運動に伴う骨盤の傾斜運動の関係性については,いくつかの報告は散見されるものの,未だ議論の余地があるといえる。また先行研究の多くは,背臥位における下肢挙上運動など,非荷重位における運動についての検討にとどまっており,荷重位において同様の解明をしようとした報告は少ない。股関節は荷重関節として重要な機能を有していることから,歩行や日常生活動作を想定し,荷重位における股関節屈曲運動と骨盤傾斜運動の関係性について解明することは必要だと考える。そこで本研究の目的は,体幹および股関節周囲のバイオメカニクスを究明するため,健常若年男性を対象とし,荷重位における股関節屈曲運動と骨盤傾斜運動の関係性を検討することとした。また膝関節屈曲位と伸展位の2条件を設定し比較した。
【方法】
被験者は若年健常男性12名（平均年齢26.1±4.3歳,平均身長172.2±5.7cm,平均体重66.6±12.4kg）とした。運動課題は,両手を胸の前で組んだ状態の安静立位からの股関節最大屈曲運動とした。1試行を3秒間かけて行い,さらに3秒間かけて開始肢位に戻るよう指示し,3試行ずつ施行した。条件は,膝関節軽度屈曲（10度）位および完全伸展位とした。三次元動作解析システム（MotionAnalysis社製）を用いて測定し,解析ソフト（キッセイコムテック社製）を用いて解析した（サンプリング周波数60Hz）。反射マーカーは,中腋窩線上の第11胸椎棘突起上縁高位の点および第1腰椎棘突起下縁高位の点,上前腸骨棘,下前腸骨棘,大転子,大腿骨外側上顆,大腿骨内側上顆の7箇所,両側で合計14箇所所に貼付した。体幹軸（中腋窩線上の第11胸椎棘突起上縁高位の点および第1腰椎棘突起下縁高位の点を結んだ線）と大腿骨軸（大転子および大腿骨外側上顆と内側上顆の中点を結んだ線）が成す角度を腰椎大腿角（屈曲を+方向）,骨盤軸（両側の下前腸骨棘の中点と両側の上前腸骨棘を通る面に対する垂直軸）と大腿骨軸が成す角度を骨盤大腿角とし,腰椎大腿角が0度のときを基準にして骨盤大腿角の変化量を測定した。腰椎大腿角が10度から90度の範囲を解析区間とし,腰椎骨盤角を占める骨盤大腿角の割合を腰椎大腿角10度ごとに算出した。
【倫理的配慮,説明と同意】
千葉県立保健医療大学の倫理委員会における審査により,承認を受けた。被験者には口頭および文書にて十分に説明をし,署名にて同意を得た。取得したデータは匿名化し,厳重に管理をした。
【結果】
膝関節屈曲位における骨盤大腿角の割合は41.8±13.8%から,腰椎大腿角の増大に伴って徐々に増加し,腰椎大腿角70度のときに最大値50.2±12.0%を示した後緩やかに減少し,腰椎大腿角90度のときは44.9±15.1%だった。それに対し膝関節伸展位では47.0±18.3%から,腰椎大腿角度の増大に伴ってより早期に増加し,腰椎大腿角30度のときに最大値51.3±10.9%を示した後減少し,腰椎大腿角90度のときは45.2±1.4%だった。
【考察】
荷重位での股関節屈曲運動の際には,股関節全体の運動に占める骨盤の運動の割合が変化し,ピークを迎えた後,減少する傾向がみられた。非荷重位（背臥位）において下肢挙上運動を行った際の骨盤の運動について検討した先行研究によると,下肢挙上運動の開始初期においては骨盤が前傾し,その後は下肢挙上運動に伴って骨盤が後傾したという報告がある。しかし,荷重位においてはそれとは異なる結果になった。荷重位では股関節が屈曲することで上半身重心が移動するため,それを下半身で制御する必要があったことが要因として考えられる。また膝関節屈曲位よりも膝関節伸展位において,より早期にピークを迎える傾向がみられた。荷重位では股関節の屈曲に伴って骨盤が前傾するため,骨盤に付着する多関節筋が影響しており,膝関節伸展位においてはその影響がより顕著に現れたといえる。
【理学療法学研究としての意義】
股関節は人体最大の荷重関節でありながら,可動性の高い3軸関節である。そのため,股関節になんらかの機能不全が生じると,股関節だけでなく他の関節でも力学的負荷が惹起され,それが腰痛や変形性関節症といった運動機能障害にまで波及する要因となり得る。今後,体幹および股関節周囲において運動機能障害を有する患者に対し,その予防方法および治療方法を提案する際に,体幹および股関節周囲のバイオメカニクスに関する基礎資料を得ることは有意義であると考える。本研究はその一助となるものといえるだろう。
股関節の屈曲運動に伴う骨盤の傾斜運動の関係性については,いくつかの報告は散見されるものの,未だ議論の余地があるといえる。また先行研究の多くは,背臥位における下肢挙上運動など,非荷重位における運動についての検討にとどまっており,荷重位において同様の解明をしようとした報告は少ない。股関節は荷重関節として重要な機能を有していることから,歩行や日常生活動作を想定し,荷重位における股関節屈曲運動と骨盤傾斜運動の関係性について解明することは必要だと考える。そこで本研究の目的は,体幹および股関節周囲のバイオメカニクスを究明するため,健常若年男性を対象とし,荷重位における股関節屈曲運動と骨盤傾斜運動の関係性を検討することとした。また膝関節屈曲位と伸展位の2条件を設定し比較した。
【方法】
被験者は若年健常男性12名（平均年齢26.1±4.3歳,平均身長172.2±5.7cm,平均体重66.6±12.4kg）とした。運動課題は,両手を胸の前で組んだ状態の安静立位からの股関節最大屈曲運動とした。1試行を3秒間かけて行い,さらに3秒間かけて開始肢位に戻るよう指示し,3試行ずつ施行した。条件は,膝関節軽度屈曲（10度）位および完全伸展位とした。三次元動作解析システム（MotionAnalysis社製）を用いて測定し,解析ソフト（キッセイコムテック社製）を用いて解析した（サンプリング周波数60Hz）。反射マーカーは,中腋窩線上の第11胸椎棘突起上縁高位の点および第1腰椎棘突起下縁高位の点,上前腸骨棘,下前腸骨棘,大転子,大腿骨外側上顆,大腿骨内側上顆の7箇所,両側で合計14箇所所に貼付した。体幹軸（中腋窩線上の第11胸椎棘突起上縁高位の点および第1腰椎棘突起下縁高位の点を結んだ線）と大腿骨軸（大転子および大腿骨外側上顆と内側上顆の中点を結んだ線）が成す角度を腰椎大腿角（屈曲を+方向）,骨盤軸（両側の下前腸骨棘の中点と両側の上前腸骨棘を通る面に対する垂直軸）と大腿骨軸が成す角度を骨盤大腿角とし,腰椎大腿角が0度のときを基準にして骨盤大腿角の変化量を測定した。腰椎大腿角が10度から90度の範囲を解析区間とし,腰椎骨盤角を占める骨盤大腿角の割合を腰椎大腿角10度ごとに算出した。
【倫理的配慮,説明と同意】
千葉県立保健医療大学の倫理委員会における審査により,承認を受けた。被験者には口頭および文書にて十分に説明をし,署名にて同意を得た。取得したデータは匿名化し,厳重に管理をした。
【結果】
膝関節屈曲位における骨盤大腿角の割合は41.8±13.8%から,腰椎大腿角の増大に伴って徐々に増加し,腰椎大腿角70度のときに最大値50.2±12.0%を示した後緩やかに減少し,腰椎大腿角90度のときは44.9±15.1%だった。それに対し膝関節伸展位では47.0±18.3%から,腰椎大腿角度の増大に伴ってより早期に増加し,腰椎大腿角30度のときに最大値51.3±10.9%を示した後減少し,腰椎大腿角90度のときは45.2±1.4%だった。
【考察】
荷重位での股関節屈曲運動の際には,股関節全体の運動に占める骨盤の運動の割合が変化し,ピークを迎えた後,減少する傾向がみられた。非荷重位（背臥位）において下肢挙上運動を行った際の骨盤の運動について検討した先行研究によると,下肢挙上運動の開始初期においては骨盤が前傾し,その後は下肢挙上運動に伴って骨盤が後傾したという報告がある。しかし,荷重位においてはそれとは異なる結果になった。荷重位では股関節が屈曲することで上半身重心が移動するため,それを下半身で制御する必要があったことが要因として考えられる。また膝関節屈曲位よりも膝関節伸展位において,より早期にピークを迎える傾向がみられた。荷重位では股関節の屈曲に伴って骨盤が前傾するため,骨盤に付着する多関節筋が影響しており,膝関節伸展位においてはその影響がより顕著に現れたといえる。
【理学療法学研究としての意義】
股関節は人体最大の荷重関節でありながら,可動性の高い3軸関節である。そのため,股関節になんらかの機能不全が生じると,股関節だけでなく他の関節でも力学的負荷が惹起され,それが腰痛や変形性関節症といった運動機能障害にまで波及する要因となり得る。今後,体幹および股関節周囲において運動機能障害を有する患者に対し,その予防方法および治療方法を提案する際に,体幹および股関節周囲のバイオメカニクスに関する基礎資料を得ることは有意義であると考える。本研究はその一助となるものといえるだろう。