[0766] 健常若年男性における跨ぎ動作の下肢筋活動
Keywords:跨ぎ動作, 筋活動, 障害物回避
【はじめに,目的】
跨ぎ動作は障害物につまずかないように重力に抗して下肢を拳上し，障害物クリアランスを確保する動作である。歩行と跨ぎ動作を連続に遂行することは難易度が高く，転倒に結びつきやすい。中枢神経疾患などにより機能障害を呈した場合，小さな段差などで転倒することが多く，動作の再建において跨ぎ動作の獲得は重要な課題になる。村上らは，各傾斜角度の変化において障害物高の増加に対応するために，先にまたぐ下肢（leading limb）は大腿傾斜角，後にまたぐ下肢（trailing limb）は下腿傾斜角と足部傾斜角の角度を増加させていると報告している。さらに障害物高増加に伴い骨盤傾斜角は増加することについても合わせて報告されている。一方，運動力学的分析として，Patlaらにより，leading limbの筋活動の検討がなされている。しかしながら，各体節の傾斜角との関連性について検証が十分になされていない面もある上，trailing limbに関しては検証されていない。以上のことから本研究では健常男性を対象とし，跨ぎ動作におけるleading limb，trailing limbの下肢筋活動の変化を明らかにすることを目的とした。
【方法】
健常な若年男性10名を対象とした。対象者は，下肢長を同程度となるように170±3cmの者を条件に選出した。筋電活動測定は，被験筋を両側中殿筋（GMe），両側大腿直筋（RF），両側大腿二頭筋（BF），両側前脛骨筋（TA），両側ヒラメ筋（sol）とした。相を特定するために両側の踵骨外側と第一中足骨底に感圧センサを取り付けた。相区分は，Patlaらによるものを採用し，Phase1～2が立脚相で前半をPhase1（P1），後半をPhase2（P2）する。Phase3（P3）は，両側支持相，Phase4～5は，遊脚相で前半をPhase（P4），後半をPhase5（P5）とした。障害物高（以下obstacle）は7課題（0，5，10，15，20，25，30cm）とした。測定した筋電図データの検証のため三次元動作解析装置を使用した。赤外線反射マーカーは両側肩峰，両側上前腸骨棘，両側大転子，両側大腿骨外側上顆，両側腓骨外果，両側第一中足骨頭，両側第五中足骨頭，両側踵骨とした。統計処理は，一元配置分散分析と事後検定にTukey多重比較を行った。統計学的有意水準は5％とした。
【倫理的配慮,説明と同意】
対象者に対し，口頭で測定項目について説明し，書面にて同意を得た。本研究は，所属機関の倫理審査委員会の承認を得て実施した。
【結果】
Leading limbの筋活動変化はP3-4でBFおよびTAの筋活動増加が生じていた。P5では障害物高増加に際しSolとRFの筋活動も増加していた。Trailing limbの筋活動変化はP2にてSolはobstacle10cmにて増加したが，obstacle30cmでは筋活動の減少が生じていた。P3-4ではBFの筋活動が増加しobstacle20cmで最大となったがobstacle25cmを境に減少した。obstacle 25cm以上になるとGMeの筋活動が増加した。
【考察】
安全に跨ぎ動作を遂行するためには障害物クリアランスの確保が重要となる。Leading limbにおけるBFの活動増加は下腿の前方傾斜を抑制し，障害物への衝突を防いでおり，TAの筋活動増加は障害物クリアランスを確保と推察した。BFの筋活動増加が生じるとSolのタイミングが早くなるが，P3-4でBFの筋活動が増加したことで膝関節屈曲角度が増加するためと考えられる。このBFの筋活動増加により，P5ではRFの筋活動を増加させ床接地に備えていると推察した。Trailing limbにおけるP2後半のSol筋活動減少は，推進よりも下肢を高くあげることが優先されたためと考えられる。P2-4でTAの筋活動増加は，足部傾斜角増加に伴う障害物クリアランス確保と考えられた。P3-4でのBFの筋活動増加は下腿傾斜角を増加と推察される。obstacle25cmを境に生じるBFの筋活動減少とP3-4でのobstacle20cmを境に生じるGMeの筋活動が増加は，下腿傾斜角での対応が頭打ちとなり骨盤傾斜角にて対応するため骨盤傾斜角を増加させているからと考えられる。
【理学療法学研究としての意義】
跨ぎ動作における運動力学的分析は，身体運動学としての基礎的な知見として有用である。加えて，運動学的理解は臨床応用として機能障害推定や動作再建に繋がるため，意義が高いと考えている。
跨ぎ動作は障害物につまずかないように重力に抗して下肢を拳上し，障害物クリアランスを確保する動作である。歩行と跨ぎ動作を連続に遂行することは難易度が高く，転倒に結びつきやすい。中枢神経疾患などにより機能障害を呈した場合，小さな段差などで転倒することが多く，動作の再建において跨ぎ動作の獲得は重要な課題になる。村上らは，各傾斜角度の変化において障害物高の増加に対応するために，先にまたぐ下肢（leading limb）は大腿傾斜角，後にまたぐ下肢（trailing limb）は下腿傾斜角と足部傾斜角の角度を増加させていると報告している。さらに障害物高増加に伴い骨盤傾斜角は増加することについても合わせて報告されている。一方，運動力学的分析として，Patlaらにより，leading limbの筋活動の検討がなされている。しかしながら，各体節の傾斜角との関連性について検証が十分になされていない面もある上，trailing limbに関しては検証されていない。以上のことから本研究では健常男性を対象とし，跨ぎ動作におけるleading limb，trailing limbの下肢筋活動の変化を明らかにすることを目的とした。
【方法】
健常な若年男性10名を対象とした。対象者は，下肢長を同程度となるように170±3cmの者を条件に選出した。筋電活動測定は，被験筋を両側中殿筋（GMe），両側大腿直筋（RF），両側大腿二頭筋（BF），両側前脛骨筋（TA），両側ヒラメ筋（sol）とした。相を特定するために両側の踵骨外側と第一中足骨底に感圧センサを取り付けた。相区分は，Patlaらによるものを採用し，Phase1～2が立脚相で前半をPhase1（P1），後半をPhase2（P2）する。Phase3（P3）は，両側支持相，Phase4～5は，遊脚相で前半をPhase（P4），後半をPhase5（P5）とした。障害物高（以下obstacle）は7課題（0，5，10，15，20，25，30cm）とした。測定した筋電図データの検証のため三次元動作解析装置を使用した。赤外線反射マーカーは両側肩峰，両側上前腸骨棘，両側大転子，両側大腿骨外側上顆，両側腓骨外果，両側第一中足骨頭，両側第五中足骨頭，両側踵骨とした。統計処理は，一元配置分散分析と事後検定にTukey多重比較を行った。統計学的有意水準は5％とした。
【倫理的配慮,説明と同意】
対象者に対し，口頭で測定項目について説明し，書面にて同意を得た。本研究は，所属機関の倫理審査委員会の承認を得て実施した。
【結果】
Leading limbの筋活動変化はP3-4でBFおよびTAの筋活動増加が生じていた。P5では障害物高増加に際しSolとRFの筋活動も増加していた。Trailing limbの筋活動変化はP2にてSolはobstacle10cmにて増加したが，obstacle30cmでは筋活動の減少が生じていた。P3-4ではBFの筋活動が増加しobstacle20cmで最大となったがobstacle25cmを境に減少した。obstacle 25cm以上になるとGMeの筋活動が増加した。
【考察】
安全に跨ぎ動作を遂行するためには障害物クリアランスの確保が重要となる。Leading limbにおけるBFの活動増加は下腿の前方傾斜を抑制し，障害物への衝突を防いでおり，TAの筋活動増加は障害物クリアランスを確保と推察した。BFの筋活動増加が生じるとSolのタイミングが早くなるが，P3-4でBFの筋活動が増加したことで膝関節屈曲角度が増加するためと考えられる。このBFの筋活動増加により，P5ではRFの筋活動を増加させ床接地に備えていると推察した。Trailing limbにおけるP2後半のSol筋活動減少は，推進よりも下肢を高くあげることが優先されたためと考えられる。P2-4でTAの筋活動増加は，足部傾斜角増加に伴う障害物クリアランス確保と考えられた。P3-4でのBFの筋活動増加は下腿傾斜角を増加と推察される。obstacle25cmを境に生じるBFの筋活動減少とP3-4でのobstacle20cmを境に生じるGMeの筋活動が増加は，下腿傾斜角での対応が頭打ちとなり骨盤傾斜角にて対応するため骨盤傾斜角を増加させているからと考えられる。
【理学療法学研究としての意義】
跨ぎ動作における運動力学的分析は，身体運動学としての基礎的な知見として有用である。加えて，運動学的理解は臨床応用として機能障害推定や動作再建に繋がるため，意義が高いと考えている。