[1095] スクワット動作時の関節運動への加齢の影響について
Keywords:加齢, スクワット動作, 下肢関節運動
【はじめに】スクワット動作は下肢筋の筋力増強やバランス能力の向上の手段としてリハビリテーション,スポーツ領域,健康領域で広く用いられ,様々な年代に適用される。実際に,スクワット動作を実施する際,体幹の傾き（Wall Squat Hold法）,膝の最大屈曲角度,沈み込みの深さ（Quarter,Parallel,Full）,施行回数などが対象に合わせて設定される。しかしながら,これらの研究報告の多くは若年者やスポーツ障害患者を対象にしており,得られた知見が異なる年代に必ずしも適用できるとは限らない。今回,我々は,高齢者のスクワット動作時の関節運動を調べ,加齢の影響を明らかにしたので報告する。
【方法】対象は健康高齢者18名（平均年齢70.7±3.7歳；平均身長：164.4±4.9 cm；平均体重：62.6±9.2 kg）,1年以内に転倒歴のない者とした。スクワット動作の開始肢位は安静直立位とし,歩隔は両上前腸骨棘間距離の150%，足角は第2足趾と踵を結んだ線が平行となるようにして被験者を床反力計上に立たせた。上肢は胸部の前でクロスした状態とした。コンピュータスクリーンを被験者の眼前の高さで1m前方に設置し,足圧中心の前後及び左右の2次元座標系をフィードバック情報として与えた。被験者が自身の足圧中心を外果前方5cm,両内果の中央の位置に配置させ,安定したのち,閉眼させ,聴覚刺激によりスクワット動作を開始させた。被験者への指示は,「出来るだけ素早く,腰を落として下さい。踵やつま先を浮かせてはいけません。また,胸の前に組んだ腕が太ももに当たらないようにして下さい。」とした。被験者はスクワット動作を5回実施した。スクワット動作時の重心運動を算出するために,3次元動作解析（Motion Analysis社製）を用いた。サンプリングレートは100Hzとした。Winterらの方法に従い反射マーカーを設置し,重心位置を算出した。データ処理は,10Hzのローパスフィルター処理後,運動開始の聴覚刺激の合図を基準として各データを再配列し,5試行の加算平均を各被験者のデータとして求めた。スクワット動作の評価は,聴覚刺激から各関節（体幹,股関節,膝関節,足関節）の運動開始までの反応時間（msec）,各関節の最大角度（°）,各関節の最大角速度（deg/sec）とした。さらに,加齢の推移を調べるために対象を60代と70代に分け,統計処理には対応のないt検定を行い,有意水準は5％未満とした。
【倫理的配慮，説明と同意】本研究は本学に設置されている倫理委員会の承認を得ており，同意を得た者が実験に参加した（11-03）。
【結果】膝関節の最大屈曲角度は,全体で89.4±19.2°,70代で80.0±14.8°,60代で101.9±18.2°であり,70代が有意に小さかった（p＜0.05）。膝関節の最大角速度は全体で134.3±35.1 deg/sec,70代は115.7±32.6 deg/sec,60代は157.5±22.6 deg/secであり,70代が有意に低下していた（p＜0.05）。股関節，足関節は最大屈曲角度と最大角速度ともに有意差はなかった。
【考察】本研究の結果,60代と70代では膝関節の最大屈曲角度,最大角速度において有意差を認めた。股関節最大屈曲角度,足関節最大背屈角度,股・足関節最大角速度については有意差を認めなかった。一般的に,加齢による骨格筋量の減少はsarcopeniaと呼ばれている。特に,大腿四頭筋やハムストリングスといった膝関節周囲筋におけるsarcopeniaが顕著であること,加齢に伴う筋収縮速度の低下のため動的な筋活動のパフォーマンスが低下することが報告されており,今回の結果はこれらの加齢による筋機能低下が影響していたものと考える。スクワット動作の適切な深さは大腿と地面が水平となる高さであると報告されているが,加齢により膝関節周囲筋の筋力低下がみられる高齢者の場合,必ずしも適切な姿勢とはいえない。今後は筋力測定などを含めて加齢の影響を考慮したスクワット動作の指導を提案する必要がある。
【理学療法学研究としての意義】今回の研究は幅広く用いられているスクワット動作への加齢の影響を下肢関節の運動特性から明らかにした。本研究結果は理学療法の高齢者に対する健康増進および介護予防の運動プログラムに役立ち,国民の健康増進に寄与する。
【方法】対象は健康高齢者18名（平均年齢70.7±3.7歳；平均身長：164.4±4.9 cm；平均体重：62.6±9.2 kg）,1年以内に転倒歴のない者とした。スクワット動作の開始肢位は安静直立位とし,歩隔は両上前腸骨棘間距離の150%，足角は第2足趾と踵を結んだ線が平行となるようにして被験者を床反力計上に立たせた。上肢は胸部の前でクロスした状態とした。コンピュータスクリーンを被験者の眼前の高さで1m前方に設置し,足圧中心の前後及び左右の2次元座標系をフィードバック情報として与えた。被験者が自身の足圧中心を外果前方5cm,両内果の中央の位置に配置させ,安定したのち,閉眼させ,聴覚刺激によりスクワット動作を開始させた。被験者への指示は,「出来るだけ素早く,腰を落として下さい。踵やつま先を浮かせてはいけません。また,胸の前に組んだ腕が太ももに当たらないようにして下さい。」とした。被験者はスクワット動作を5回実施した。スクワット動作時の重心運動を算出するために,3次元動作解析（Motion Analysis社製）を用いた。サンプリングレートは100Hzとした。Winterらの方法に従い反射マーカーを設置し,重心位置を算出した。データ処理は,10Hzのローパスフィルター処理後,運動開始の聴覚刺激の合図を基準として各データを再配列し,5試行の加算平均を各被験者のデータとして求めた。スクワット動作の評価は,聴覚刺激から各関節（体幹,股関節,膝関節,足関節）の運動開始までの反応時間（msec）,各関節の最大角度（°）,各関節の最大角速度（deg/sec）とした。さらに,加齢の推移を調べるために対象を60代と70代に分け,統計処理には対応のないt検定を行い,有意水準は5％未満とした。
【倫理的配慮，説明と同意】本研究は本学に設置されている倫理委員会の承認を得ており，同意を得た者が実験に参加した（11-03）。
【結果】膝関節の最大屈曲角度は,全体で89.4±19.2°,70代で80.0±14.8°,60代で101.9±18.2°であり,70代が有意に小さかった（p＜0.05）。膝関節の最大角速度は全体で134.3±35.1 deg/sec,70代は115.7±32.6 deg/sec,60代は157.5±22.6 deg/secであり,70代が有意に低下していた（p＜0.05）。股関節，足関節は最大屈曲角度と最大角速度ともに有意差はなかった。
【考察】本研究の結果,60代と70代では膝関節の最大屈曲角度,最大角速度において有意差を認めた。股関節最大屈曲角度,足関節最大背屈角度,股・足関節最大角速度については有意差を認めなかった。一般的に,加齢による骨格筋量の減少はsarcopeniaと呼ばれている。特に,大腿四頭筋やハムストリングスといった膝関節周囲筋におけるsarcopeniaが顕著であること,加齢に伴う筋収縮速度の低下のため動的な筋活動のパフォーマンスが低下することが報告されており,今回の結果はこれらの加齢による筋機能低下が影響していたものと考える。スクワット動作の適切な深さは大腿と地面が水平となる高さであると報告されているが,加齢により膝関節周囲筋の筋力低下がみられる高齢者の場合,必ずしも適切な姿勢とはいえない。今後は筋力測定などを含めて加齢の影響を考慮したスクワット動作の指導を提案する必要がある。
【理学療法学研究としての意義】今回の研究は幅広く用いられているスクワット動作への加齢の影響を下肢関節の運動特性から明らかにした。本研究結果は理学療法の高齢者に対する健康増進および介護予防の運動プログラムに役立ち,国民の健康増進に寄与する。