[P1-B-0130] 足圧中心前方移動距離と足趾荷重量・足趾把持筋力との関連
Keywords:足圧中心, 足趾荷重量, 足趾把持筋力
【はじめに，目的】
足趾とバランスとの関連に着目した研究は多く，例えば，母趾の接地の有無が足圧中心（Center of Pressure：COP）の前方移動に影響すると報告されている（浅井ら，1989）。しかし，足趾の荷重の程度については明らかにされていない。また，足趾把持筋力増強によるFunctional Reach Testの向上（相馬ら，2012）が明らかにされているが，足趾把持筋力とCOP前方移動距離との関連については明らかにされていない。そこで本研究では，①COP前方移動距離と足趾荷重量との関連，また，その際の母趾と第2～5趾の荷重量の違いを明らかにした。②COP前方移動距離と足趾把持筋力との関連を明らかにした。
【方法】
対象は健常成人女性8名（年齢20.1±0.8歳）とした。
「足趾荷重量 （% 足趾荷重量 ） 」 は足圧分布測定器F-scanII（ニッタ社製）を使用した。4条件（a.全趾荷重,b.母趾のみ荷重,c.第2～5趾のみ荷重,d.全趾免荷）で測定な可能な自作の足台上で，足関節背屈のみで最大限身体を前傾させ，5秒間の足趾荷重量をサンプリング周波数30Hzで記録した。4条件各2回の母趾と第2～5趾にかかる総荷重量の平均を体重で除した。
「 COP 前方移動距離 （%COP） 」 は重心動揺計（ユニメック社製）上に前述した足台を置き，10秒間の踵からのCOP前方移動距離をサンプリング周波数20Hzで，足趾荷重量と同時に記録した。4条件各2回の平均値を足長で除した。
「足趾把持筋力」 は足趾把持筋力測定器（竹井機器社製）を使用した。端座位にて，足趾把持バーに第一指節間関節を合わせ，バーを把持した際の足趾把持筋力を左右各2回測定した。
分析方法は①4条件の%COPと%足趾荷重量についてPearsonの相関係数を算出した。また，a．全趾荷重時の母趾と第2～5趾への荷重量の違いに関して，対応のあるt検定を用いた。②4条件の%COPと足趾把持筋力に関して，Pearsonの相関係数を算出した。分析にはSPSS ver21を用い，有意水準は5%とした。
【結果】
%COPはa.70.1±5.0%，b.65.8±6.8%，c.63.5±3.1%，d.58.2±5.4%であった。%足趾荷重量はa.30.0±10.5%（内訳：母趾20.2±5.9%，第2～5趾9.8±5.4%），b.24.8±10.7%，c. 9.2±4.6%であった。足趾把持筋力は12.7±4.0kgであった。
①%COPと%足趾荷重量はa．全趾荷重・b．母趾のみ荷重で有意な相関が認められ（r=.744～.890），c．第2～5趾荷重では有意な相関は認められなかった。また，a．全趾荷重時の母趾と第2～5趾への荷重量は，母趾が有意に高値であった（p＜0.01）。②%COPと足趾把持筋力はc．第2～5趾のみ荷重で有意な相関が認められた（r=.72）が，その他の条件では有意な相関が認められなかった。
【考察】
①より，母趾への荷重量が多い程，COPの前方移動が可能であった。この理由として，体性感覚，支持機構，足関節の運動軸の点から考察した。母趾は足底部のうち最も感度が高く（浅井ら，1990），mechanoreceptorが多く存在する（井原，1985）。mechanoreceptorは高次中枢への情報提供を行う（大久保ら，1979）ことから，本研究では母趾への荷重によって体性感覚入力が増加し，姿勢制御に有効に働いたと考えた。また，母趾はその構造上，床面を「押す」作用，第2～5趾は「つかむ」作用があり（山崎ら，1999），筋力は第1～5趾のうち最も強い（Kimら，2011）。姿勢制御中の足趾は床面を「押す」動作に近似しており，母趾が支持機構として働いたと考えた。さらに，距骨下関節の運動軸は矢状面から16°母趾側へ傾くことから，母趾へのCOP移動は内外反が生じにくく，安定性が得られやすかったと考えた。
②より，通常の立位姿勢では，足趾把持筋力とCOP前方移動距離との関連は認められなかった。長趾・長母趾屈筋は足関節の外反を抑制し足部の剛性を高め，前脛骨筋・下腿三頭筋は足関節の安定化に関与することから，足趾把持筋力とCOP前方移動距離には相関があると仮説を立てたが，本研究の結果と異なった。これは，足趾把持筋力測定における「つかむ」動作と，実際の立位保持の足趾で床面を「押す」動作の差異が原因であると考えた。一方で，c．第2～5趾のみ荷重においては相関が認められた理由として，母趾を免荷したため第2～5趾の「つかむ」作用で代償したと考えた。つまり，胼胝や足趾変形などにより母趾に荷重が行えない状況では，第2～5趾が前方の安定性に寄与する可能性が示唆された。
以上より，前方へのバランス能力向上を目的とした足趾トレーニングでは，母趾は荷重（押す）トレーニング，第2～5趾は把持（つかむ）トレーニングが有用であろうことが示唆された。
【理学療法学研究としての意義】
前方へのバランス能力向上を目的とした足趾トレーニング方法を提案できた。
足趾とバランスとの関連に着目した研究は多く，例えば，母趾の接地の有無が足圧中心（Center of Pressure：COP）の前方移動に影響すると報告されている（浅井ら，1989）。しかし，足趾の荷重の程度については明らかにされていない。また，足趾把持筋力増強によるFunctional Reach Testの向上（相馬ら，2012）が明らかにされているが，足趾把持筋力とCOP前方移動距離との関連については明らかにされていない。そこで本研究では，①COP前方移動距離と足趾荷重量との関連，また，その際の母趾と第2～5趾の荷重量の違いを明らかにした。②COP前方移動距離と足趾把持筋力との関連を明らかにした。
【方法】
対象は健常成人女性8名（年齢20.1±0.8歳）とした。
分析方法は①4条件の%COPと%足趾荷重量についてPearsonの相関係数を算出した。また，a．全趾荷重時の母趾と第2～5趾への荷重量の違いに関して，対応のあるt検定を用いた。②4条件の%COPと足趾把持筋力に関して，Pearsonの相関係数を算出した。分析にはSPSS ver21を用い，有意水準は5%とした。
【結果】
%COPはa.70.1±5.0%，b.65.8±6.8%，c.63.5±3.1%，d.58.2±5.4%であった。%足趾荷重量はa.30.0±10.5%（内訳：母趾20.2±5.9%，第2～5趾9.8±5.4%），b.24.8±10.7%，c. 9.2±4.6%であった。足趾把持筋力は12.7±4.0kgであった。
①%COPと%足趾荷重量はa．全趾荷重・b．母趾のみ荷重で有意な相関が認められ（r=.744～.890），c．第2～5趾荷重では有意な相関は認められなかった。また，a．全趾荷重時の母趾と第2～5趾への荷重量は，母趾が有意に高値であった（p＜0.01）。②%COPと足趾把持筋力はc．第2～5趾のみ荷重で有意な相関が認められた（r=.72）が，その他の条件では有意な相関が認められなかった。
【考察】
①より，母趾への荷重量が多い程，COPの前方移動が可能であった。この理由として，体性感覚，支持機構，足関節の運動軸の点から考察した。母趾は足底部のうち最も感度が高く（浅井ら，1990），mechanoreceptorが多く存在する（井原，1985）。mechanoreceptorは高次中枢への情報提供を行う（大久保ら，1979）ことから，本研究では母趾への荷重によって体性感覚入力が増加し，姿勢制御に有効に働いたと考えた。また，母趾はその構造上，床面を「押す」作用，第2～5趾は「つかむ」作用があり（山崎ら，1999），筋力は第1～5趾のうち最も強い（Kimら，2011）。姿勢制御中の足趾は床面を「押す」動作に近似しており，母趾が支持機構として働いたと考えた。さらに，距骨下関節の運動軸は矢状面から16°母趾側へ傾くことから，母趾へのCOP移動は内外反が生じにくく，安定性が得られやすかったと考えた。
②より，通常の立位姿勢では，足趾把持筋力とCOP前方移動距離との関連は認められなかった。長趾・長母趾屈筋は足関節の外反を抑制し足部の剛性を高め，前脛骨筋・下腿三頭筋は足関節の安定化に関与することから，足趾把持筋力とCOP前方移動距離には相関があると仮説を立てたが，本研究の結果と異なった。これは，足趾把持筋力測定における「つかむ」動作と，実際の立位保持の足趾で床面を「押す」動作の差異が原因であると考えた。一方で，c．第2～5趾のみ荷重においては相関が認められた理由として，母趾を免荷したため第2～5趾の「つかむ」作用で代償したと考えた。つまり，胼胝や足趾変形などにより母趾に荷重が行えない状況では，第2～5趾が前方の安定性に寄与する可能性が示唆された。
以上より，前方へのバランス能力向上を目的とした足趾トレーニングでは，母趾は荷重（押す）トレーニング，第2～5趾は把持（つかむ）トレーニングが有用であろうことが示唆された。
【理学療法学研究としての意義】
前方へのバランス能力向上を目的とした足趾トレーニング方法を提案できた。