[P-KS-09-2] ノルディックウォーキングの運動力学的解析②
～筋活動と体幹加速度による検討～第2報
Keywords:歩行, 筋活動, 加速度
【はじめに，目的】
近年では理学療法の分野においてもノルディックウォーキング（以下，NW）が注目され活用されはじめているが，下肢筋活動についての一定の見解は得られていない。また体幹加速度を用いた歩行動揺性の評価も行われていない。そこで，我々はNWの有用性を確認するために，通常歩行時とNW時の下肢の筋活動と加速度計を用いた体幹の動揺性の測定を行い比較検討した。
【方法】
対象は健常成人男性10名（平均年齢20.5±0.5歳，体重57.1±7.7kg）とした。課題動作は通常歩行とNWとし，歩調を110歩/分に統一した。各課題動作にて10m歩行を実施し，その際の体幹加速度と下肢筋活動を3試行ずつ計測した。筋活動の測定では，表面筋電計（キッセイコム社製MQ8）にて，サンプリング周波数1kHzにて5歩目の右立脚期における筋活動を測定した。被験筋は大腿直筋，大内転筋，大腿筋膜張筋，大腿二頭筋，前脛骨筋，腓腹筋外側頭とした。得られた筋電波形を20Hz～500 Hzのバンドパスフィルターにて処理した後，全波整流積分値を求めた。計測終了後に各筋の最大随意収縮（以下，MVC）の平均値を各筋の100%MVCとした。歩行時の各筋の全波整流積分値を100%MVCで正規化し（%MVC），筋活動量の指標とした。体幹の加速度の測定では3軸加速度計AS-5TG（共和電業社製）を用い，サンプリング周波数1kHzにて定常状態における1歩行周期の加速度波形を測定した。身体への加速度計の装着は第3腰椎棘突起の高さに貼付した。得られた加速度波形からRoot Mean Square（以下，RMS）を算出した。RMSは加速度波形の振幅の程度を表し，動揺性の指標とされ，本研究においては重心の移動と近似した値としている。%MVCとRMSの3試行の平均値を求め，通常歩行とNWで比較した。
【結果】
各測定筋における筋活動量（%MVC）を通常歩行，NWの順で示す。大腿直筋（9.7±6.4，11.5±8.2），大内転筋（19.7±19.6，20.6±22.9），大腿筋膜張筋（16.8±14.1，12.3±10.5），大腿二頭筋（10.3±8.0，9.7±11.1），前脛骨筋（14.2±6.1，10.8±3.6），腓腹筋（21.1±8.6，18.9±9.0）であった。次に，加速度計によるRMSの値を通常歩行，NWの順で示す。垂直成分（2.4±0.3，2.8±0.5），左右成分（2.0±0.4，2.1±0.4），前後成分（1.6±0.2，1.8±0.4）であった。
【結論】
NWでは大腿直筋と大内転筋がより強く活動していることが確認できた。これは両上肢で床面にポールを突くことによる重心の左右への移動が影響しており，両側に突くポールにて制限された床面の範囲内での重心の円滑な移動を股関節内転筋と膝関節伸展筋で支えていることを示唆していると推測できる。また，これはRMSの左右成分がNWで増加している結果と一致している。大腿筋膜張筋や前脛骨筋，腓腹筋外側頭の筋活動はNWで低下しており，足部や膝部の負荷量の軽減を図る上で有意義な結果が得られた。
近年では理学療法の分野においてもノルディックウォーキング（以下，NW）が注目され活用されはじめているが，下肢筋活動についての一定の見解は得られていない。また体幹加速度を用いた歩行動揺性の評価も行われていない。そこで，我々はNWの有用性を確認するために，通常歩行時とNW時の下肢の筋活動と加速度計を用いた体幹の動揺性の測定を行い比較検討した。
【方法】
対象は健常成人男性10名（平均年齢20.5±0.5歳，体重57.1±7.7kg）とした。課題動作は通常歩行とNWとし，歩調を110歩/分に統一した。各課題動作にて10m歩行を実施し，その際の体幹加速度と下肢筋活動を3試行ずつ計測した。筋活動の測定では，表面筋電計（キッセイコム社製MQ8）にて，サンプリング周波数1kHzにて5歩目の右立脚期における筋活動を測定した。被験筋は大腿直筋，大内転筋，大腿筋膜張筋，大腿二頭筋，前脛骨筋，腓腹筋外側頭とした。得られた筋電波形を20Hz～500 Hzのバンドパスフィルターにて処理した後，全波整流積分値を求めた。計測終了後に各筋の最大随意収縮（以下，MVC）の平均値を各筋の100%MVCとした。歩行時の各筋の全波整流積分値を100%MVCで正規化し（%MVC），筋活動量の指標とした。体幹の加速度の測定では3軸加速度計AS-5TG（共和電業社製）を用い，サンプリング周波数1kHzにて定常状態における1歩行周期の加速度波形を測定した。身体への加速度計の装着は第3腰椎棘突起の高さに貼付した。得られた加速度波形からRoot Mean Square（以下，RMS）を算出した。RMSは加速度波形の振幅の程度を表し，動揺性の指標とされ，本研究においては重心の移動と近似した値としている。%MVCとRMSの3試行の平均値を求め，通常歩行とNWで比較した。
【結果】
各測定筋における筋活動量（%MVC）を通常歩行，NWの順で示す。大腿直筋（9.7±6.4，11.5±8.2），大内転筋（19.7±19.6，20.6±22.9），大腿筋膜張筋（16.8±14.1，12.3±10.5），大腿二頭筋（10.3±8.0，9.7±11.1），前脛骨筋（14.2±6.1，10.8±3.6），腓腹筋（21.1±8.6，18.9±9.0）であった。次に，加速度計によるRMSの値を通常歩行，NWの順で示す。垂直成分（2.4±0.3，2.8±0.5），左右成分（2.0±0.4，2.1±0.4），前後成分（1.6±0.2，1.8±0.4）であった。
【結論】
NWでは大腿直筋と大内転筋がより強く活動していることが確認できた。これは両上肢で床面にポールを突くことによる重心の左右への移動が影響しており，両側に突くポールにて制限された床面の範囲内での重心の円滑な移動を股関節内転筋と膝関節伸展筋で支えていることを示唆していると推測できる。また，これはRMSの左右成分がNWで増加している結果と一致している。大腿筋膜張筋や前脛骨筋，腓腹筋外側頭の筋活動はNWで低下しており，足部や膝部の負荷量の軽減を図る上で有意義な結果が得られた。