[P-KS-42-5] 荷重位置の違いが前脛骨筋および腓腹筋の筋活動に及ぼす影響
Keywords:表面筋電図, 荷重練習, アキレス腱
【はじめに，目的】
臨床場面において，荷重練習を実施する疾患には骨折の受傷後やアキレス腱の断裂後があり，骨折受傷後では骨や軟骨，アキレス腱断裂後では軟部組織への力学的負荷を考慮しなければならない。特にアキレス腱断裂後の理学療法では，背屈角度の増加と底屈筋の収縮の増大によるアキレス腱への牽引負荷に注意しなければならない。足関節底屈筋の収縮について，荷重量や荷重位置を変化させての報告はいくつかみられるが，足関節肢位を規定したものはなく，アキレス腱断裂後の理学療法において底屈筋の影響を知るには不十分である。そこで本実験では，足関節背屈角度を一定とした状態での荷重量と荷重位置の違いが足関節底屈筋と背屈筋の筋活動に及ぼす影響を検討することを目的とした。
【方法】
対象は健常成人男性10名（平均27.6±5.0歳）とした。足関節肢位が背屈0度となるよう非伸縮性のコットンテープ（日東電工株式会社，ニトリートCB38）で固定した被検者の安静立位および荷重位置と荷重量を変化させた立位における下肢筋の表面筋電図を記録した。表面筋電図の計測には表面筋電計Myosystem1400（Noraxon社）を用いた。被検筋は両前脛骨筋，腓腹筋内側頭および外側頭とした。記録条件としてサンプリング周波数を1kHz，周波数帯域は10から500Hzとした。運動課題は各10秒間とした。得られた生波形を整流化し平均振幅値を算出した。荷重時の振幅値を安静立位時における同名筋の振幅値で除して筋電図積分値の相対値を求めた。荷重量は体重計を用いて同定し，体重の1/3，1/2，2/3，全荷重の4種類を設定した。また，荷重位置は中足趾節間関節（前足部），踵骨（後足部），前足部と後足部の荷重が均一になる位置（中足部）の3条件とし，該当部位へ筋電図の記録電極を配置することにより同定した。記録時には，ゴニオメータを用いて足関節背屈肢位の測定もおこなった。
統計学的処理は，荷重位置の違いによる筋電図積分値の相対値を一元配置分散分析とTurkeyの多重比較検定を行い検討した。なお，有意水準は危険率5%とした。
【結果】
前脛骨筋はすべての荷重量において前足部および中足部と比較し後足部において有意に高値を認めた。腓腹筋内側頭では1/3では荷重位置の違いによる有意な差は認めなかったが，1/2・全荷重では後足部と比較し前足部において有意に高値を認め，2/3では中足部および後足部と比較し前足部において有意に高値を認めた。腓腹筋外側頭はすべての荷重量において中足部および後足部と比較し前足部において有意に高値を認めた。
【結論】
足関節背屈可動域を制限した環境下で前足部への荷重量を増加させた場合，背屈角度の増加によるアキレス腱への牽引負荷の影響は除外される一方で，足関節底屈筋群の活動の増加による牽引負荷の増大を考慮しなければならない。今後は足関節背屈の影響と収縮の影響をさらに分けて検討する必要がある。
臨床場面において，荷重練習を実施する疾患には骨折の受傷後やアキレス腱の断裂後があり，骨折受傷後では骨や軟骨，アキレス腱断裂後では軟部組織への力学的負荷を考慮しなければならない。特にアキレス腱断裂後の理学療法では，背屈角度の増加と底屈筋の収縮の増大によるアキレス腱への牽引負荷に注意しなければならない。足関節底屈筋の収縮について，荷重量や荷重位置を変化させての報告はいくつかみられるが，足関節肢位を規定したものはなく，アキレス腱断裂後の理学療法において底屈筋の影響を知るには不十分である。そこで本実験では，足関節背屈角度を一定とした状態での荷重量と荷重位置の違いが足関節底屈筋と背屈筋の筋活動に及ぼす影響を検討することを目的とした。
【方法】
対象は健常成人男性10名（平均27.6±5.0歳）とした。足関節肢位が背屈0度となるよう非伸縮性のコットンテープ（日東電工株式会社，ニトリートCB38）で固定した被検者の安静立位および荷重位置と荷重量を変化させた立位における下肢筋の表面筋電図を記録した。表面筋電図の計測には表面筋電計Myosystem1400（Noraxon社）を用いた。被検筋は両前脛骨筋，腓腹筋内側頭および外側頭とした。記録条件としてサンプリング周波数を1kHz，周波数帯域は10から500Hzとした。運動課題は各10秒間とした。得られた生波形を整流化し平均振幅値を算出した。荷重時の振幅値を安静立位時における同名筋の振幅値で除して筋電図積分値の相対値を求めた。荷重量は体重計を用いて同定し，体重の1/3，1/2，2/3，全荷重の4種類を設定した。また，荷重位置は中足趾節間関節（前足部），踵骨（後足部），前足部と後足部の荷重が均一になる位置（中足部）の3条件とし，該当部位へ筋電図の記録電極を配置することにより同定した。記録時には，ゴニオメータを用いて足関節背屈肢位の測定もおこなった。
統計学的処理は，荷重位置の違いによる筋電図積分値の相対値を一元配置分散分析とTurkeyの多重比較検定を行い検討した。なお，有意水準は危険率5%とした。
【結果】
前脛骨筋はすべての荷重量において前足部および中足部と比較し後足部において有意に高値を認めた。腓腹筋内側頭では1/3では荷重位置の違いによる有意な差は認めなかったが，1/2・全荷重では後足部と比較し前足部において有意に高値を認め，2/3では中足部および後足部と比較し前足部において有意に高値を認めた。腓腹筋外側頭はすべての荷重量において中足部および後足部と比較し前足部において有意に高値を認めた。
【結論】
足関節背屈可動域を制限した環境下で前足部への荷重量を増加させた場合，背屈角度の増加によるアキレス腱への牽引負荷の影響は除外される一方で，足関節底屈筋群の活動の増加による牽引負荷の増大を考慮しなければならない。今後は足関節背屈の影響と収縮の影響をさらに分けて検討する必要がある。