[O-KS-14-5] ステップ長延長に伴う歩行速度増大と，股関節屈曲・足関節底屈パワー比との関連
Keywords:歩行速度, ステップ長, 股関節屈曲・足関節底屈パワー比
【はじめに，目的】
歩行速度はADL自立度や転倒率，ひいては生命予後との関連が報告され，疫学的に重要な評価指標である。歩行速度はステップ長とケイデンスにより規定されるが，とりわけ高齢者では，ステップ長低下が歩行速度低下の大きな要素として挙げられる。そのため，高齢期の歩行速度の維持・向上には，ステップ長低下の防止が有用と考えられる。ステップ長低下には，下肢関節可動域の狭小化，バランス機能の低下といった要因が含まれるが，運動力学的観点では足関節底屈パワーの低下が強く関連している。一方，歩行の立脚後期において，足関節底屈パワーは股関節屈曲パワーと機能的に関連し，ともに下肢の振り出しに関わる。さらに両パワーは，同一速度ではステップ長とケイデンスの増減により，トレードオフが生じることが報告されている。そのため，ステップ長延長による歩行速度向上には，各関節のパワー発生の量的な変化のみでなく，股関節屈曲と足関節底屈のパワー比に注目することが必要と考えた。そこで本研究の目的を，ステップ長延長による歩行速度向上の際の，股関節屈曲および足関節底屈のパワー比変化を検証することとした。
【方法】
健常成人女性を対象に，ケイデンスを100歩/分に規定した，1.0m/s（slow），1.2m/s（normal），1.4m/s（fast）の3課題の歩行を行わせた。それぞれの歩行を三次元動作解析装置にて計測し，下肢関節パワーを算出した（単位：W/kg）。それぞれの歩行を5回ずつ測定し，歩行速度が規定値に近い3試行の平均値を解析に用いた。また立脚後期の正の股関節屈曲パワーを，正の足関節底屈パワーで除し，股関節屈曲・足関節底屈パワー比として算出した。統計解析には一元配置分散分析，もしくはFriedman検定を用いて3課題間のパワーおよびパワー比を比較検討した。
【結果】
立脚後期の正の股関節屈曲パワーは，slow，normal，fastの順に，それぞれ1.09±0.28，1.40±0.46，1.63±0.48であり，slowに比べfastで有意に大きかった（p＜.01）。同様に，正の足関節底屈パワーは3.31±0.47，4.11±0.68，4.82±0.66で，速度の増大と共に有意に増大した（p＜.05）。股関節屈曲・足関節底屈パワー比は0.35［0.18-0.45］，0.29［0.16-0.66］，0.33［0.16-0.61］であった。
【結論】
ステップ長延長による歩行速度向上の際，下肢関節パワーが増大する一方で，立脚後期の股関節屈曲と，足関節底屈の正のパワー比に有意な変化はなかった。ステップ長延長により歩行速度を向上させるためには，下肢関節パワー発揮の向上に加え，振り出し時の股関節と足関節パワーの比率を一定にする必要があると考えられる。
歩行速度はADL自立度や転倒率，ひいては生命予後との関連が報告され，疫学的に重要な評価指標である。歩行速度はステップ長とケイデンスにより規定されるが，とりわけ高齢者では，ステップ長低下が歩行速度低下の大きな要素として挙げられる。そのため，高齢期の歩行速度の維持・向上には，ステップ長低下の防止が有用と考えられる。ステップ長低下には，下肢関節可動域の狭小化，バランス機能の低下といった要因が含まれるが，運動力学的観点では足関節底屈パワーの低下が強く関連している。一方，歩行の立脚後期において，足関節底屈パワーは股関節屈曲パワーと機能的に関連し，ともに下肢の振り出しに関わる。さらに両パワーは，同一速度ではステップ長とケイデンスの増減により，トレードオフが生じることが報告されている。そのため，ステップ長延長による歩行速度向上には，各関節のパワー発生の量的な変化のみでなく，股関節屈曲と足関節底屈のパワー比に注目することが必要と考えた。そこで本研究の目的を，ステップ長延長による歩行速度向上の際の，股関節屈曲および足関節底屈のパワー比変化を検証することとした。
【方法】
健常成人女性を対象に，ケイデンスを100歩/分に規定した，1.0m/s（slow），1.2m/s（normal），1.4m/s（fast）の3課題の歩行を行わせた。それぞれの歩行を三次元動作解析装置にて計測し，下肢関節パワーを算出した（単位：W/kg）。それぞれの歩行を5回ずつ測定し，歩行速度が規定値に近い3試行の平均値を解析に用いた。また立脚後期の正の股関節屈曲パワーを，正の足関節底屈パワーで除し，股関節屈曲・足関節底屈パワー比として算出した。統計解析には一元配置分散分析，もしくはFriedman検定を用いて3課題間のパワーおよびパワー比を比較検討した。
【結果】
立脚後期の正の股関節屈曲パワーは，slow，normal，fastの順に，それぞれ1.09±0.28，1.40±0.46，1.63±0.48であり，slowに比べfastで有意に大きかった（p＜.01）。同様に，正の足関節底屈パワーは3.31±0.47，4.11±0.68，4.82±0.66で，速度の増大と共に有意に増大した（p＜.05）。股関節屈曲・足関節底屈パワー比は0.35［0.18-0.45］，0.29［0.16-0.66］，0.33［0.16-0.61］であった。
【結論】
ステップ長延長による歩行速度向上の際，下肢関節パワーが増大する一方で，立脚後期の股関節屈曲と，足関節底屈の正のパワー比に有意な変化はなかった。ステップ長延長により歩行速度を向上させるためには，下肢関節パワー発揮の向上に加え，振り出し時の股関節と足関節パワーの比率を一定にする必要があると考えられる。