各種運動療法が関節と筋に与える負荷の推定

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O０4-1

【目的】 運動療法には背臥位、座位、立位など様々な 肢位の運動が用いられる。臨床では、症例の状 況に応じて、適切な運動療法を選択する必要が ある。しかし、関節や筋への負荷を示す指標で ある関節反力や筋張力に関する先行研究では、 立位における運動が分析されることが多く、座 位や臥位における運動については検討がなされ ていない。本研究の目的は、筋骨格モデルシミュ レーションを用い、座位や臥位における運動療 法中の下肢関節と筋の負荷を推定することであ る。 【方法】 対象は健常成人男性 1 名（年齢：30 歳、身 長：165.0cm、体重：52.0kg）とした。分析 する運動は、立位におけるスクワット、ラン ジ、座位における股関節屈曲、膝関節伸展、臥 位 で の Straight Leg Raising（SLR）、 ブ リ ッ ジとした。分析対象は右下肢とし、ランジは 右下肢を前方へ踏み出した。三次元動作解析 装 置（VICON、Oxford Metrics 社 製 ） お よび床反力計（BP600400、AMTI 社製）に てモーションキャプチャーを行い、得られた データを筋骨格モデルシミュレーションソフ ト（AnyBody7.1，AnyBody Technology 社） に入力し、関節反力と筋張力を算出した。関節 反力は、股関節、脛骨大腿関節における 3 方向 への合力の最大値、筋張力は、下肢の主要筋の 最大値を算出し、5 回の施行の平均値を比較し た。座位や臥位における運動の解析では、椅子 やプラットフォームから作用する反力を最適化 法により推定して解析を行った。また、歩行に ついても分析を行い、各動作の関節反力と筋張 力は歩行中の最大値で正規化した。 【結果】 股 関 節 反 力 は ス ク ワ ッ ト 61.0%、 ラ ン ジ 72.0%、座位における股関節屈曲 27.9%、膝 関節伸展 24.5%、臥位での SLR33.4%、ブリッ ジ 37.7% であった。脛骨大腿関節反力はスク ワット 97.4%、ランジ 81.5%、座位における 股関節屈曲 6.0%、膝関節伸展 6.3%、臥位で の SLR12.1%、ブリッジ 11.4% であった。ま た、筋張力はスクワット、ランジでは、大腿 四頭筋が 111％ -201.5％、大殿筋が 115.2％ -126.5％、大内転筋が 168.5％ -205.9％と歩 行と比較して大きかった。また、座位における 股関節屈曲では、腸腰筋の筋張力は 105％で あった。 【考察】 スクワット、ランジなどの運動は歩行と比較 して、筋張力が大きかった。座位・臥位におけ る運動では、関節反力は立位における運動や歩 行よりは小さいが、種類によっては歩行と同程 度の筋張力を要求されるものもあった。した がって、関節への負荷を考慮して歩行へ向けて 段階的に介入する場合、座位や臥位での運動か ら開始し、立位、歩行へ移行していくことによ り、関節への負荷を軽減したうえで筋力トレー ニングが可能と考えられる。 ————————————————————— 倫理的配慮、説明と同意 本研究は当施設における倫理審査委員会において 承認を受け（承認番号：180113 疫）、ヘルシンキ 宣言に則り研究を行った。対象者には説明を行い、 同意を得た上で実施した。 筋骨格モデルシミュレーション / 関節反力 / 筋張力 1) 鹿児島大学大学院 保健学研究科　2) 垂水市立医療センター垂水中央病院　3) 鹿児島大学医学部 保健学科 竹下 康文1)2)_{川田 将之}3)_{宮﨑 宣丞}1)2)_{中井 雄貴}1)3)_{中辻 晋太郎}1) 林 浩之1)_{木山　良二}3)

各種運動療法が関節と筋に与える負荷の推定

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O０3-5

【目的】 一般に成長期野球選手の投球障害は over use や不良な投球動作により生じる。特に、肩 肘の故障しやすい投球動作として、「体の開き」 と「肘下がり」が考えられている。これは投球 動作指導の重要なポイントになるが「体の開き」 と「肘下がり」の関係性に関してはよく分かっ ていない。今回、投球動作時の体幹及び骨盤 回旋運動に着目し、「体の開き」と「肘下がり」 の関係性について運動学的に検討した。 【方法】 対象は中学生野球選手 32 名とした。ポジ ション及び現在と過去 3 ヵ月における疼痛の 有無に関するアンケート調査を施行した。胸 骨柄と第 2 仙椎後面に 3 軸加速度センサーを 貼付し、スローカメラを用いて投球動作を撮 影した。投球動作はワインドアップ期（knee highest position:KHP）−後方引込期−並進運 動期−コッキング期（foot plant:FP）−加速 期（maximum external rotation:MER）まで の投球動作を解析した。体幹及び骨盤の回旋運 動は、投球動作開始前の静止立位時の体幹及び 骨盤角度を基準とした。「肘下がり」は MER 時 の肩肩肘ラインにて判断した。「肘下がり」の 有無により 2 群（「肘下がり」群、「肘下がり」 無し群）に分類し、体幹回旋角度（胸骨回旋角 度）と骨盤回旋角度を各投球相で比較した。さ らに「肘下がり」角度と、骨盤と体幹の相対角 度との関係性を検討した。統計学的解析には対 応のない t 検定、Pearson の相関係数を用い、 有意水準を 5％未満とした。 【結果】 32 例中のポジション別内訳は投手 5 名、捕 手 3 名、野手 24 名であった。現在疼痛を有す る群は 13 例（43％）、過去 3 ヵ月に疼痛が認 められた群は 23 名（71％）であった。疼痛の 有無と肘下がり角度の比較では有意差は認めら れなかった。32 例中、14 名（44％）の選手 に「肘下がり」が認められた。体幹及び骨盤の 回旋タイミングは、「肘下がり」群において早 期に体幹及び骨盤回旋運動が生じ、体幹及び骨 盤回旋角度は増加していた。特に「肘下がり」 無し群と比較して FP 時の体幹回旋角度は有意 に大きかった（p<0.05）。「肘下がり」角度は 骨盤と体幹の相対角度と正の相関（r ＝ 0.55、 p<0.05）を認めた。 【考察】 今回、肘下がりと疼痛の関連性は認められな かったが、「肘下がり」を呈した選手は、早期 に体幹と骨盤の回旋運動が生じ、回旋角度が増 加していた。また、「肘下がり」角度が大きい 選手は骨盤に対する体幹の回旋角度が大きく、 いわゆる「体の開き」を生じていることが示さ れた。成長期野球選手は一般に MER 時の肩外 転角度が小さく、肘が下がり、体の開きが早く 上肢に依存した投球動作になりやすい。今回の 結果は、「体の開き」と「肘下がり」には投球 動作における骨盤及び体幹回旋運動のタイミン グや回旋角度、骨盤に対する体幹回旋角度が密 接に関連していることが示唆された。 ————————————————————— 倫理的配慮、説明と同意 本研究は霧島整形外科倫理審査委員会の承認を得 て実施した（承認番号 :00012）。また研究の実施に 際し、対象者に研究について十分な説明を行い、同 意を得た。 投球障害 / 肘下がり / 体の開き 1) 医療法人術徳会 霧島整形外科病院　2) 医療法人術徳会 霧島整形外科クリニック　3) 鹿児島大学 大学院 保健 学研究科　4) 鹿児島大学医学部保健学科 基礎理学療法学講座 松野 竜工1)_{橘木 康文}2)_{足立 貴志}2)_{中西 和毅}3)_{木山 良二}4) 榊間 春利4)_{井尻 幸成}1)

中学生野球選手における投球動作時の肘下がり

と体の開きとの関係性について