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不動終了後のラットヒラメ筋に対する間歇的伸張運動が関節可動域と筋線維におよぼす影響

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(1)

  著

不 動

対 す

間歇 的

伸 張

       

関節 可 動

線維

に お

よ ぼ

す 影響

上 貴 行

D

沖 田

 

2)

 

高 橋 裕

3)

    

裕 司

4)

 

鈴 木 重 行

])

要 旨

 

木 研 究

目的

間歇

伸 張

運 動 が 関 節卩∫動

域 制

と廃 用性 筋 萎 縮

回 復 促 進

有 効

であ るの か をラッ トの

実 験

モ デ ル を

い て

検 証

することであ る

8

Wlstar

系 雄 性

ラ ッ

30

Control

5

匹 と 両 側

節 を最 大 底 屈 位

4

週 間

ギ プスで

不動 化

す る 実 験

25

匹 に 分 け,

実験 群

は さ ら に

1

) 不 動

のみの群

1

; n

5

2

) 不 動 期 間 終 了 後

に ギ プスを 除 去 し, 通

常 飼 育 を

1

間 実 施 す

群 (

n

5

2

週 問実

する

CII≡

5

NS

群 )

3

) 同様

に 通

常 飼 育

と し

加 え

間 歇 的 伸 張

をユ週

実 施 す

群 (

n

5

) と

2

週 間実 施 す

群 (

n

5

) 〔

S

に 分 けた

伸 張

水 動 物

他 動

装 置 を用

いて

40

°

可 動 範 囲

足 関節

底 背 屈

い, ヒラメ

筋 を

4

1

回のサ

ク ル で

伸 張

これ を1日

30

6

っ た

足 関 節 背 屈

角 度 は 不

動 終

r

1

H .

2

週 目

S

NS

り有

意 に

高値 を示

し た。 ヒラメ

筋 線 維横 断 而 積

不動 終

r

1

週 目 は

Type

線 維

の み

S

NS

群 よ

り有

高 値

不 動 終

r

2

週 目

Type

 

I

H

線 維

と も

S

詳 が

NS

よ り

有 意

高 値 を 示

し た

加 え

不 動 終 了 後

1

週 目の

NS

に は

線 維

の発 生 が 顕

に認 め ら れ た

以 上のこ と か ら

 

S

NS

り も

足 関 節

屈の可

動 域 制 限

やヒラメ

筋 線 維 萎 縮

回復

良 好

であ り

間 歇 的

仲 張

は関

限 と

性 筋 萎 縮

の 凹

復 促 進

有 効

る こと が

示 唆

さ れ た

u

 

聞 歇 的

仲 張

節 可 動

制 限

性 筋 萎

 

臨床

で は

整 形

外 科 術 後

患 部

安 静

維 持

創 傷

損 傷

部 位の

治癒 促 進

の た め に

ギ プ

ス や

装 具 な

どによ っ て

関 節

不 動 化

さ れ る

而 に し ば しば

し か し

こ の よ

関 節

は,

筋 線 維

筋 膜

短 縮

と *

 EffecL of lnしermLttcnt  Stret(:hing on Li[llitatioll of 八nk]e 

Joh

iL

  M【〕bUity alld  Disusc Muscle八troph}

in lmmobilizcd Rat Soleus   MしLS〔

Le1

) 名古屋 大学大学 院 医学 系 研究科リハ ビ リ テ

ショ ン療 法学専 攻   〔〒461

8673 愛 知 県 名 古屋市 東 区大幸南 丁 目1

20〕

  Tnknl

uki  lnoue

 RPT

MS

 Shigeyuki Suzuki

 RPT

 PhD:Progrn1

n

  in Physic}il and  Occupational Therapy

 Graduate SchooL Qf  ITealth

  Sclcnces

 Na9〔,}a じnl、

ersity

2) 星城 大 学 リハビリテ

ショ ン学 部

  Mu/oru  Okim

 RPT

 PhD :FacuLty 〔}f Care and  RehabMtation

  Seijご)h IJuiversiL}

3)昭和 大 学 藤 がff

1

V

ハ ビ リ テ

ション部

 Yuji Takahushi

 RPT :Departmcnt  of Rehat}ilitaLion

 Fujigaoka

 HospitaL Sht〕wa UnL、erSILy

t〕 名 占屋 大学 医 学 部 保 健 学 利 理 学 療 法 学 専攻

 Yuji Harada:Departmellt  o /Physica且TLlerapy

 Scho{)L of Hea且Lh

  Sciences

 Nagoya τ/nii

ersL1 》

 

E

maiL 

jO6030

】d@mb 〔,x

1

IHgei

a

u

ac

jp

  〔受付H 2006年ア月31日 /受 理

H

 2006 年 12 月 2日 〕 そ れ らの

伸 張

下 な ど に

動 域 制 限

ら には

重 量 や 筋 線 維 横 断 面 積の減 少 1)2)

線 維

タ ンパ ク

少3)な ど に 基づ く

性 筋 萎 縮

生 を

招 く

こ と が

ら れ てい る1

5〕

そ して

∫動 域 制 限

や廃 川

性 筋 萎

縮 とい っ た 廃 川 症 候 群 は

身体

運 動 を

る の み

Activity

 of 

Daily

 

Living

ADL

Quality

 of 

Life

QOL

の低 下 を

招 く重 大

因 子

な り

そのた め

理 学 療 法ではこれ らの廃 用 症 候

行 を抑 制 す

るこ と

あ るいは 回

を促

する こ と が

め ら れ

近年

は 理

学 療 法

果 を 明 ら か に

るこ

と も重 要

題 と なっ ている

 

理 学療 法

臨 床 場 画

を み る と, 関

動 後

格 筋

筋 機 能

改 善 す

る 凵

で 伸 張 運 動 が 比

較 的 多 く用

い ら れ てい る

これ は

張 運 動 が 筋 線 維 肥 大 を も た ら す こと や

筋 線 維

柔 軟 性

伸 張 性

維 持

改 善6)に

有 効

ると

考 え

ら れて い る た め と思 わ れ るtt ま た

仲 張

持 続 的 伸 張

間歇

張 運 動 に 大 別 さ れ

につ ては

諸 家

5)713 )の

動 物 実 験

に よっ て

節 可 動

域 制 限

廃 川 性 筋 萎 縮

とい っ た 廃 川 症

群の進

行 抑 制

(2)

2

理 学 療 法 学

 

34

1

るいは

れ ら

廃 用 症 候 群

の 回

復 促 進

有 効

で あ るこ と が

報 告

さ れてい る。

持 続 的 伸 張 運 動

影 響

し た

報 告

に比べ

間 歇 的 伸 張

影 響

非 常

少 な く

検 討

さ れ てい る

内 容 も

可 動 域

廃 用 性 筋 萎 縮

進 行 抑 制 効 果

につ い て であ り

これ らの

廃 用 症 候 群

生 した

に 聞 歇 的

伸 張

回復 促 進 効 果 を検 討

し た

報 告

当 た ら ない

 

こ で

本 研 究

で は

間 歇 的伸 張

が 関

域 制 限 と

廃 用 性 筋 萎 縮

の回

復 促 進

で あ るのか をラッ トの

実 験

モデル

を用

い て

検 証 す

ること を 目 的 と し た

材 料

方 法

1

実 験 動 物

 

実 験 動 物

8

週 齢

Wistar

系 雄 性

ラ ッ トを

30

匹 (

250

5

±

7

2g

これ ら を

無 作 為

無 処 置

Control

群 (

n

=5

と 実 験 群

n

25

振 り分 け

た。

実 験 群

ラ ッ トは

述 す る 方

足 関 節

最 大 底

4

ギ プス

固 定

ヒ ラ メ

短 縮 位

状 態

で 不

動 化

し た

そ し て

群 は

1

) 不 動

のみの

処 置 を 施

す 群

以 ド

1

; n

5

2)

不 動 期 聞 終 了 後

にギプ ス 固

を 除 去 し

常 飼 育

1

週 間 実 施 す

群 (

n

=5

2

週 間 実 施

る 群

n

5

) (

NS

群 )

3

) 同様

に 不

動 期

終 了 後

に通

常 飼 育

とし

加 え

て間

伸 張

1

週 間 実 施 す

n

=5

2

週 間 実 施 す

n

5)

以 下

,S

群 )

振 り分 け

た、

 

な お

回の

実 験

べ て

名 古 屋 大

学 が

める 動

験 指 針

14 ) に

名 古 屋 大 学 医 学 部 動 物 実 験 倫

員 会

許 可

っ た。

2

足 関節

ギ プ

固定

方 法

  実験 群

ラッ

バル ビ タ

ルナ ト リウム

40mg

kg

腹 腔 内投 与

に よっ て 麻 酔 を 行い

両 側 足

関節 を最 大 底 屈 位

状 態 と

し,

足 部 か ら

膝 関 節

ま でギ プス

包 帯

にて

周 定

足 指

浮腫

の発 生 を

確 認 す

る ため に

露 出

させ た

そ し て

ギ プスの緩 み や 浮 腫の発 生

を確 認 した 際

に は

適 宜 巻

換 え

4

間継 続

して ギ プス

固 定 を行

。 な お

ギ プス固

を 施 さ れ た

後 も

ラッ

肢 に て

育 ケ

を 自 由に移

する ことが で

水 と餌

自由

に摂

さ せ た

3,

伸 張

運 動の方 法

1

 

動 期

,S

群の

ラ ッ トは

ペ ン

バ ル ビ タ

ナ ト リ

40

 mg

kg

腹 腔 内投 与

に よ っ て

っ た 後

足 関 節のギ プス

固定

除去

し た そし て , 小

動 物

用 他

15)を

以 ド

方 法

で ヒラメ

に 間

伸 張

実 施

し た。

 

小 動 物 用 他 動 運 動 装

15)は

Linear

 

Motor

LU4B45SA −

2

Oriental

 

Motor

 

Co,

 

Ltd

に よっ て ア

1

 

物用他

装置と間歇 的伸 張 運 動の方法

定 範 囲

前 後

直 線 運 動

ムと 回

盤 を ワ イ ヤ

連 結

する こ とで 回 転 盤 はア

ム の 前 後 運

同 期

し て

定 範

等 速

円 運

が 可

使 用

し たモ

任 意

囲 に おいて ア

ムが

直 線

設 定

した

前 後

の 最 大 範 囲 に 到 達 す る とスイッチ が

反 応

し, コ ン トロ

信 号

人 力

さ れ る。

信 号

力 さ

れ る

に 流

電 流で回

切 り替 え

の回 転 方

を 反 転 さ せ

ム は 反

対 方 向

さ ら に 反 対 側の スイッチ に

到 達 す

る と

再 度

は 反

す る よ

自動 制 御

さ れ 。 こ の た め ア

ムは 停 止 す る

な く連 続 して

前 後

動 す

るe

た, ア

ム の運 動

200mm

設 定 可 能

あ り

運 動

速 度

3

52mm

/sec の

範 囲

設 定

こ れ らの特 性 に よ り

ム の運

範 囲

速 度

わ せ る こ とで

回 転

盤の

可 動 範 囲

角 速 度

設 定

可 能 と

なっ てい る

 

次 に

の運

動 実施

たっ て は 以

ドの

留 意

し て

っ た。

まず

先 行 研 究

ll)16)

を概 観 す

と実 施

さ れ てい る

間歇 的伸 張 運 動

ラ ッ ト足 関

を 最 大 底 屈 位 か ら最 大

背 屈 位

まで卩

1

Ut

さ せ る

方 法

っ てい る

し か し こ の

方 法

で は

角速 度

の の

縮の

進 行

改 善

に よっ て関

動 域

が 日々

化 す る と

その時々で

張 運

の サ イク ル

なわ ち

仲 張 刺

激の

荷 回

っ て

る。

実 際

回の

実 験

モ デルは

Okita

ら 12>

報 告

参 考

る と

期 間

了 後 は 経 時 的 に足 関 節

背屈 叮動域

拡 大 す

る こ とが 予 想 さ れ た

そこ で

本研 究

では

足 関 節 背屈 可 動域

変化

に 関 わ ら ず

 

と サ イク ル で

伸 張

運 動 が 実 施 で き る よ

に足 関

の可

動 範

を 最 大 背

か ら 底

屈 方

40D

設 定

運 動

実 施

他 動

動 装

置 を 調 整 し た

な お

最 大 背 屈

述の

方 法

で 運 動 直 前 に 常 に 足 関

節 最

背 屈 角 度

測 定

して

決 定

し, ヒラメ

強 制 的

伸 張 刺 激

負 荷 さ

れ ない よ

し た

そ して

この

4

ぴ の

可 動 範 囲

関 節の底 背 屈 運 動 を 角 速 度

20

°

ヒ ラ メ

4

1

回のサ イ クル で

間歇 的

伸 張

した。

な お

伸 張

運動

中 は

に ラッ トの状

を 監

ヒ ラ メ

伸 張刺

激 が 加 わっ てい ること を

確 認

し な が ら

実 施

した。

 

の 実

施 時 間

諸 家

10

13)の

報 告

いて

筋 萎 縮

縮の

有 効

と さ れ る

1

30

(3)

プス固

除去

し た

直 後

か ら

始 し

6H

頻 度

し た

ま た

S

群の ラッ トは 仲 張 運 動 を 実 施 す る 時 間

以 外

通 常 飼 育

と し た。

 

NS

ギ プス

固 定

を 除 去 し た

は 通

常 飼 育

とし た。 た だ

S

群 は 週

6

日 の頻 度で麻 酔 を 行い

足 関

節 背 屈 角 度 を測 定 す

るた め

な か ら

ず 麻 酔

に よ る 成 長 不

や 足 関

節 背 屈 角 度

測 定

伸 張刺

激の影 響 が

ら れ る。 そこ で

NS

群に も 同 期

同 頻 度でペ ン ト バ ル ビ タ

ルナ

リ ウム

40

 mg !

kg

腹 腔 内 投 与

に よ る

麻 酔

節 背 屈 角 度

測 定

間歇

伸 張

飼 育 条件

と し た

4

足 関 節 背 屈

度の 測

 

足 関 節

角 度

測 定

Okita

ら12)の

報 告

二 人の

検 者

測 定

して の

各検 者

役 割

に 同

と し た

具 体 的 に は

ペ ン トバル ビタ

ル ナ ト リ ウ ム

40

 mg 〆

kg

腹 腔 内 投 与

に よっ て

麻 酔

したラ ッ ト を 側 臥

と し

検 者

徒 手

にて

膝 関 節

9

ぴ 屈 山 位 に 固 定 し た

そ し て

後 肢 筋 群

筋 収 縮

され ない こと を

認 し, その

検 者

強制 的 な力

え ない よ

に 注

し な が ら母

足 関節 を他動 的

背屈 さ

抵 抗 を 感 じ た 角 度 で 保 持 し た

この

角 度

最 大 背 屈

角 度

その

測 定

し て は,

基 本 軸 を膝

節 裂 隙 中 央

腓 骨 外 果

を 結 ぶ

移 動

を 腓

骨 外

と第

5

中足 骨 頭

と し

人の検 者 が 腓 骨

果 に 分

度 器

の 中

わ せ

足 関 節 最

底 屈

位 を

0

°

と して

5

°

単 位

っ た

な お

測 定

右の足 関

につ い て

3

左 右 そ れ ぞ れの 最 大 値 を デ

タ に 採 用 した

 

測 定

時 期

群 と も に

4

直 後

関 節 叮動

限の発 生 状 況 を 比

し た

NS

S

群につ いて は

動 終 了 後

1

週 目

2

週 目 に も

関節 可 動

制 限

の 回

を 比

し た

な お,

S

には

間歇 的 伸 張

の足

関 節

屈の 口

動 範

を設

定 す

るため

動 開

に も 同

の方 法で足 関 節 最 大 背

屈 角 度

測 定 を行

NS

群 も

S

群 と

飼 育 条

を 同

るた めに

測 定

っ た が

タ に は 用い な かっ た。

5

筋 線維

組 織 学 的変 化

検 索

1

) 検 索 方 法

  各 群

実 験 期 間 終 ∫後

ペ ン トバ ルビタ

ルナ ト リ ウム (

40mg

kg

腹 腔 内 投 与

に よっ て ラ ッ

1・

し,

側ヒラメ

ILI

した

そ して

以 下の方 法に て

筋 線 維

組 織 学 的 変 化 を検 索

し た。

具 体 的

には

出 し

ヒラメ

筋 を そ

中 央 部

2

分 割

トラガン トゴ ムに

埋 した

, ド ラ イア イ ス で

冷 却

し た イソペ ンタン液 内 で

急 速 凍 結

凍 結 し

筋 試 料

ク リ オス タッ ト (

Leica

 

CM1510−

ll

) を 用

い て

7

μ m

横 断 切 片

10

枚 程 度作 製 し

 

切片

組 織 学

のた め

Hematoxylin

eosin

 

H

E

) 染

色 を

学 顕

微 鏡

検 鏡

し た。

 

切 片

筋 線 維

Type

I ・H

線 維

分 別 す

るた めア ルカ リ

し た

ATPase

pH

 

lO

5

) 染 色 を施

しL7)

光 学 顕 微 鏡

検 鏡

し た

2

) 定 量 解 析

  各 群

ATPase

染 色 像

顕 微 鏡 用

デ ジ タル カメ ラ

Otympus

 

Fujix

 

Digital

 

CaInera

 

HC

300Z

OL

に て

20

の 拡 大 像 で

全 視

野 に

順 次

パ ソ コ ン

Apple

PQwer

 

Macintosh

 

G4

) に

取 り込

んだ。

して

無 作 為

に 選 ん だ 画 像

画 像 面

1

8mm2

1

5

 X 

I

2

 mnl

ま れ る すべての

筋 線 維 横 断 面積 を画 像 解 析

ソ フ

ウ ェ ア

Scion

 

Image

計 測

し た。

計 測

し た

筋 線 維

数 は

各 検 体 と も

Type

 

I

線 維

200

以 上

 

Type

線 維

100

以 上 で あ る

 

次に

群の

線 維

状 況 を 比 較 す

るた め

H

E

染 色 像 を 顕 微 鏡 用 デジ タル カ メ ラ (

Olympus

Fujix

 

Digital

 

Camera

 

HC −300ZfOL

に て

20

拡 大 像

で 全

視 野

に 至 る まで 順

パ ソ コ ン

Apple

 

Power

Macintosh

 

G4

り込 み

取 り込 み 順 に

つ け

フ ァイル した

そ して

像 解 析

の際の

無作 為 化 を 図

る ため

乱 数 表

を 用いて

5

つ の 画 像フ ァ イル

を選 択

画 像

画 像

1

8

 mm2

1

5

 x 

1

2

 mm

ま れ る

筋 線 維

総 数

壊 死 線 維

測 し,

筋 線 維

対 す

壊 死 線 維

合 を

め た

な お

検 索 対象

と した

壊 死 線 維

と は

細 胞 内 に

食 細 胞の浸 潤 が 認め ら れる

る い は

筋 線 維

し く低 下 し,

細 胞

消 化

さ れ た

壊 死 像

断 さ れ る もの の み と し た

6.

統 計 処 理

 

足 関

節 背 屈 角 度

統 計 処

理には

不 動 期

直 後

4

群 問

有 意

差 が

存 在 す

るか ど う か を

元 配 置 分

散分 析

以 下

ANOVA

に よっ て

か め

意 差 を 認 め た

場 合

多 重 比 較 検 定

Scheff6

用 し

問 の

有 意 差

判 定

した

ま た

不 動 終

了 後

1

週 目

2

週 凵 の

NS

S

足 関 節 背 屈 角 度

の比

に は

応のな い

t

検 定

を 川いた。 さら に

NS

 

S

群 そ れ ぞ れの

不 動

直 後

と 不

動 終 了 後

1

週 目

不 動 終

了 後

1

週 目 と 不

動 終 了 後

2

週 目

比 較

に は

対 応

t

検 定

を 用い た

筋 線 維 横 断 面積

につ て は

ANOVA

に よっ て

問 に

有 意 差

存 在 す

る かど

か を

か め

意 差 を 認 め た

場 合

多 重

較 検 定

Scheff6

法 を適 用

の 有 意 差 を 判

した

。一

線 維 数

につ い ては

群 間 で

x2

検 定 を 行

有 意 差

判 定

し た

な お

全て の

統 計 手 法 と も有 意 水 準

5

% 未満

た。

(4)

4

理学 療 法 学   第34巻 第1号

°

180

160

140

120

    100

ll

皿    

80

60

40

20

o

動 終

直 後

1

      図2 足 関 節 背 屈 角 度の変 化 半 均±標 準 偏

a ;不 動 終

r

直 後にお け る

Controt

群 との有意 差 (p<0

05)

2

b ;NS 群

 S群 それ ぞ れ に お け る 不動 終

f

後 直 後と 不 動 終 了 後 ⊥週 目

な ら び に不 動

 

終 了 後1週 目と不 動 終 了 後2週円の有 意 差 〔p<

0

05

c ;不動 終 了後1週 目

2週 目における

NS

群 と

S

群の

意 差 (pく

O

05)

1

足 関

屈 角

2

 

Control

足 関 節 背 屈 角 度

ラッ ト

と も

160

 D

, バ ラ ツキ を

め な かっ た.

実 験 群

の 不

動 期

後の 足

関 節 背 屈 角 度

平 均 値

1

87,

0

±

7

5

°

NS

82

8

±

14

35.

 

S

88.

8

±

11.

8

°

で あ り

3

群 と

C

 ntro1

り有 意

低 値

この

3

間 に は

意 差 を

めなか っ た。

不 動

1

週 目の 足 関

節 背 屈 角 度

NS

114.

9

±

13.

5

°

, 

S

127

1

±

7

5

°

両 群

も不 動 期 問 終 了 直 後

有 意

高値

こ の

2

群 間

で は

S

NS

群 よ り有 意 に 高 値 を 示 し た。

不 動 終

2

目の 足 関

節 背

度 は

NS

が ユ

24

4

±

20

6

°

で不

動 終

1

週 目 と

意 差 を 認 め

か っ たが

S

は ユ

50

8

±

4

ID

不 動 終 了 後

L

り有 意

高 値 を

示 し,

NS

群 よ り も

意 に

高値

た。

2.

筋 線 維横

断 面

の変 化

3

 

動 期 間 終

直 後

の 平 均

維 横 断

Type

I

H

線 維

と も に

1

群 が

Control

群 よ

り有

意に

低 値

し た

に,

不 動 終 ゴ後

1

週 目の

NS

 

S

平 均 筋

線 維 横 断 面積

Type

 

I

ll

線 維

1

り有 意

に 高 値 を 示 し

NS

群 と

S

群 を 比

較 す

る と

Type

 

I

線 維

に は

有 意

差 を 認 め な かっ た が

Type

 

H

線 維

S

NS

よ り

有 意

に 高

し た

ま た

不 動 終 了 後

2

NS

S

の 平 均

線 維

横 断 面 積

を 比

較 す

る と

Type

 

l ・ll

線 維 と も

S

群 が

NS

群 よ

り有

高 値

し た

3

壊 死 線 維の出 現 状 況

4

1

 

1

群 に おいて は

C

 ntro1

には ほ とん ど

線 維

見 さ れ

その

出現 状 況

有意

高値

を 示 し た

不 動 終

1

週 凵 をみ る と

NS

線 維

が 顕

め ら れ

出現 状 況

Control

1

意に

高値

した

。一

S

線 維

の 出 現 状 況 を みる と

Control

り有 意

高 値

であっ たが

1

群 と は

有 意

差 を

NS

り も有 意

低 値

っ た

次に

不 動 終 了 後

2

週 凵

み る と

NS

 

S

祥 と も に 壊

線 維

の出

現 状 況

COIItrol

よ り

有 意

に 高

で あっ た が

1

と は

有 意 差 を 認

こ の

2

問 に も

意 差 は

かっ た

t

 

先 行

1

5)7

13)1820 )に おい て

ギ プスでマ ウ スや ラッ トの

節 を劇

動 状 態 と

る と

背 屈

の口

動 域 制 限

尖 足 拘

縮 を 呈 す る と

報 告

さ れてい る

また

ヒラメ

は短 縮 位で不 動 状 態 に

さ れるた め 廃 川

性筋 萎 縮

生 も 顕 著 で あ る とい わ れているtt そ して

これ

で はこ の

験モデル を用い

縮 や

廃 用 性 筋 萎 縮

(5)

(μ  ) 450040003500300025002000150010005000

Type

 

I

線 維

不動 終 了     不 動 終 了 後   不 動 終了後   直 後         1週      2週 (μ  ) 4500400035003GOO2500 200015001000500o

Type

 

il

線維

不 動 終了

   

不動 終了 後

   

不 動終了後   直 後         1週         

2

驪 

 

Control

E

 

NS

君羊

s 群

      図3  筋 線 維横 断面積の 変化 平 均±標 準 偏 差

a ;不動 終 了 直 後における

Control

群と1群の有 意差

 

〔p<0

05

b;不動 終 了 後1週のNS 群

 

S

群 そ れ ぞ れ と

1

群 との有 意 羌 〔pく

0

05

c ;不動 終 了 後1週 目

2週 目 に お け る

NS

群 と

S

群の有 意 差

 

(p<

0

05

d

;NS 群

 

S

群 それぞ れに おける不 動 終 了後1週 円と不 動

2

週 日の

意 差

  (

p<

O

05

1

糶萎

ll

磯 熱 鬱

灘 霾 鬱

       図

4H

E

染 色像 a :

Collm

1

 

b

1

 c :

終了後

1

週目の NS 群

 

d

:不動 終 ∫後1週 目のS群

 e :不 動

了後

2

週 目 の

NS

 

f

終了後

2

H

S

スケ

ルは

100

μm を示 す

印は壊死

線維

を示し て お り

不 動 終了後1週目の

NS

Cc

)に は壊 死 線 維 が 顕 著に認められ る

発 生 機序

検 討

には

紳 張 運 動 な

どに よる

れ らの

進 行抑 制 効 果

検 討 さ れ

ている

か し

不 動

に よ っ て

一.

H

卩∫

動 域 制

限 と

性 筋 萎 縮

生さ せた

に 運

動 介

を行

その

効 果 を検 討

し た

報 告

につ い て は

,Okita

ら12〕の

持 続 的 伸 張 運 動

影 響 を検 証 し

には

見 当

た ら ない

その た め

関 節 可 動 域

「垠と

廃 用性 筋 萎

縮 に

す る

歇 的

伸 張

の回

復 促 進 効

果 に つ いて はこれ まで の先

研 究 ⊥

5)7

13)18

20)の 結 果 か ら は

ら かでは

な く

本研 究

の 目

はこの点 を

検 証 す

るこ とに

(6)

6 理

学療法学 第

34

巻 第

1

1

線維

の出現状況

Contro1

群       不 動 終 了 後  1週  不 動 終 了 後  2週 1群   NS 群   S群   NS 群    

S

群 筋 線 維 総 数 壊 死 線 維 数 壊 死 線 維の割 合 (% )

2

  1

310

81

 

0

899831aO

34

6729

    

7473

    

6684

    7239

201alb

   

42alc

    

32alc

    

15u

u

2

99

     

0

56

     

0

48

     

021

a ;

Control

群 との有 意 差 (pく0

05

b

1

群との有 意差 (p<

0

05

c ;不動 終了後

1

週 日の

NS

群 との 有 意 差

p< 

05)

  今

回の

結 果

か ら

1

NS

 

S

不 動 期 間 終 了 直

の足

関 節 背 屈 角 度

Control

群 よ

り半 減

し て お

こ の

3

群 問

に は

有 意 差 を認

な か

っ た。

した が

っ て

こ の

3

に は

尖足 拘 縮

生 して いる こと は

その

程 度

同様

であっ た と

推 測

さ れ る。

動 終

NS

S

足 関 節 背 丿

出角 度

の 回

復 状 況 を

み る と

不 動 終 了 後

1

週 凵

両 群

有 意 な 改 善 を認

不 動 終 了 後

2

S

の み に

有 意

改 善

が 認め ら

た。

そ し

NS

S

足 関節 背 屈 角 度 を

較 す

る と

不 動 終

r

1

週 目

2

週 目

S

有 意

っ た。 つ

ま り

動 終

r

の足 関

節 背

屈 可 動 域の

回復

NS

りも

S

良 好

あ り

, こ の こ と は, 問

歇 的仲 張 運動 が 関 節 可 動 域 制 限

の回

復 促 進

有 効

であ る こ と

を 示 唆

してい る

。一

Okita

ら12)は 同 様の実 験 モデル

川い

4

週 問の不 動

に ギ プス を

除 去

1

30

6

日ヒラメ

持 続 的伸 張

を 行っ た

別 な 治

療 介

入 を 行 わ な かっ た 群の足 関 節 背 屈

度 を

し た 結 果,

不 動 終 了 後

1

週 目

2

週 目 と

も有 意

は 認 め ら れ な かっ た と 報 告 してい る

加 えて

こ の

告12}で は 持 続 的 伸 張 運 動 を 行っ た 群の

不 動 終 了 後

2

週 目の足 関

125

°

であ

今 回

S

れ が

150D

であっ たこと か ら

える と

問歇 的 伸 張 運

動 は 持 続 的 伸 張 運 動 よ り も 関 節 可 動 域 制 限の同

復 促

進に

効 で は ないか と 思 わ れ る

し か し

間歇 的伸 張 運動

続 的

張 運

による

関節 可 動

制 限

の回

復 促 進 効 果

を 明 確 に 比 較 す るには

実 験

と して

再 度 追 試

行 う

こ と が 必

そ して

本 研 究

で は

足 関節 背 屈 角 度

の み で

縮の

程 度

評 価

して お

間歇 的 伸 張

縮の どの よ う な

病 態

好 影 響

た らしたの か は

ら か にで

きな

かっ た。

っ て

今 後

はこ の

につ い て

検 討

えてい

たい。

 

次 に

回の

結 果

か ら

1

平 均 筋 線 維 横 断

Type

 

I

線 維

Control

り有 意

低 値 を

示 し

ヒラメ

性 筋 萎

縮 が

惹 起

さ れ てい ること は 明 らか で

る。

た,

1

に は

Control

に はほ と んど 認 め ら

れ な

壊 死線 維

散 見

さ れ

性 筋 萎 縮

し た

筋 線 維

して い るこ と が 推 測 さ れ る

NS

群 と

S

Type

平 均 筋 線 維 横

断 面

1

群の そ れ と比

る と

不 動 終 了 後

1

週 目 か ら 両

と も

有 意

高 値

不 動

によっ て

惹 起

さ れ た

筋 線 維 萎 縮

が 不

動 終

は両

し てい ること を 示 し てい る

そ して

NS

群 と

S

平 均 筋 線 維 横

断 面

を 比

較 す

る と

不 動

終 了 後

1

H

Type

 

H

線 維

のみ

S

意 に高 値で

動 終

2

週 目 は

Type

 

I ・n

線 維 と も

S

群 が 有 意 に

高 値

で あっ た

し た がっ て,

不 動

了 後

筋 線 維 萎 縮

の 同

は 間

歇 的 仲 張

ことで

進 さ れ た と

測 さ れ る

先 行 研 究 で は

伸 張 運 動 に よっ て骨 格 筋にお ける タン パ ク

の合 成 が

進 さ れ

筋 線 維

が 肥 大

る8,21) こ と や

1

30

分 間の持

伸 張

実 施 す

る こと で

筋 線 維 萎 縮の回 復 促 進

効 果

L2)が

ら れ た と

報 告

さ れ て お

本 研

究 で 用い た

間歇 的伸 張 運 動

に よっ て

も同

果 が

ら れ

筋 線 維 萎

縮の回

促 進

さ れた と

わ れ る

ま た

歇 的

伸 張

方 法

骨 格 筋

対 す

影 響

関 連

につい て は

友 利

ら16>

2

週 間

後 肢 懸

垂の過

で マ ウ ス ヒ ラ メ

20

秒 間

1

回 とい

研 究で用い た

4

秒 間

1

のサ イク ル よ

り も

ゆっ

く り

と した

イク ル で

間 歇 的 伸 張 運 動 を実 施 す

る と

同 時 間行

っ た

持 続 的 伸 張 運 動

と 同

程 度

筋 線 維 萎 縮

進 行抑 制効

ら れ た と

報 告

し てい る。 そ し て ,

Staubar

ら 22) は

5

10

とい

う速

い サ

クルで

間歇 的 伸 張

動 を

繰 り返 す

と正

な ラッ ヒラメ

に も

筋 線 維

損 傷 が 惹

さ れ

13

10

同の ゆっ

り したサ イ クル で

行 え

筋 線 維 損 傷

発 生

筋 線 維

肥 大

し た と

報告

している

し た がっ て

これ らの報 告 か ら も本 研 究 で用い た

4

間に

1

回のサ イ クルの 間 歇 的

伸 張

筋 線 維 萎 縮

の 回

復 を促 進 す

妥 当

方法

で あっ た と

さ れる

た だ

間 歇 的 伸 張 運 動 に よ る 筋 線 維 萎 縮の 回 復

促 進 効

果は その

伸 張

サ イ クルのみ な ら

実 施 時 間

実 施 頻 度

な ど に よっ て も

化 す る こ とが

想 さ れ

今 後

はこれ らの 点 も 踏 ま え た 至 適 強 度 につ い てさ らに

検 討 す

る 必 要 が あ る と 思 わ れ る

 

西 田 ら11>は ギ プス

固定

後 肢 懸

垂 を

わ せ たラ ッ トの実 験モデ ル を 用い

2

不 動期 間 中

に 持

続 的 伸 張

20

秒 間

に ユ

のサ イクルの

間歇 的

伸 張

をヒラ メ

に そ れ ぞ れ

30

分 間 実 施

し た

筋 線 維

縮の進

行 抑

効 果

め ら れ

線 維

核 線 維

生 し

筋 線 維 損 傷

惹 起 さ

れ た と

報 告

してい る

こ れ につ い て

西

田 らID は

実 験

モ デ ル の

(7)

異 を 指 摘 し

ギ プス固 定 と後 肢 懸 垂 を 組 み 合 わ せ たモデ ル は, そ れ ら を

独で行っ たモ デル より もヒラメ

の脆 弱

は 顕

その よ

筋 線 維

し て

伸 張 刺 激 を負

荷 す る と筋 線 維 壊 死の 発 生 が 助 長 さ れ る と 述べ てい る

そ して

本研 究

では ギ プス

固 定 単 独

の モ デルを

用 し た が

西 田 ら11>が

用 し た ギ プス 固

と 後 肢 懸 乖 を 組 み 合 わ せ たモ デ ルよ り も 発 生 状 況 は 少 ない もの の

1

群 に は

壊 死 線 維

見 さ れ

筋 線 維

脆 弱 化

か が わ れ た

えて

不 動 終 ゴ後

1

週 目の

NS

群 は

線 維

の発 生 が 顕

これ は

不 動

に よっ て脆

弱 化

した 筋

線 維

重 と いっ た

刺 激

暴 露

さ れ る と

筋 線 維 損 傷

生 が

顕 著

にな ること を

してい る

こ の ことに

関 連

して

Pierre

ら23) は

10

後 肢 懸

再 荷

重 を

っ た とこ ろ

再 荷

2

口 凵

か ら

7

にか

て ヒ

へ の

貪 食 細 胞

筋 線 維 損 傷

惹 起

さ れ た と

報 告

してい る。

伸 張 性 収 縮

負 荷

に よっ て

も筋 線 維 損傷

惹 起

る との

報 告

24

もあ り

れ ら

報 告 か

筋 線 維

損 傷 発

生の

要 因

廃 川

に よる

筋 線 維

脆 弱化

筋 線 維

対 す

る ギ プ ス固

定 除去 後

再 荷 重

に よ る

過 度

な伸 張 負荷

影 響

考 え ら

れ る。 これ に

S

動 終 ゴ後

1

週 目

壊 死 線 維

出 現 状 況

1

有 意 差 を

, 間

歇 的 伸 張

動 を行 え

筋 線 維 損 傷

生は

さ れ ない こ

ら か

なっ た。こ の こ

関 連

し て

筋 細 胞

伸 張

とい っ

た機 械 的 刺 激

加 わ

る と

成 長 因子

現 し, こ の

成 長

因 子 は

筋 細 胞

修 復

再 生

を制 御

し, タ ンパ

質 合 成 を 促 進 す

8 )21 )こ

ら れ てい る

成 長

筋 線 維 損 傷 後

再 生 過 程

に おい て

も発

現 す るこ とが 明 ら かとなっ てい る 28

3D

加 えて

伸 張

刺 激

に よっ て

胞 内

に はス トレ ス タ ンパク

る32 )

と報 告

さ れてお

この ス トレス タンパ ク

胞 防 御 と し て

用 す るこ とが

ら れ てい る

つ ま り, 伸

張 刺 激

に よっ て

胞 内

にス トレス タンパ ク

質 を発

現 し てお け ば

その

筋線 維 損 傷 を惹 起 す

る よ

激 が

露 さ れ て も その 発 生 は 少 な

む と

想 さ れ る

し た がっ て,

回の間

伸 張

運 動 で もヒラ メ

成 長

因 子 やス トレ ス タンパク

現 が

さ れ

これ が

S

群 に お け る

筋 線 維 損 傷

の発 生 が

度 で あっ た 要

で は ないか と推

さ れ る

し か し, 本 研 究 で は この点 につ いては 明 ら か にで きてお ら

今 後検

討 すべ き

考 え

 

以 上の よ

本研

究の

結 果

に 基づ く と

間 歇

張 運

関 節

域 制 限や廃 用

性 筋 萎

縮の回

に有 効で あ る と

推 察

さ れ る

し か し

間 歇 的 伸 張

作 用 機 序

につ いては

ら か で は な

えて

その

伸 張

サ イ クル や実 施

時 間

な どにつ いて も

今 後 検 討

地 が ある と

わ れる。

不 動 期 間 終 了 後

にギ プスを

除 去

重 を

行 う

筋 線 維 損傷

牛 が

め られ た が

その

経 過

な どにつ い てはこれ まで

詳 細

報 告

が な さ れて い ない

理 学 療 法 を 行 う

うえ

で 臥

床 後

や ギプス冏

定 終

に 下 肢の 再 荷

を 開 始 する こ と は頻

にあ り, その際 の

骨 格 筋

変 化 を

し て お

重 要

と考 え

ら れ る た め

この点 につ い て も今 後

討 し てい く必 要 性 が あ る と 思 わ れ る

  謝 辞 :本 研 究の

部 は 株 式 会 社テクノ リン クの研 究 助 成 金 に よ

り行

わ れ た もの で

こ こ に

深 謝

い た し ま

tt

文    献

1

Herbisoll

 

GJ

 

Jaweed

 

MM

 

et al

Muscle

 

fiber

 atrophy

   after cast 

immobitization

 

in

 the rat

 

Arch

 

Phys

 

Med

 

Rehabil

 59:301

3

〔}5

1978

2)Herbison 

GJ

 

Jaweed

 MM

 et  al

:Muscle atrophy  

in

 rals

 

following

 

denervatioll

 casting

 

inflammation

 and tenoto

  mv

 Arch Phvs Mcd  Rchabil 60:401

404

1979

3)

Goldspink

 

DF : The Influence

 

of  

imm

〔〕

bilization

 

and

  stretch  on  protein  turnover  of rat   skeletal  muscle

 

J

  Physiol 264:267

282

1977

4)

Booth

 

FW

 

Ke

上so  

JR

Production

 of rat  muscle  atrophy   by cast fixation

 

J

 Appl Physiol 34(3):404

406

1973

5)Booth FW

 Kelso 

JR

:Effect of 

hind

timb

 

immobilization

  on   contractile  and  histochemical properties  of skeletal

  muscle

 Pflugers Arch 342:231

238

1973

6)鈴 木 重 行:ID ス トレッチング と は

 ID ス トレッチング

  個 別 的 筋ス トレッ チング

鈴 木重行 〔編 )

三輪 書 店

 

東京

2002

pp15

25

7)Yang  S

 Alnaqeeb  M

 et al

:Change in muscte  fibre type

 

muscle mass  and  

IGF

Tgene  expression  

in

 rabbit  skele

  tal muscle  subject  to stretch

」Anat l90:613

622

⊥997

8

Goldspink

 

G

Change

 

in

 muscle  mass  ancl phenotypc and

  th(:exprcssion  of auしocrine and  systenlic  growth factors

 

by

 muscle  

in

 response  

to

 stretch and  overload

 

J

 

Anat

 

l94

323

334

1999

9)Williams PE :Effect of  intermittent stretcll  on  immobi

 

lized

  muscies

 

Annals

  of  

Rheumatie

 Diseases 47

   1014

1016

 1988

10

Williams

 

PE

Use

 Df 

intermittent

 stretch 

hl

 the preven

  tien of seria ]sareomere  

loss

 in imnlobilized muscle

 Ann

 

Rheum

 

Dis

 

49

316

317

1990

ll

)西 田まど か

沖田  実

他 :持 続 的 伸 張 運 動と間歇 的伸 張   運 動が拘 縮 と筋 線 維に お よ ぼす 影響

関 節固定 法 と後 肢懸   垂 法を組み合わ せ た ラッ トの実 験モデル に よ る検

E

1 .

 

療 法 学

31

5

)i304

311

2004

12

C

kita

 

M

 

Yoshimura

 

T

 

et al

Effects

 of short 

duration

  stretching  on 

disuse

 muscle  atrol)by 

in

 imrll〔}

bi

亘zed  rat

  soleus muscles

 

J

 

Jpn

 

Phys

 

Ther

 

Assoc

 

4

1

5

2001

13

)中 田  彩

沖田  実

他 :持 続 的 伸 張運動の実 施 時問の違    い が 関節 拘 縮の進 行 抑 制 効 果に お よ ぼす 影 響

マ ウスに お

   

け る 実 験 的 研 究

一.

理学 療 法学

29

1

}:

1

5

2002

14

)名

占屋 大 学 医学 部付 属 動物 実 験 施 設:名 占屋 大学 医 学 部 動

    牛勿実 験 才旨蚕十

 

1998

15

Suzuki

 

S

 

Koeda

 

T

Development

 of 

CPM

 equipment  

for

   small  animaL   experiment

 

Proceedings

  of 

13tll

 

Interna

廿ollal 

C

〔}ngress  of the 

World

 

Confederation

 

for

   

Physical

 

Therapy

617

1999

16

)友 利幸之介

中 野 治 郎

他 :間 歇 的伸 張運 動 と持 続的仲 張

   

に よ るマ ウス ヒ ラ メ筋の廃用性 筋

縮 進 行抑 制 効 果に    つ いて

理 学 療 法 科 学 19(1):

31

35

2004

17

埜中

征哉

:筋

維の壊 死

再生

の た め の

筋病

理 (

   3版)

埜 巾 征 炭 (編)

口 本 医事新 報 社

東 京

1999

   PP36

39

(8)

8 理学

療法学  第

34巻

1

18

) 沖出

 

実, 吉村 俊 朗

他 :関 節の 固定 肢 位の違い が筋 線維    な ら び に筋 内膜コ ラ

ゲン線 維に お よ ぼ す影 響

理 学療 法

   tt

   字 

25

3

):

128

134

1998

19

) 佐 伯  彩

沖出  実

他 :弛 緩 位 な ら び に 伸張 位での固定

   

が ラッ トヒ ラメ筋に お よ ぼす

影 響

学 療 法

27

  :    

63

68

2000

20

岡本

須美

沖田

 

他 :

不 動 期 間長 に伴

ラッ ト    足関節可動 域の制限 因

了の変 化

軟 部 組 織 〔

皮 膚

筋 )と    関 節 構 成 体 由

来の制 限 因 子 につ い て

一.

理 学 療 法 学

31

1

)i    36

42

2004

21)

Tidball

 

JG

Mechani

じal signal transduction 

in

 sketetal

   muscle   growτ

h

 and  adaptation

 

J

 

Appl

 

Physiol

 

98

   ⊥900

⊥908

20D4

22

Staubar

“/ 

T

 

Miller

 

GR

 et α

1

Adaptat

ion

 of rat soleus

   muscles  4wk of 

intermittent

 st

rain

 

J

 Appl Physioi 77〔1>:

   58

62

1994

23)Pierre

 

ST

 Barbara

 

A

 et α1: Differentiul response

 

of

   

macrophage  subpopulations  tn soleus  muscle  reloading

   aft

er rat

 hindlimb suspension

 

J

  Appl Physiot 7

7〔1}:

   290

297

1994

24)

Tidbatl

 

JG

:ln且ammatory  processes 

ill

 muscle  

injury

 and

   repair

 Am  

J

 

physiol

 Regul Comp  Physiot 288:345

353

    2004

25)Armstrong  RB

 Og”vie  R

W

 et α1

:Eccentric exercise

   

induced

 

injury

 to rat skeletal muscle

 

J

 

Appl

 

Physiol

   

RespiraL

 

Environ

 

Excrcise

 

Physiol

 541

80

93

1983

26

Warren

 

GL

 

Haves

 

DA

 et al

Eccentric

 contracdon

   

induced

 

injury

 

in

 norn ユal and  

hindlimb

suspended  mouse

   and 

EDL

 Inusclcs

 

J

 

Appl

 

PhysiQl

 77(

3

):1421

M30

1994

27)

Lowe

 

DA

 

Warren

 

GL

 et al

Muscle

 

function

 and pro

   teil〕 met

abolisln  after  

initiatien

 of eccentric  contracdoll

   

induced

 

injury

 

J

 

Appl

 Physi〔}

179

(4):1260

1270

1995

28)

Hill

 

M

 

Wernig

 

A

 et α

1

Musc

⊥e   saTellite (stem )cell  acd

   va しiQn during bcal t

issue injury and  repair

 

J

 Anat 203:

   89

99

2003

29

Je

ische

 

E

 

Hansson

 

HA

Regenerating

 ske ⊥eta⊥muscle

   cells express  insulin

like gro“

tlユ factor I

Acta PhysiQl

   

Scand

 130:327

332

1987

30)Huard 

J

 Li Y

 et α1

:Musde  injuries and  repair :Current

   

trends 

in

 research

 

J

 Bonc 

Joint

 

Surg

 Am  

84

822

832

     2002

31)Charg6 SBP

 Rudnicki MA :Cellular and  meleeular  reg

   ulation  of  muscle  regeneration

 PhysTol Rev 

84

:209

238

     2004

32

GotQ

 K

ぐ)kuyama  R

 et α

1

;Effects of 

1

ユeat stress and

   mechanical  stretch on エ)rot

eill cxpressiQil  ill culしured

   skeleta 旨 Duscle  cells

 

Pftugers

 

Arch

Eur

 

J

 

Physiol

 

447

図 1   小 動 物 用 他 動 運 動 装 置 と 間歇 的伸 張 運 動 の 方法 一 ム が 一 定 範 囲 で 前 後 に 直 線 運 動 し , ア ー ム と 回 転 盤 を ワ イ ヤ ー で 連 結 す る こ と で 回 転 盤 は ア ー ム の 前 後 運 動 に 同 期 し て . 一 定 範 囲 内 で 等 速 円 運 動 が 可 能 で あ る 。 使 用 し た モ ー タ ー は , 任 意 の 範 囲 に お い て ア ー ム が 直 線 運 動 を 行 い , 設 定

参照

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To show that these trends are related to the number of capillaries, C/F ratio was investigated. C/F ratio of the proximal region in the HS group signifi cantly decreased

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The activity of the gluteus maximus is said to change with exercise, the hip joint position, and muscle fiber. Therefore, it is important for physical therapy to deepen the

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