王1瞠 粕ナ学
tO
巻 弟1考・
1.
〜
7頁 LL)003 f寸1原
著
リ
ー
チ
課
題
の
反
復
に よ る
姿 勢 制 御
の
変
化
*大 畑 光 司
D市 橋 則 明
D
建 内
宏
重
L’)秋
本 善
英
:3)元
村 直 靖
1] 要 旨イ 研 究の
FI
的 は,
健 常 戊 人 に おい て同
一
。木
退 を 反復
ζせる こ とに より
ドじる女勢
と辻劫
の]
,6
川 }
の変
化 を知
ることであ る。
対.
象
は 健 常 成 人U
名 と し た、
.
]1.
il−
i、
人遺 を10
回 反復
さ せ た ときの 初 回と最 終、
1人行 閏で の変 化 を 比 転 し た一
諾還動 作 と して前 方へ の リー
チ動 イ1を 行 わせ,
前方
へ最
大に リ…
チ さ せ た ときの,一
匸
.
心 動lr
ll1
[預,
下1
]wj‘
)1
の 筋 活 動 けく殿筋
,
半
膜禄
膀,
排 腹 筋
,
前 脛 骨 筋
) とリー
チ に伴 う
i「
.
心 移 動
田.
』
lli仁,
身
材
Il
位
〔予
,
]1 ;,
股,
膝 関即〕の移 功 距離
を 測定
した.
初
回の武 行
と最 終 試
f
了におけ る変 化 として,
t
心 動 揺 面 積 が 減 少 し,
重 心 移 動 距 誰 が 増 加 した。
初回試彳
」で は リー
チ 姦勢
を とる ことに よウ測定
したすべ て の筋 で 筋 活 動厂 加 を 訊 め たの に刔
.
して,
最 終
II∫k
行
では’
闇 刈
1
筋
,
叫 腹 筋
の み と な’
.
)たま
た 股 関市
の!
j
,
1 は 初 回 試イ」で リー
チ.
方 向 と 反 対 丿i
向
へ の 移動
を示
し た の に対
し て,
」ド終 試
行で はその 移 劫 距 離 を減 少 させ た今
1
旦「の結 果 は,
同一・
課 題の 反 復に よ り姿 勢
制御
ス ト ラ テ ジー
を変 更
さ せ.
領勢
の安 定
ll
や筋 活
動の効率
を高
め ら れ るlrf能性
が あ ること が示
lr菱
さ れ た、
, キー
ワー
ドリ
ー
チ。
果題,
姿 勢 制 御
,
連動学 的
ノ丿斬
は じ め に我々が あ る 物 を掴 む た めに手 を 伸はす とい う
動 作
を行
う と き に,
通常
,
千
の助
き しか :む、
祓
せず
,
そ
の とき
の ト.
肢 や休
中+が どの よ う な仙
ユにあ る かにつ い てほ とん どL
識 す ること は ない、
,
しか し ド肢や佑
1 は物
を11
⊥1
むこ とが で き る よ う,
その付
亡 を 変化
さ せてお り,
手
の動 き
を助
け る よ う に調 負「∫して い る/
t この よ うに運動 訝
直 をuLJJに 遂 行 す る に は、
迚 朸 を 補 償 する安 定 性 をt、
]るための機1虍.
す なわ ち致 勢 制 御 が 必 要 と な る、
t姿
勢同御
は「
.
一・
定
のrf』
力
の ドでk 持JI
底面内
に 身 体の卞 心黒 を 保封
す る能 力
,
も し く は 重 心 点 が 之持 踟 か ら 逸 脱 し た と きにそ れ を 引 き 戻 し,
身 体のV −
f矣」状 態 を維 亅寸3’
る能 力 」
と定 義
さ れてい る1一
元 未.
人のtf
は 電 心の位 椴 が 高 く,
支狩
丿弋底 面 T @1/(
、 ⊂: ト〕 と1
「】g
@ i且1
t 1Lピ @1
,〔 , 1L【.1
11
@し { ,1 1r 1−〔 ,I f〔, @
R
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”1
ト〕i
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I
@ヒ) R ・1〔rD「 1【〕ldl ll
T
kI
.
駄部大
引 ム療
手.
V亅 正瑚大 一」.。A
痴l Ti 「〒60685{}7 」;LXI{rtlJsL 扞1 ; 1ト
∫ノ
「〔LK t.],jLJII k111亅」3) 1く
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二
Lshi、 上(1)1〔〕⊂’11 rc} ⊂〕「 1 〔 d Ill
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収
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刊
广 付楓り」∫ll,L
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廉‘1、武川病1・,, Y目
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Ik’付1 」 2002f14 月3〔〕1 :14El
2
〔}
1
〕
21111n6
[1
が狄
いた
め ,力 学的
なイ ,L
[1
.を常に 有 し
ている
。 し
た
カっ
て立位
で の 勢川 御 とは , 力
弓 ’的
に
不 利な条A
に
あ る弦
勢 を安
定化さ せ 娼 寸均
⊥
U
山 内 に
重’
已・
を
翻、
亅する
た め に 一 卩要 な 機で
ある
。rr
、 の迂 動朱迫 に
おけ るi
炙
勢側
御は,ステオ タ
イ プの 反応 で は
な く , 運 動 課邑や∫ 爿 ∫見 条件
に よっ て化 す
るこ と
が 川ら れてお
りLt
B
l
, 種 々 の 条 に最適 と なるよ う.
動 と 姿
勢を
迥
応さ せて
いるこ
とガ
刔ら
れて いる。
姿勢 応 ?フ
功 淬
† ‘1
. は,同
・II
果退 を反
復して与えるこ と で高まる
とす るr
告 が 散
見さ れ る
、 、
o
〔 ,
HaC〔
〕tt
ら’
1
〕 は
前 後方 向
へ振
劫 す る移動床
を川
い,成
人
にお け る1 麦勢応谷 の 変 化詞べ
た と こ7
反 復に
f
’r
い被験者のifht
, ’が
少な く った
と してい
るま た
H
〔
}rak らt
’)は
同様
の移
∫ 加イ
を用いて
ド肢の
筋活
動7
をNld
べ た
と ころ .反
復 に 伴い .肢
の 筋嶺 ノ
♪値 が
低下す る
こ とを報 告し
て
いる、
れらのこ と は
. 外乱 刺
激を
反
復し
て与 える こと に
より, の 外 乱 に応じ
て効 率的な 灸 勢 右ll
御
がなさ
れ る こ
を示して
いる と
考 え ら れるし
か
しこの よ うな 外
乱課
1
,移
動 床 と い う 斗j
殊 な 条 件 で なされてお り ,1 [
常
的逢
動に 対す る 姿 勢制御の特
性を衣
すかどうか
にはrJL
冂 が残る。恥 にOf
凵 還 は 重 心 を支tv
±i
’JJ
’1111
− L の 安定 した
f
置
に引 き 戻
す
もの
で
あ
る
のに
対 し ,トー1
常的 な 動f 午
思 の なか
には , 希 心を不 安定
な 位直にilU
、 1す る必 斐の あるものもある.ソ
一
理 学瞭β、
r二 弟30乙粥1号Tesr
〔以 ドFRT
) は,
上版の移動
廿[離
が,
乖 心移 動 距
離 と相 レ1
す
るこ と か ら,
重心
の rl」.
JJJ
eL
囲
を見
る指椋
と し て用い ら れてい る.
リー
チ中
の裟 勢
はt
心
が支打
丿;L妖而
の 辺 縁,
冴 多動 する た め に不安 定
と なり
,
バ ラ ン ス保 拝
の た めの姿 勢
II・rJ御
が 必 妛と
な る トtt
こ の ような培 合
の姿 勢
刺 御におい て も,
外 乱
累基と 同様 な 学 崔
1功 果
が認
め られ る か ど う か につ い て は明 耐で はない。
また,
随
,
1
赴勁
に伴
っ て生 じる不
安 定 鬥ド対 す る姿 勢
制f
卸
の 学rl特 ]
1
を知
る こ と は.
埋 学 療 法の臨1イ坊川 の 中で,
バ ラン ス能 力
の トレー
ニ ングや 裟 勢 運 動h
パ を 有 する疾 患に対 する リハ ビリテー
ショ ンプログ ラム を 柄 恭 す る 上 で,
−
r
:弦 な知 見
と な る と 考 え ら れ る。
そこで本 研 究
の 目的
は下
.
心 を最 大
に移 助 さ せ,
不 安 定 化 した と きの 姿 勢 制 御 様 式 を 運 動 学 的にノ丿析
し,
運 動 課 題の反 優 が 姿 ヴL制 御 に 与 え る 影響
と その学 習 効.
Ft
を 明 砒にす ることであ る。
対 象 と方 法
1
.
対家
ヨー
形 外 科H
リ,
利1経 学 的に問 題の ない 健 常 戊 人11
名 (り「6
名
,
女5
名
,
上1J
一
丿イ1・
歯[,23
.
6
±2
.
6
,蔵 ) を 対.
象
と し た4
才付引ポ1
生 は,
身 長
165
.
8
±10
,
9cm
.
体二[
、
568
±7
.
lkg
,
1.
tt
l
]支 長56
.
1
±9
.
8
〔:ln,
1
、
.
月支 ⊥g73
.
3
ゴ:7
.
7
cエn,
丿王L
長22
.
3
±1
.
6cm
であっ た一
被 験 者 に は’
II
・
前 に 研 究の説 明 を 行い,
参 加につ いての同 意 を 得 た。
2
.
運
/
カ
P果
題 被 検 者に立llL
でイ」’
f’
を 肩 屈 曲90
[斐に て挙 ヒさ せ た 姿 勢 (以 ド:開 始 姿 〃9
を と らせ たtt その後,
右 丁 を 前 方 へ最
大に リー
チ した姿 勢
似 ド:リー
チ 姿 勢1
を 彳一
1わ せ た 〔図1
冫、
こ σ)と きの足 位 は,
両 足 誰 を凱
が1
』
.
く触
れ るイ 度にそろ え,
前 足 部 は や や 開い た 位 世 と し た1
圃 目の最
大 リー
チ位
i
’
.
.
に ][1
辻 したn
,.
j.
v,
:で カメラの 三 脚 を 利 用 し て凵i.
、.
点 を 設 債 したU 設 市.
する位 置 は 最 大に リー
チ さ せ た 指 先に軽 く触 れ る イ干反 と し,
高 さ は 被 鴃 者の 肩の高
さ と し た開 始 姿 勢
,
リー
チ 衣勢 は そ れ ぞ れ10
秒 冂保 狩
さ せ,
こ の 間の 貢 心 動 揺 面 積,
重 心 動t
’
中 心lIr ,
各 身 体EMiZ
の 三 次 元 庄 怺,
劫 作肪電 図 を 測 定 した 2回tW
・
:ts ・.
蘚
「開
始姿
勢
リ
ー
チ
姿
勢
図 1 開 始 裟机 と リー
チ 教 勢 同 始 y 勢 は,
♪ 冂 節.
X爿ん
揮 曲f
尸 し,
リー
チ デ 勢 は 餌 が 上 が ら ない ように指示 して.
飯人削力に手 動さ せ た.
目 以隆
は 目標 物
を。
史定した 位i まで リー
チを 行 わせ,
そ れ を [O
回
反復
さ せ たま た
教 示
は1
回 目の動 伽
】rlに行
い,
その後
は動 作
に対
す る指 示
は 行 わ な かっ た。
教小 の 内容
は,
睡 を一
L
げ ない よ うに して で きるだ け 手 を 前 方にf
申
ばす
こ と,
2
回
L
[以[
”
f
は目標 点
のあ
る位 世
まで手
を伸
ばす
ことの2
从 の み と し た、、
3,
1/ 則
気
_
」頁
1
≡[DrR
心 動
1
、
面羊
L−
1
一
心 動揺
の測定
に は アニ マ杜 饗立
』
心動 揺
llG5500 を 川い た、
,
取込
み時
同を
10
秒
冂 と し,
サ ンプリ ン グ周 波
牧 を
2011z
と した.
身 体
の前後
.
力
岡 の矢状 軸 を重 心 動 押
i
†のYII1
由,
身体
の左 石 万向
の軸 を
X
軸
と した一
kf
1E立 倉f
川「lk
行
の 同始 姿 勢
,
リー
チ 安勢
お よび最終
1武行
の リー
チ姿 勢
での夫朸 値 而 積 を測 定
し た。
2) 正 心 移 動 距 離1
匸:心 動捨
寸 に よ り開 始姿 勢
と リー
チ 姦勢
に お け るE
心動 拮
中 心1
[[
〕1
を 測定
し,
両者
の距離 を
リー
チ に伴 う重
心 移 動 腥「1
「とした.
また 乖 心 移 動 蹉「誰の 個 人弟を 補 正 す る た め 足 長 を100
% と し た と きの百 あ 1宝で 表 すこ と と し たコ
正
心 移 動 距 離の ,,[
.
算 式
は「
リー
チ に伴 う士
心 移動
距 離;
〔リー
チ 裟 勢 に お け る 電 心 動 亅p’
/
中 心 位1
豈のY
畦 棕 同 始.
女勢 に お け る亙L
心 釧、
L
中 心 仁1
豈のY
座 標 ) 足 長 ×100
」
と した.
,
工
心 動揺
「,1
で測定
さ れ る[1
:心位
世 は本 来
,
足 圧Ll.
1心 广 罷 を 衣 してお り,
実 眛の重 心 位 置 と はT.
な る 動 的 な 易 面 で は }「の身 体 下.
心のfL
邑 と 足 圧rrl心のfL
I が 契 な るこ とが あ る が,
今
回の よう
に一・
定
の姿 勢
をf
禾持
す る 肯卸9
な 易1朗で は身脅r
:心の 直 ドに あ ると考 え ら れ る よっ て 本 実 験の 結 果 につ い て は 廴 圧 中 心f
」ン直を 重 心仁
[一
と考
え,t
木の 可r
’
心位 甜
につ い て記 或す
る 場/ 1は,
病 に 身 材 可 心 と表FdLlする こ と とした3
) 三 次 元 動作
角1析
三 次儿 運 動 触
忻
に はデ ジ タル ビ デ オカ メラニ台
にて各
試 行 を 撮 影 し,
ト リ ウム社 裂一
三次 元 空 門 座 衍 弟 出ソ フ トMPIOOO
を 用い,
Direcl
Liner
Transformation
法 に よ り三次儿 [
’
i
:』
鴾1
、
を
算 出
し たUI ]ireLt
Li1】er TrarlsfQrmalkm法 に お ける標三
ti
。、
、
+お よ び最 大、
i
ハ
差は光 軸 方 向
の交
yコ
ー
角 度
と桁角
に小
/譽 を受
け る ため v)/,
,
ビ デオカ メ ラ の光軸
方 向
の交
ノ,
:角 度 を
Y
軸 方 向
の1 肖.
:が最 も小 さ く な
る と され る60
度伺
近に」,
ii
T
.’
し た。
.
.
玖
元座 標
を算
Lhする た め の キ ャリブレー
ショ ン フ レー
ムは身体
の左右 方 向
をX
軸
,
前 後 力
[:]]をY
軸,
上1
・
.
万 向 をZ
軸 と し た、
、
ま たE
次 元i‘’
i
.
fl
のX
お よ びY
軸 は 重 心 動 揺 計のX
お よ びY
軸
と工ト
ィf
にな る よ う にフ レー
ムを 設 世 した。
身 体マー
カー
を 右予
,
右屑、
右 股,
Ei
膝
,
右 足 関節
に そ れ ぞ れ貼 付
し,
三 )J/ 元 度標
は,
X
座標
が右 方 向
,
YLi
二標
が リー
チ 方 向,
ZLL
標 が一
ヒ方 向 を,
そ れ ぞ れ 正 と し,
各マー
カー
の 二次 元[師 を算
出 し たtt 開 始 久勢か ら リー
チ姿 勢
まで の姿 勢
リ
ー
チ課題の反復に よ る姿 勢 制 御の変 化3
)
冂
乙
m
.
(
42086420
1110000
* *開
始
姿 勢
リ
ー
チ 姿 勢
(
初
回試 行 )
図2 重 心 動 揺面積の変 化WilCoxon sigtncd
.
1’
1iblil{.
S [C/S1,
:リ
ー
チ姿 勢
(最
終 試 行
) P< 〔}、
05
、
変 化 と して,
手.
til,
股、
膝のYlllll
方1trJ
へ の 移 動 距 離 を 算 出 し た/
t4
} 動1
乍筋 電 図 筋 電 位の測 定にはフ ル サ ワ・
ラボ 社 製 筋 電 計Uii
訂波 数 帯 域5
一
ユkHz
) を 川い,
双極 誘 導 法
で茸,/fE
流「
z滑 化 筋 電 図
〔
Rectified
fittcred
Elecn
・
〔}myography :以1
・
.
RFEMG
) を 求 め た。
電 極には 直 径8Lnnl
の銀 塩 化 銀 電極
を 川い,
皮 膚
処 理剤
を用
い て電 極 問 抵 抗
を10k
Ω以下
に設 定
し た。
電極 間距 離
:は2Cln
と し,
アー
ス電極
を耳 介
に貼 付
した
、
.
測 定 筋 は 右.
下 肢の 大 殿 筋 〔M
,
G
】uteuSMaxlmuS
: 以.
卜.
GM
),
半 膜 様 筋
(M
,
Sennimenibranosus
:以下
SM
),
前 脛骨
筋〔
M
.
Tibialis
Antei
・
iol
’
:以.
卜.
TA
〕、
排
腹 筋 〔M ,
Gas
しrocnemius :以 下GC
) と し た/
.
,
各
筋 か ら導
出 さ れ たEMG
波
形 をAD
変 換 前
に.
ハー
ド内
で2
.
6Hz
のlow
passfilter
に よ り平 滑 化
し,
AD
変換 後
,
サンプリング周 波 数50Hz
でパ ソコ ン (Eps
〔m・
PC286LS
〕 に保 存
し たt.
.
その後
,
各 試 行
で得
ら れ た3
秒 間
のRFEMG
の平 均 値
を.
最
大等
尺‘
性
随 意収
紐}を100
% と し た と きの割 合 似 ド%RFEMG
) で表
し た。
4
,
解 析 方 法リ
ー
チ に伴 う 変 化 を 見るた め,
初 回 試 行の開 始姿
勢 と リー
チ姿 勢
に お け る 重 心動 揺
面積
を 比較
し た,
.
その後
.
反 復 に よ る 影 響 を 調べ る た め に 初 回 試 行 と 最終
試 行にお け るリー
チ 姿 勢で の重 心 動 揺 而 積、
重 心 移 動 距 離,
身体
部
位の移 動距
離 を 比i咬
し た.
tt ま た開
始姿 勢
と リー
チ姿 勢
に お け る %RFEMG
を 比 較 して,
筋活 動
が有
意 に増 加
す る 筋 を,
初 回 試 行 と 最 終 試 行でそ れ ぞ れ 調べ た.
、
各 項 「[の統 計 学 的検 定
に はWi
上CoXOII の 符 弓』
イ・
1.
順 位 和 検 定 を川
い,
有 意 水 準
を5
%以下 と した, (%) 42086420B6 4443333322結
初 回 試 行
最 終 試 行 図
3
1蘰心 移動距 離の変化Wilcoxon
sigl]ed−
ra]1ks tes t“
:1,く 0.
05.
果
1
.
重 心 動 揺 面積
お よ びlrl
.
:心 移動 距 離
重 心 動 揺 而 積 お よ び 重 心 移 動距
離の1111
始姿 勢
とリー
チ姿 勢
にお け る変 化
.
お よ び初 回試 行
と最 終
1}∫
に行
にお ける 変化
を 図2
、
3
に示
し た、
,
工巨:心動 揺
面積
は静
.
「.
L
立位
で0
.
5
土0
.
5Clu2
,
開 始」姿勢
が0
.
4
土0
.
1
ClnL’
と な り,−
L
肢挙
トによる変 化
は認
め ら れ な かっ た.
, これに対
して初
阿の リー
チ姿 勢
ではO
.
8
±C
}.
4
Ctn L’
と な り.
リー
チに よ り有
.
意:に拡 大 した 〔p
< 〔〕.
05
)t/
運動
の反復
に よ り,
最 終 試
行
の リー
チ姿 勢
で は0
、
6
±0
.
2cm2
とな り
,
初
[〒II試 行
と 比べ て有 意
な減 少
を示
し た 〔pく0
.
05
)、 リー
チ動 作
に 伴 う 重 心 移 動 距 離は初回試行
で足 長の33
.
9
±6
.
7
%で あ’
.
〕
たの に対
し,
最 終 試 行
で足 長
の36
.
9
士6
.
0
%
とな り
,
有
意 な増 加
を示
し た 「p<0
.
05
〕.
図
4
に静
.
1.
L
・ヒ位
ll
;〕
…の重 心 位 置 を 原 点 と した と きの.
初回試行
の開
始姿 勢
とリー
チ姿 勢
お よ び最 終 試 行
の リー
チ姿 勢
にお ける重 心 図
の・
例
を示
した。
リー
チ姿 勢
で は 電 心動 揺 而 積
が増 加
し,
不
安 定 化
し てい たが,
課
題の 反復
に伴
っ て.
重 心動 揺 而 積
(
cm)
10
響
←一
リ
ー
チ
姿
謝
最
終 諦
)
.
←一
リ
ー
チ姿 勢
(
初 回
試 行 )
一
5
i
轡
《・
蝿
姿
勢
(
初 回
試 行
)
5
(
cm)
…
↑
幽
一一
10
図4
亜 心 動揺 kxy平 而
1
二≦il
の・
例埋学 療 法 学 第30巻 第1号
42
40
38
手36
3
・
13L
,
3C
〕28
24600
420
一
一
一
一
几
又 月 *42
40
肩38
36
34
32234rDρ
D一
一
一
一
唖
膝開 始 試 行
最
終 試 行開
始 試
行図
5
身体1午
ll
位の移 動 距 離の変 化 〔単位 :cm ) “iilcexen signed.
rEl冂ks
test*
:p<0.
05.
最
終 試 行
(cm )180 .
120
60
ShoulderWriEt
n 初回試行 最 終 試 行oL
−40
20
BO
140
(Cm ) 図6 身 体部 位 (yz 平面図〕 の
・
例 が減 少
し安 定 性
が向
上 してい た、t2
.
身 付
£剖
〜f
立
0)不
多重
力
星巨肉
隹
身体 部 位
の移 動 距 離
〔開始 姿 勢
とリー
チ姿 勢
の身体 各
部位
の移 動 距 離
)の初
回試 行
と最 終 試 行
に お ける変 化
を 図5
に示
した.
.
/
リー
チ動 作
に より予 関 節
が34,
9
±6
」Cm,
肩 関 節
が37
.
4
±4
.
5cm
前 方
に移 動
し たの に対
し.
股 関
節
が3
.
2
士4
.
2cnl
,
膝
関節
が4
.
2
± ]、
9
cm後
.
方
に移 動
し た。す
なわち
1
’
.
半 身
が前 方
へ,
下半 身
が後 方
へ移 動
して い た。これに対
して最 終 試 行
で は手 関 節
が35
.
0
± 5.
6Cln
,
肩 「剣fllj
が37
.
8
±・
1
.
4
cm l重 方に移 動 し,1
]殳 関 節カミ1
.
0
±4
.
O
cm,
膝 関節
が3
.
2
± ユ.
6
cm 後 方に移 動 し た、
tt 初 同 試 行 と 最終
試 行の比i咬 で は,
手
関 節,
肩 関節
,
膝
関節
で有
意
な変 化
が認
め ら れな
か っ たの に対
して,
股 関節
は有 意
な後 方 移動 距 離
の減 少
が認
め ら れ た(
p
<0
,
05
)
.
,
図6
に初 回試 行
と最 終 試 行
にお ける リー
チ姿 勢
の変 化
の・
例
を 示 し たt/
運 動の反 復 に 伴い,
運 動 課 題の 目 的 で あ る 予 関 節の 位 置に は変 化が ないが,
股 関 節の位 置:が前 方に移 動 しており
,
姿 勢
が変 化
し た。3.
動
f
乍倉
芳
癖髢[lt
[%
RFEMG
の変 化 を
図7
に示
した、
,初
回試 行
の 開始 姿
勢
でGM
7
.
5±13
.
0
%,
SM
52 ±32
%.
TA
4
」±22
%,
GC
8.
8
士7.
0
% で あっ たのが,
リー
チ姿 勢
でGM
ll
.
0
± ユ5.
0
%,
SM
23
.
2
± 1L2 %,
TA
8
.
9
±8
.
5
%,
GC
28
.
6
土14
.
4
% とな り,
す
べての筋
で有
意 な 増 加 が 認 め ら れた(
SM ,
GC
;p
<0.
Ol、
GM .
TA
:p〈0.
05
〕。
しか し最 終 試 行
で は リー
チ姿 勢
でGM
7
.
8
±7
.
5
%,
SM
20
.
6
士n
.
2
%,
TA
5
.
2
±3
.
7%,
GC
23
.
8
± ll.
6
% となり
,
開始 姿 勢
に対 す
る有 意
な増 加
が 認 め ら れ たの は,
SM ,
GC
の み とな
o た(
SM
:p
<0
.
01
,
GC
: p<0
.
5
)。
また初
回 試行
と最 終 試 行の リー
チ姿 勢 に お け る 比 較で は,TA
で有 意
な低
ドが 認 め ら れ た 〔p < 〔〕.
{〕5
)
。
考
察
1
.
リー
チ姿 勢
の反復
に伴 う身 体 姿 勢
の運動 学 的 変 化
今
回の結 果
で は,
リー
チ に伴 う
.
重心
の移 動 距
14ik
が 足長
の30
%前 後
であ り,
また リー
チ に伴
っ て重
心動 揺
面積
は拡 大
してい た、
, 通常
,
起 立
の安 定 域
は健 常 成
人で足長
の60
% 程 度
1〔〕丿 で,
静 止
立位
の重心 位 置
が踵
から35
から40
%程 度
印 である。
つ ま り,
リー
チ姿 勢
の重
心位
置は,
有 効
な支 持 基 底 而
の辺縁 ま
で移 動
してい た こと に な る、
、
リー
チ姿 勢
におけ
る重 心 動 揺 面 積
の増 加
は,
この よう
な不
安 定 な 位 置に重 心 移 動したことに よ る と考
えら れ た,
.
しか し その後,
同.
一
・
運 動 課 題の 反復
によ り重 心動 揺
面積
が 減 少 し た。
姿
勢の安定
性 に 対 して,
課 題 動 作の 反 復 が効 果 的
であ
る ことを示
してい ると考 え
られ た,
ま
た同様
に重心移 動 距 離 も
,
課 題 運動
の 反復
に伴
っ て増 加
し た。
初 回試 行
では 市 心動 揺 而 積
が 大き く
,
姿 勢
が不 安 定 な
た め,
有 効 な 支 持 某 底 而 を 最 大 に 用い ること がで き な かっ たが,
反 復に よ る姿 勢の安 定 化 に 伴い,
最 大 まで 移 動 すリ
ー
チ諜 題の反 復に よ る姿勢 制 御の変 化5
(%>
3025 2Go ζ 15lo5 o (%)1呂 16 14 12 目 IG > 8 6 4 2 G * (%)
40 35:
:
饕
、。 15 1e 5 0 (%)45 40 35 3D9 ,, u2e 15 10 5 0 * * 開 始 姿 勢リ
ー
チ 姿 勢リ
ー
チ姿 勢閣 始 姿 勢
リ
〜
チ 姿 勢り
一
チ姿 勢(初 回 試 行 )
(叢 終 試 行 )
(初 回試 行 )
(最 終 試 行 ) 図7 右 卜
.
肢 筋 電 図の変 化 〔% RFEN.
[G
) X・
X’
itcoxOLI
signed.
ramks test*
:p<0、
05.
ること がで き る よ
う
に なっ た と推 察
さ れ た。
身 体
姿勢
は 初「司試 行におい て股 関 節 が 後 方 移 動 し たの に対.
して,
最 終 試 行では 初 回 試 行 よ り後 方へ の移 動 距 離 を減
ら して いた。
股 関 節
の後 方 移 動
は,
リー
チ動 作
に伴
う ヒ体
の前 方
移動
に対
し て骨
盤 を後 方
に引 き.
支 持 基 底 岶1
の 辺縁
に重 心 が 移 動 する こと を 防 ぐ役 割
を 負 う。
これ に対
して課 題 運 動
の反復
によ り,
リー
チ姿 勢
の安 定 性
が高
まっ た た め、
後 方
移動
の必 要性
が少 な く なっ たの で は ない か と.
考 え ら れ た、
、
し か し今 回の 結 果 は 右 什 盤の みを 測定
の対 象
と してい る た め,
∠L:の骨
盤 が1}if
方 移 動,
も し く は位
揖 変 化 が 生 じ な かっ た と すると,
骨 盤の 回 旋 を 生 じてい るこ とになる。
本 実 験で認 め ら れ た 骨 盤の 運 動 は骨
盤の全体
的 な後方
移動
なのか,
も しく
は骨
盤の 回旋
,
つ ま り右骨
盤の みの後 方
移動
なのか につ い て は,
よ り詳
細 な 検 討 が 必 要である、
、
姿 勢 筋
の活 動
は,
支持 面
ヒで身 体 平 衡
を個
是つ た め,
支 持 面の辺縁
に近づ くほ ど 大 き な 活 動 量 を 示 す と さ れ るtLt)。
今 回の 結 果 も 初 回 試 行では 測 定 し た 筋 群 すべ て で 有 意 な 増 加 が 認 め ら れ たu しか し最 終 試 行では 活 動 増 加 を 示 し たの がSM
,
GC
のみ で あっ た。
前 方
へ の リー
チ 動 作では,
身 体 重 心 が 前 ノi
に 移 動 す る ため,
重 心の前 方 制 動 を 行い , バ ラン ス を 保 持 す るのに 下 肢 後 方 筋 潜の活 動
が 必 要であ る.
,
最 終 試 行において活 動 増 加 が 認 め ら れな く なるTA
は下 肢 前 方筋
群であ り,
身 体 重 心の 後 方移 動
に対 す
る制 動
に働 く
。初
回試 行
で は骨 盤 部
が後 方
に引
い て バ ラ ン スを保
っ ており
,
TA
は後 方 制 動
の た めに 活 動 が 増 加 し た と 考 えられ た。
ま た 同 様に最 終 試 行では 活 動 を 増 加 し な く なるGM
は ド肢 後 方 筋 群で あ り.
身 体 重 心の前 方
制 動 に 働 く、
.
しか し・
般 にGM
は 骨 盤の前 方 へ の傾 斜 が 大 きい (股 関 節の 屈 曲 が 大 きい ) と きに働 く と さ れ る 131/
t 初 回 試 行で は 骨 盤 が 後 方 移 動 し,
股 関 節1
出山 角
度 が 大 きく
な る が,
最 終
試行
では骨
盤の後 方
移 動 は見られ な くなる。
こ の こと がGM
の活 動に影 響 してい た と考
え ら れ た.
、
本 研
究にお け る 測定
は、
すべ て リー
チ姿 勢
を10
秒
間 保 持 してい る場 面で行 わ れてい る/
.
.
これ は 開 始 姿 勢 か ら リー
チ 姿 勢に至 る までの 問で生 じる 運 動 学rl
勺変 化 を 測 定 してい るの では な く,
不
安 定 な リー
チ 姿 勢 を 保 持 す る 課 題 を 反 復 し た 場 含,
どの よ う な 運 動 学 習 が 生 じるか を 知 るこ とに主1
恨 を 置い てい るた めである.
、
今 圓 見 ら れ た 車 心動 揺
面積
の狭
小化
は,
運動 学 習
に よ り リー
チ姿 勢
の安
定 性 が 増 すこ と を 示 してお り,
重 心 移 動距
離の 増 加 〔す な わ ち 重 心 動 揺 中 心 位 置の前 方 移 動},
身 体 姿 勢の変 化,
筋 活 動
の減
少 は リー
チ姿 勢
の安 定性
が増
した た め,
効率
的 な姿
勢 保 持 が 行 わ れる よ うになっ たこ と を 示 してい る と考 え ら れ だtt2
.
り一
チ姿 勢にお け る 姿 勢 制 御ス トラ テジー
人 が 立 位 姿 勢 を 維 持 してい る と きに,
不 意 な 外 乱 な ど に よ り生 じた 身 体 平 衡の 乱 れ に 対.
して,
足 関 節 や 股 関 節 な どの 運 動に よ り平 衡 を 保つ。
これ らの運 動パ ター
ンは 中 枢で定 型 的に辛ll
織 化 され た運 動プ ロ グ ラ ム であ り,
ス トラ テ ジー
と呼
ば れ てい る [’
D。前 後 方 向
へ の身 体 動 揺
の制 御
に対
.
するた めの ス トラ テ ジー
には.
いく
つ かのパ ター
ンが ある と さ れ,
支 持 基 底 面の変 化 を 伴 わ ない もの と して足ス トラ テ ジー
と股ス トラ テ ジー
が 知 ら れて い理 学療 法学
第
30
巻 第⊥号 る嘱.
:
足 ス トラ テジー
と は 足 関 節 に 生 じ る トル ク に よ り,
身 体 重 心 を 制 御 す る 方 法で.
股ス トラ テ ジー
は 股 レ1
節
,
骨
盤 を中
心 に 重 心 を維 持
す る方 法
で あ る。
Runge
ら16)は,
外
乱 装 揖 を 用い た 研 究 に おい て 純 粋 な 股ス ト ラ テ ジー
は 認 め ら れ ず,
股ス トラ テ ジー
は 足ス トラ テ シー
に付
随 して必 要 と な る関 節
トル ク に 応 じて現 れ る と し てい る。
ま た 高 齢 者 ]’
1),
〈.
前 庭 機 能 障 害 を 有 す る 患 者m な どでは 股ス トラ テ ジー
が多
く 用い ら れ ること も報
告 さ れているtt し か し一
方
で,
完
全 な前
庭 欠損
患者
におい て は 股ス トラ テジー
を 川い ない と す る報
告 も あ るISII・
。
こ れ ら は 股ス トラ テジー
が不
安 定 性の高い場
合に用い ら れ る姿 勢 制御
ス トラ テ ジー
であ り,
さ らに前 庭 系
か らの情
報
入力
な どに基づい て制御
さ れてい るこ と を示
してい る。
さ らに,
こ の よう
なス トラ テ ジー
は外
乱課
題の み で なく
,
FRT
の よう
な随 意
連動
に よ る 生 じる平 衡
の乱
れ に対 す
る姿 勢 制 御
に も 用 い ら れ て い るttWernick
−
RobinSOn
ら]9 はFRT
の 結 果に股 ス トラ テ ジー
な どの姿勢 制 御
ス トラ テジー
が 大 きく影 響
を与
え る と し,
これ を記録
す るこ と はバ ラン ス制御
の評 仙
にお け る 重要
な情
報 と なる と してい る/
tt今
回の結果
では,
初 同 試行
では骨
盤の後方 移 動
により身体
重 心 を制 御
する股
ス トラ テ ジー
を 用い てい た が,
最 終 試 行
では骨
盤の後 方 移 動
が認
め ら れ な く な り,
股ス トラ テ ジー
の影 響
が 減 少 してい た。
健
常 成
入に対
.
する外 乱 課 遮
の研 究
では,
こ の ような 姿 勢 制
御ス トラ テジー
の変換
が 比較
的容 易
に行
わ れ るこ と が報
告 さ れてい る.
.
Horak
ら[5)は 狭 小 な 支 持 基 底 面で の外
乱課
題において.
平均
15
回 以 内に足 ス トラ テジー
か ら 股 ス トラ テ ジー
に変 化
し,
再
び普
通の 攴持 面
に戻 る と6
回 の試 行で足ス トラ テジー
に戻っ てい た と してい る。
今
回
の リー
チ課 題
におい ても
比戦 的容 易
に課 題
に応
じ た姿
勢 制 御
ス トラ テジー
が行
わ れ る よう
になっ てい た/
t,
し か し,
厳
密に言 え ば,
外「fL課 題 とリー
チ動作
で は晦
提 と な る制御 系
が 聖な る。
外 乱 課
題の場 合
は外乱
により
生 じる 変化
を感 覚 情 報
に 基づ い て制御
す る が,
随 意 運動
では 運 動の結 果によ り生 じる重 心の乱 れ を 予 測 して制 御 し な く ては な ら ない.
こ の た め 運動
実行 前
に運動
プロ グラム に 基づい て 姿 勢 制 御 を 行 う 必 要 が あ る19),
、
今 回の よ う な 課 題の場合
,
初 回では 運 動によっ て生 じ る 変 化 を 正確
に予
測 す るこ とがで き ないた め,
重 心の位 置 変 化 を 最 小 と す る よ う に 股ス トラ テジー
を 用いた が,
反 復 す るこ と で 予測
の精 度
が増
し,
重 心 を最 適
な位 置 ま
で動
かせ る よう
に なっ た の で は ないか と考
え ら れ た、
,
こ の ような変 化
は.
姿 勢
の安 定 性
の向
一
ヒや明確 な ド肢 筋 活 動 増 加
を示 す 筋
の 減 少 に も表
さ れてい る。
健常
成 人では 課 匙 動作
の反復
に 伴い,
その結 果の知 識 が 動 作 に 応 じ た 運 動 と姿 勢の協 調性
を 改善
する の に役
」ン1
つ の で は ない だ ろう
か。
埋
学 療 法
におい てバ ラ ンス・
トレー
ニ ン グや姿 勢
運動
学 習の必 要 性 は 高い。
しか し具 体 的 な 方 法 論につ いては 未 整 理の 状 態 で あ り,
現 時 点 で はバ ラ ン ス・
トレー
ニ ン グの有 効性
の 十 分 な根
拠 を 提 示 す るこ と は 難 しい Lt L//
.
/
バ ラン ス改 善 を 凵 的 と し た 理学 療 法 介
入の代 表
的 な もの に,
不 安 定 板 上 での立 位 やセ ラ ピー
ボー
ル上の座位
な ど が 挙 げ ら れ る が.
こ の 課 題の 目 的 は 外 乱 刺 激に対.
する貢 心 動 揺の 最 小化
であ り,
な るべく
一.
定
の位
.
置
に身体
重 心 を 維 持 す る た めの課 題 で あ る,
.
し か し 随 意 運 動 に お け る身 体
平 衡の乱 れ は.
身
体 重 心 を 随 意 運 動の遂 行に とっ て最
適 な位 置
に移動
す るこ とに より
生 じ るのであ り,
前
述 のu果
題 と は 目 的 が異
なっ てい る と思 わ れ る。
今
回の結 果
か ら,
健 常
成 人におい ては機 能
的 な動 作
の反復学 智
に より
,
市 心 位 概
を最 適 化
し,
姿 勢 制 御
の効 率 を 高
め る こ と がrl」.
能
であ る と考
え ら れ た、.
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⊂)gramrlling of postu1『
al momenZs :Adaptalien
to altered suPport.
surface configura τb
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CE
.
Stupe
じ’
tCL
.
et α1
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defined
by
joint
torques.
Gait
PostK
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t7) Bla〔:k FO
,
Shiipx/rt CL.
et α1.
:Abn エ〕rlnal pos:urul 〔』
ontroi assot /iatc
’
d
with pcl−
iphe1
『
を11 v〔こstibulal−
disorders
,
Progr
IS')
1.9)
iJ--J.FMmoa)NtR[
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s,4iifblilill{lpa)1k
7
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,l-Stk/jijfu
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1ff
1
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a)M'.in.
Ii!i'・4titltIS(1},79-83,2001.<Abstracts
The
Change
in
the
Postural
Control
for
Reaching
Task
by
Repetition
of theSame
Task
Koji
OIIATA,
Rl'T,
)<oriaki
ICHIHiXSHI,
RPT
Coilege
of'Medic'atTechnotog/y,
KvvotoUniversit.v
Hireshi.cre'
TATEUCIIL
RPT
Osaka
Medic/al
ColZage
Hospitat
Yoshihide
AKIMOTO,
RPT
Kbuseikai
7kekeda
Hbspital
Naoyasu
MOTOMU/RA,
MD
Graduate
Sc/hool
of'HealthScience,
Osaha
1<>,ouihu
Universi4v
The
aiin of thisinvcstiga[ion
",tisto
ctarifythe
effect of ehangeidi
posture
and rnotor coordinationby
repetitioii oftlie
sanie task.Eleven
healthy
sLtbjecrs ",i'th a niean agc ot'23.6
±2.6
yearsparticipated
in
this study.They
"rcre ordered to veachfor",ard
as a ineturtask,
The
s",ay areaof thc ccnter of pressure
(COP)
aiid electrornye.vraphy(EN'IG)
of thelower
extremity muscLes wcremeasured
in
the reaching position and thedisplacements
ofCOP
andb(}dy
segment positions weremeasured.
EA,IG
was measured attx,1.
C}luteus
)L,Iaximus
(GrL,1),
rL,1.
Semin]ernbranosLds
(SN'r),
]L,T,
Tibia[Is
iXllterior
('L'A)
tiTid N,I,GasLrocnemius
(GC),
The
displacement
ofbod},
segments was mcasui'ed atposition of the wrist, shoulder,
hip
undknee
joint.
The
task was repeated10
times, and i'esu[Ls ol'the
first
andfinal
triaLs
"'ere eoinpared.I"
the reachingpositlon
in
Lhe
first
triaLthe
sway arenof
Lhe
COP
increased,
,A[i
rnuscles measLired showedhlgher
aciivity tlian at thc startingposition.
The
COP
niovedforward,
but
the
position ot' r'hehip
joint
inovedback",ard
"'hile reachillg.In
thefinal
rrial,ihe s"ray aren ofthu
COI'
decreased
coinpared ",iththe
first
trial,'I'heonly Tnuscles
Lhat
increased
sigdiillcantlyat reachingposilion
",ereS},r
andGC
in
thcfinal
trinLThe
distance
that zhe