• 検索結果がありません。

廃用性筋力低下を呈する大腿四頭筋の電気力学的応答に関する研究

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2021

シェア "廃用性筋力低下を呈する大腿四頭筋の電気力学的応答に関する研究"

Copied!
8
0
0

読み込み中.... (全文を見る)

全文

(1)

理学 療 法 学   第27巻 第lFl

9

−・

16貞 〔

2000

年)

報  

用 性

力 低

下 を呈

大腿

頭 筋

   

電気 力

的 応

関 す

研 究

文 成

D

太 郎

2)

大 成

2}

和 宏

3〕 要

 

本 研 究の 日 的 は

竃 気 力 学 的 応

ら かにする ことに よ

性 筋 力 低

ドを 呈 す るヒ ト大 腿 四

頭 筋

に 関 し て

刺 激 が ’

j’

え ら れ た

関 節

トル クを

で の

応 答 過 程

に お け る

能 的 変 化 を 検

るこ

であ る

は 膝

卜字 靭 帯 冉 建 術 後

2

カ}亅を

経 過

大 腿の周

筋 力

が 有 意に減 少 してい る 男

10

と し た

光 刺 激 後

急 速に等 尺 性 最 大 随 意 収 縮 を 行 わ せ

気 力 学 的

検 討

した

その結

果 (

D

刺 激

に 対 し て 反 応 し

張 力 が 発 生 す る まで の応

答 時 閊

有 意

延 長

してい た、t これ に よ

これ らの

症 例

で は

視 覚

的 な

刺激

に 対 す る 防 御 反 応に遅 れ を 生 じるπ

∫能性

示 唆

さ れ た

  大 腿 直

で 筋 電 図 反 応 時 間 が 延 長 し たこ とか ら

大 脳 に お け る 運 動の プロ グ ラ ミン グが 変

し ている可

能性

が示

さ れた

3

患 側

に お け る 電

気 力

学 的 遅 延の延 長 か ら

運 動 に 参 画 す る

筋線 維

タイ プの

変 化

直列 弾 性 要 素

変 化

よび

筋収 縮 過 程

にお け る

機 能 的 変 化

な ど が 生 じてい る可 能 性 が 示 唆 さ れ た

4

) (

2

)お よ び

3

)の結

検 討

した

3

にお け る

電 図 反 応 時 間の〔まらつ き が

筋 張 力の 発

ドさせ

廃 用

性 筋 力 低

を引 き起

つ の原 因 で あ る もの と

え ら れ た

 廃 用 性 筋 力 低

電 気 力学 的 応 答

大 腿 四 頭

は じ めに

 

膝 関 節 手 術

に大 腿四頭

に おける

筋 活動

様 相

化 す る 現

1960

年 代 後 半

に は

筋 電 図 を 川

い て 観 察 さ れ てい たD

ま た

つ かの

研 究

によ

り身 体 活

動 低

ドに よ る

能の低 下 が 示 さ れてお りLt 5}

性 筋 力低

ドは

量の

少に よっ て

引 き起

され

るだ けで な く

神 経 機 能の低 ドも 関 わっ てい こ と が

ら かにな っ ている

 

このよう な 神 経 機 能の低 ドは

身体 活動 低

ドに よ り

減 少

L

筋 力

る57 }, す な わ ち

発 揮 効 率

る 原 因 で

思 わ れ る

し か し

さ ら に

神 経 筋 接 合

部で は ア セ チ ルコ ン の 放 出 量 減 少 が

 

Th

S匸udy  f

r  ELec

tmrn

ch :mical  Rcspollse of  Huma 【l 

Quadri

じeps

  Fern

ris folL

wirLg  Dlsusc

l〕広 島 大 学 大 学 院 医 学 系畊究 科

  〔〒734

8551 広 島 県広 島 市 南 区儂 12 :{11

  Fuminnri Kancko

 RPT

  MS

 Graduat

 SdLeol  

f  Medidlle

  1{iroshi[na IJi

iiVELrsitv

2) 広 島 大 学 医 学部保 健

t’

t

  KI〕tar‘}Kawaguchi

 HPT

 MS

 Kiyosh正0ILari

 MD

 PhD:Instit11re

  【)fIle}Llth Scien〔

es

Ilir〔}shima  Ulli、

ersity

3}広 島 共

f

病 院 整形外 科

  Kazuhir〔レ Tsukisaka

 MD

Divisic〕11 〔}f 〔)rLtu)pedk

s

1

liroshirn/l

  K>

【}riLsu

 

Hospital   1

f

J

 i998 年 4 月 181i7 受1111999 ll27 }D

じ る8)こと や

ア セチル コリン

受 容 体

神 経 筋 接 合 部

増 加

して

分 散

す ること が 報 告 さ れて い る9

ま た

小 胞 体 機 能の 変 化1ω

トロポニ ン

C

にお ける

Ca2

→結

合 親 和 性

変 化

が 認 め ら れ てい る1D

この こ と か ら

筋 張 力

発揮 効 率 低

ドは

機 能

下によるだ け で

な く

神 経

か ら の興

達 さ れ 興 奮 収 縮 連 関 が 生 じ る

過 程 全 般

が 関 わっ てい る と

え ること がで

る。

 

ま た

に より 発 生し た運

ルギ

は緊 張エ ル ギ

(strain  energy 〕 と して

瞬 蓄

え ら れ

骨へ

伝 播

さ れ るIL, tt こ のた め

力 学 的 模 型

σ)

直 列 弾 性

さ れる13)腱の

作 用

筋 張 力

発 揮 効 率

に関わ っ ている もの と

推 測

さ れ70

身 体 浩 動 低

に よ る

へ の

影響

と し て は,腱 に 含 ま れ るコ ラ

ゲン

線 維

減 少

や 1

1)

コ ラ

ゲン

線 維 合

成に関 与 する酵

潜 性の

Fl51

を き た す とい う

究 な ど が

報 告

さ れてい る

組 織 学

的 研 究 結

16〕か ら

えて も

身 体 活 動

低 下

によ

り直

列 弾性 要 素

機 能 低

ドが 生 じてい る冂

f

能 性 が あると 推 測 さ れ る

 

以 ヒ

べ て

たよ

大 脳

か らの運

動 命 令

に 伝 達 さ れ

関 節

トル クと して

生 する

で の

過 程 全 般

にわ たっ て

身 体

動 低

ド に よ る

機 能 的 変 化

存 在 す

る 可 能 性 が あ る

し か し

におい て

F.

記 過 程

(2)

NII-Electronic Library Service

10 理 学 療 法 学 第

27

巻第

17

にお ける

能 的 変 化 を 検 索 し た 研 究 は 非 常 に 少 ない

 

そこ で

本研

究 は

tLT

気 力 学

的 応

を 明 らか に す るこ と によ り

廃 用 性 筋 力 低 下 を 呈 す るヒ ト大 腿 四 顕

筋 を対 象

と して

刺 激 が‘ ♪え ら れ た 後 に 関 節 トル クを 発生するま での

連の応

に お け る

機 能

変 化 を検 索 す

るこ と

口的 と し た

 

な お

般 に

竃 気 力 学 的 応

筋 力

発 揮の臥に

電 図 が 生 じ て か ら

発 生 す

で の遅 延

を指 標

と して

検 刮

さ れる

t しか し

こ こ で は電

気 力 コ

‘:

的応 乞

貳 ノ」

rr

遅 延 〔electr 〔}mechanical  

delay

とは

区 別

視 覚 的

的 筋 力発 揮 合 図 後

活 重

閃節 ト

ル クが 生 じる

で に

観 察 さ

れる

 

の生 理

r

力学 的

め て屯 式

力 学 的

対 象 お よ び 方 法

L

対 象

  膝 前

1

字 靭 帯

ACL

) 再 建 術 後

2

経 過

し た

10

対 象

と し た

年 齢

249

±

6

4

長 は

165

9

±

6

5cnl

体 重 は

60

0

±

7

9

 

kg

で あっ た

者 の プロ フ ィ

ル を

1

し た

ACL

再 建 術 は

関 節

ド に

わ れ

再 建 靭 帯 は 自 家 L 卜腱 様 筋 腱 で

Leeds−

Keio

「靭 帯 を 挟 み 込 ん だ もの が

使

川 さ れ た17

 

こ の た め

面 筋 電 図 (

EMG

) を

出 し た 大 腿 四 頭 筋 に 対 す る

術 侵

は 加 え ら れ てい な かっ た

な お

EMG

た に

先 立 ち

筋 萎 縮

指 標

と して

巻 き

尺で

腿 部 周 径 を 測

した

t その結 果, 膝 蓋 骨 ヒ縁よ り

10

 cm

近 位 部

に お い て

健 側

44

9

±

2

5cm ,

患 側

4L7

±

3,

4cm で

あ り

対 応

るt

検 定

患 側

有 意

に (

p

e

01

) 減 少

し てい る こ とが

め ら れ た

 術 後

リハ ビリ テ

ン の

ル は

被 験

全 員

ACL

再 建 術

を 受

入 院

してい た

H

病 院

のプロ グ ラ ム で

さ れ て い た (

2

ヂ術

術 を 施

さ れ た

被 検 者

2

い た が (

D

リハ ビ リ テ

シ ョ ン の

被 検 者

回様

であっ た

な お

全て の被

検 著

医 師

の 1

時 に 脛 骨 前

移 動 量 (

KT

2000

MEDme

しric 

Corp

の左

差 が

般に正

常 範

囲 と さ れ る

3mm

以 下ls)tf)} で あ るこ と が

悪 さ れ て お り

回 の測 定 結 果 に 膝 関 節の構 遣 変 化 な ど は 影 響 していない も の と思 わ れ た

2

電 気 力 学 的 応 答の 測 定

f・

J

「[頁

 

図に は

光刺 激

事 前

光刺 激 後

瞬 間的

大 撃 ノ丿で

素 早 く強

膝 仲 展

行 う

う指 示

し て い た

激は発 光ダ イオ

ドを 川い

被検 者

正 面で被

者 か ら

2

5m

の位 置に設 置 し た

 

光 刺 激 は

告 者 が 測 定の 開 始 を日頭で

告 した 後

2

5

秒の 間 に 発 し た

に 先 立 ちウ ォ

ミングア ッ プ と し

刺 激 後 に 加 大 下の 努 力で数 秒 間の

尺 性 膝

f

申広 迚 動 を

31ill

行 わ せ

さ ら に

MVC

瞬 行 わせ た   その後

3

分 問の 休

を は さ み 測 定 を 実

し た

筋 力

昌 に は

筋 力

装 置 

KIN

OM

 

AP

 

CHATTANOOGA

 

Co

 

Ltd

用い

被 検 者

は最

大 随 意 努 力

5

間の

性 膝 伸 展 運

動 

MVC

を 行

っ た。

光 刺 激

与 え

ら れ た

MX

開始 直後 か

J

で の

検 者

によ

り掛 け 声

が か

ら れ てい た

測 定 肢 位

とし

動 中

代 償

を Ir

能 な

ぎ り抑 制 す

るため に

骨 盤

}卩と

体 幹

お よ び

肩 甲帯

をス トラ ッ プで

固定

し た

膝 関飾

90

°

屈 曲位

っ た

3,

筋 電 図  

EMG

学 的検 索

  筋

丿

J

測 定 中

EMG

AM

60L

光 亀) を 内 側 広 筋 斜 走 線 維 〔

VMO

側 広 筋 (

VD

大 腿

CRF

) よ り 双

極 誘導

出 し た

t

短 極

は 大 腿 四

頭 筋

rl

学 的

特 徴

に よ り

VMO

内 側の上 ∫;か ら

4

横 指

VL

は 膝f

骨 外

側の上

か ら

5

横 指

近 位に

貼 付

し たzm ま た

の 走

平 行

にす る た め

VMO

前額 面

ヒで

55

内 斜 ノ

i

,VL

15

方 に

貼 付

し たz11

 

RF

L

腸 骨 練 と膝台

1

畤r央 を 結ぶ線 上の 中 点で筋 腹 を

診 し て 位 1 を 決 定 し た

 

rE

は ディスポ

サブ ル

blue

 sensor

 

MEDICOTEST

 

A ,

S

〕 を 用い

電 飼「

11

HI.

を約

20

 mlll と し た

 

貼 付 前

処 理

で 皮

膚 表

面 を 擦 り

ア ルコ

ル宿 状 を 行 うこ とによ りく

験 者

の インピ

ダ ン ス

5k

Ω以 ドに し た

 

EXIG

ll

ODl

高 周 波

フ ィ ル タ は

lkllz

と し た

KIN

COM

か らの ト ル ク

お よ び

光 刺 激

を 同 期 させ て

タ レコ

ダ 〔

XR

−5000,

 

TEAC

にμ己

した。 その

サンプリング

周 波 数

2kHz

で アナログ

f

号 を

デ ジタ Jレ

f

冂 }) a

に変

し 〔

MacLab

 

8s

 

ADInstrumems

 

Pty

 

Ltd

ソ ナル コ ンピュ

タに

取 り込

んだ

t

1

メく

力 学

的 応

 

3

つ を

M

し た

光 刺 激

か ら トル ク カ

ブ が 立 ち

ll

が る ま での

II

発ノ

i’

 

1

IA

 time t(, 

f

〔〕rcc

TTF

? 光 刺 激 後に筋 電 図 が 生 じるまで の時 間 (筋 電 図 反 応 時 閲

pre

m 〔,tor 

time

PMT

 

EMG

発 現 か ら

トル クカ

ブが :ち

E

が る ま での時 問 (・U・ AL 力 学 的 遅 廷

electromechanical  

delay

EMD

) (図

1

 

トル ク カ

の 疏ちトが り, およ び

EMG

Ht

現 時 点は以 下の よう に 決

し た

まず

光 刺激

を 発 す る

験 者 を

1’

分 に リ ラッ クス させ た状 態で各 信 写

の 記 録 を 行っ た

この 光 刺

える 以

3

間に

諺録

さ れ たバ ッ ク グ ラ ン ド ノ イ ズで

最 も高

屯 位

絶 対 値

1

トル ク カ

ブ の立 ち

L

が りお よび

EMG

発 現 を

決 定

する

閾 値

と し た

そ して光 刺 激の

f。

を 発 し た 後に

先の

値 を 超 え た 時 点 を そ れ ぞ れの 出 現 時 間 と し た (図

2

  今

回のよ う に1己

i

学 的 応

討 す る に は

Il

測の 際の非[

i

度が 問 題になり

の 決

方 法は過 ムの 手匿

に N工 工

Eleotronio  Library  

(3)

廃 用性 筋力 低 下を 呈する大 腿四頭 筋の電 気

JJ

学 的応 答に 関する 研 究 ll

Table l Charadcristics of cases

       

Age

Case

      (yunrs }

SexPre

operative   dura吐[or1  {months } Post

operaLiVC   duratiσn   (wecks )

Ceinplications

II

 Y

   

35

U

K

   

19

T

K

   

26

S

Y

    22 M

     

29

H

S

   

35

K

M

   

20

T

Y

   

21

M

S

   

L7

A

V

    

25

malefellla 且cmatemalefemalemalemaleInalefemalefemalc  

6

  2

5   4   7  

3not

 c ]ea「  

2

 

1

5

 

2

 

3

8Q

8Q

  880889  

1

m(:dial rrleniscus partial menisecto 【ny

[ateral  menlscus  parTial Inenisect

omy

media 且meniscus  pELrtiHi menisectonly

mean    24

9 yrs

3

4

8

5

Table 2Hlroshima  Kyoritsu Ilospital rehabmtati 〔m  guideline for arlhmscI 〕pical ACL reconstruction  during 2 rnonths

to 、Veek 2

   

Knee

 

brace

 In〔}Li〔}n

〜−

30

   

C

〔〕nt

illuous

 passive rn〔}ti〔m  2110urs per 

day

increase

 range  of mc )tion as tdじrated

   

“「all slide

   

Seated

 

hanlstr

孟ngs {carpet  

d1

ags )

   

Leg

 cur 且

   

Straighl

 

leg

 raise with  extension  

la9

   

H

ゆprogressive resistance  exercise

iVeck 2

   

Two

crutch  ambu 且aLion 

itl

 

bracc

   

Isoi

netric quadriceps contraction  aて

90

Lvithdc }uble sportsc ()rds

   

Sports

 c〔}rd;

knee

 

flexion

Week

 

3

   

Partial

 welght  

bearing

1

3to

 

l

2

   

lsometrlc sltting

   

Calf

 raiSeS  with  

iS

σmetriC  Sitting

week

 4

   

FuU weight  bearing wi τh匸w 〔, crutch

Week  6

   

HaLf squa しtin9

   

Stati〔〕nary  bic}

c且c

おい て

つ か の

なる

i

が坩い られている

。一

つ は

各被 験 者

共 通

値 を 閾 値

と して

設 定

その

や トル クを

え た

時 点

計 測 す

方 法

る22L’5)

t しか しこ の

方 法

で は フィ ル タ

脂 肪 組 織

L

61など の

さの

個 人 差

や ノ イ ズの

影 響

か ら

設 定 さ

れ た

閾 値

の 被

々に

す る

度 が

な ることにな る

そ れに

Tavlor

ら27}は 力

 

EMG

に基 線 よ り も

2SD

高 く なっ た時

閾 値

とし

被 験 者ご とに 異 な る

閾 値

を 設 定 し た

こ の

方 法

で は

々人 に

す る 閾

の感 度 は 公 平 な

の と

る が

感 度

はや や

低 くな

その

研 究

で は

計 測

の ため の

閾 値

明 記

し て い ない

もあ

るZS :〜ω

本 研 究

では

閾 値

各被 験 者

ご とに

設 定 す

る ことに よ

り各

者 問での 感 度の差 を 減 少 さ せ る よ う努 め た

5

統 計 学 的 分析

  最大 随 意 筋 力

およ び

TTF

につ い て 健 側 と 患 側 での差

を検 定 す

る ため に

対 応

の あ る

t

検 定

を 用い

5

準 を

統 計 学 的 有 意

基 準

と し た。

PMT

お よび

EMD

につ い て は

2

と も 反

復 測 定

1

元 配

i

女分

っ た

これに よ り

筋 (

VM

VL

RF

測 定

側 (健 側

患 側 )の 交

lt

作 川 が 認 め ら れ た た め

復 測

元 配

っ た

さ らに有 意 差 が あっ た

場 合

多 重

比 較 と して

Fisher

s 

Protected

 

Least

(4)

NII-Electronic Library Service

12

理学 療 法 学   第27巻 第i号

な お

統 計

学 的 分

に はコ ンピュ

ソ フ ト ウェ ア

S

【at 

View

 

5

0

SAS

 

Institute

 

Inc

を使 川

した。

結   果

L

等 尺 性 最

随 意 筋 力

 

患 側は

側の

66

%に

i

して お り

計 学

的に

意 差 が あっ た (

3

2

ノ丿発 生 時 問  (

TTF

)   患 側 は 健 側 と 比 較 して約ユ

4

% 延 長 してお り

統 計 学

VMO

VL

RF

torque  curve l       I I       l ・ 〈

_

1

,       1

EMD

EMD

EMD

有 意

差が あっ た (

3

flash

 signal }

0  0

08 0

16 0

24  (sec )

Fig

1

 An exalnple 〔〕f EMG  recordmg  and 匸orque  curve  to       presellt l1Qw the ti1コe  interva[s   were  determhled

     TTF :1hc tirno m fc)rcc

 PMT :pr【

m 〔pk章r 巨me

 ENID :       electromecllanical  

delaV

3

反 応

時 間 

PMT

 

PMT

では

測 定 側 要 因の主 効

は な かっ た もの の

の主

効 果

が あっ た

4

ま た

測 定 側

とい

2

の組み合 わせ に交 tfl

川 が

意 であっ た

Cl

( 

4

そこで

2

要 囚で 分 類 さ れる全ての紅み合 わ せ (

2

x

3

水 準

6

群 ) につ い て

元 配

っ た 結

主 効 果 が あっ た 〔

5L

こ の た め

重 比 較 と して

Fisher

s 

PLSD

法 を 用いて比 較 し た とこ ろ

患 側の

RF

が 同 側の

VMO

よ り も

意 に 延 長 していた (p〈

0

05

) 

ま た

RF

は 健 側 よ り も

側 が 約

27

% 延 長 してお り

Fisher

s 

PLSD

法 により有 意 差 が あっ た (

p

0

0D

(表

3

4

気 力

学 的 遅 延 〔

EMD

  測 定 側

およ び

因のそ れ ぞ れ につ

EMD

対す

効 果

っ た 〔

6

)。

PMT

同様

測 定

側の

tt:

用が

有 意

であっ た

6

そこ で

2

要 因

分 類

さ れる

て の

わ せ (

2

水 準

x3

水 準

6

 

ltli

につ

元配 置 分 散 分 析 を行

っ た

結 果

 

L

効 果

が あっ た

GC

 

7

こ の た め

重比

とし て

Fisher

s

PLSD

い て比

し た とこ ろ

患 側

で は

VMO

VL

お よ び

RF

よ り

有 意

延 長

して い た 〔

p

0

05

 

p

0

OD

ま た

健 側 と 患 側の比

で は

VMO

が患 側で

47

% 延

してお り

Fisher

s 

PLSD

によ

り有 意

差 が あ っ た (p<

0

Ol

C

〈 

3

) 

考  

回の研 究 に おい て

廃 用 性 筋 力 低 ドを 畢 す る大 腿 四 threshold torque

EMG

(N 01 0

0

flash  signaI        100msec

        −

      Fig

2

 D巳terInillatio匸1 0f thresholds

shows  the τhreshoLd for onsttt  of  lorqL1

rmd  EMG

 The thrcshol〔1、vas  

defi

匸1ed  as tlle p〔}

int

marked  with  

O

where  torque  and  EMG  increased above  maximal  back gr〔}und 【1〔,isc

(5)

廃用性筋力低 下 を 呈 す る 大 腿 四 頭筋の電気 力 学 的 応 答に関 する研 究 13

Table

 

3

 

The

 comparison  of  eiectromechanical  response  

between

 uni[lvI)

1ved

 side and  

illvolvcd

 side

unillv 【

,且ved side il1

1

〔き【1 sie

peuk torque(

Nm

TTF

(msec } 165

7 ± 32

9 246

6 ± 635 109

4 ± 40

8

280

4

 ± 106

6t

VM (

) vr

RF VMO

VL

RF

PMT

(msec } EMD msec 189

2 ± 84

4

57

6

 ± 

29

3198

1 ± 83

0

49

7 ± 27

8186

4 ± 82

1  195

8

 ± 

123

7

   

215

5

 ± 

132

2

57

6 ± 29

3   

84

4

 ± 

29

9

  

66

7

 ± 

44

1

卞 L36

8 ± 112

4

44

9

 ± 

19

9

different

 

bet

“reell  unLnv

vcd side and 

inv

ved  sidc

 p 0

5

different

 

between

 uninx,c)

lved

 side and 

illv

〔}

lved

 side

 

p

く0

Ol

#:different between  

VMO

 and 

RF

 oll 

inv

〔}

lved

 side

 p く0

Ol

 

different

 

betweell

 

VNIO

 and 

VI

on 

involved

 s 正

dc

 p

0

05

TTF :しime to fQrce

 

PMT

:pre

lnot

or 吐

irlle

 

EMD

:etectromec 量lanical 〔1elay

VMO :Vatus mcdi …11is〔,

blique

 

VL

:vastus  

lateralis

 

RF

:rectus 

fem

〔〕ris

Table 4 The l

w【)faじtor 

factorial

 

ANOVA

 l

able 

f

じr pre

m 〔〕t〔)r time

SOLLrce  of vari ≡

しtic)1

し      

SL

1rl1〔}f square df        〔XlO

mean  squa 「e   (X

O

F

P

SしLl⊃

jeCtsidesidc

× subject n】usclemusdeXsubjec 匸 sideXrllLlsc 且e side ×nluSC 且e×subject

Q

ー Q

2828         1

 

 

 

 

1

54

0340

924

4

5030

3940

6650

5220

365

6

004

〔)

9240

500

}」

97

〔}

037

26[

0

020

1

8

17

5

333

12

888

e

2072 〔}

)ltt2 (〕

0003

Table 5The  ANOVAtable  of repeated  a[lalysis 

fo1

pre

motor

 

lhnc

Table

 

7The  ANOVA  table of repeated  analysis  

f

(,r

deCtrOlneCllalliCal

 

ddaV

s〔

)urce ofvariationdf

      〔× 10 

su【】

1 ef square  mean  squar (:

     

F

:   〔x

O

t

P

1

・・ Su

1

ll

1

贈 撃

F

     

P

工nし1scleerr 〔

}rresidual R

95

    4

L8

1054

0345

533

O

3686

0030

123

2

994

 

0

020

r「1uscleerrorresidua1

DQ

5     4 0

9

482

8521

8S

0

1970

3170

026

7

458

 

0

0001

Table 6 

The

 tw〔}

facl

or fack

,rial ANOVA 匸abLe  for elect

rornc 〔/hanical 

delav

S〔

)しtrCC/〔

)『V≡

し1

iation

      SU1

n 【,士S〔且Uare df         〔× 10

ラ mea 【l square   (XlO

う F P subjectsideside ×sしibject 叮1usc [eluuscle  Xsubject

side × niL;scLe

side ×InuscLe ×subject

9192828        

1

 

 

 

 

 

@

2

.850 .

150

160

.390 .

650

430

36

0

,310 、150 .Ol0 ,19 〔

,()3 〔

.210 、

02

8

.45

5.

.44 IO.61 (

.Ol7

0

.Ol4

0

.0〔}0

筋に お け

る 電 気 力 学 的 応

の 変

化 とし

側 で

TTF

が 延長し て いるこ

と が

確 認 さ

た 。 こ

光 刺 激 が 与えら れ

か ら カ が 生じる

ま で

時 間

, 大 脳

に お

刺 激 阿 定 時問 や運 動の プログ ラ ミン な ど の 処 理時 問 , 大 脳 の 興 奮 が 筋 に伝 達さ れ ト ルク 発生 す

で の経 路を含ん

時 間 で あ る 。 臨 床

に あ

る 視

覚 的 な 情 報に対 し て随

的に

る 場

合 に 筋 の張力を生 じ る ま での 時 問が 延 長 す る

と に つ がる

え ら れ る 。  

TTF

PMT

EMD

の 和 によ 与

れ , 本

究 で は , 健側 と 比 較し

てPMT

R

お い て , また

EMD

VMO

に お い

な延 長

(6)

NII-Electronic Library Service

14

?:

i

Fi

  第27巻 第1 号

PMT

の 延 長は

べ 運

プ ロ グ ラ ミ ン グ などの 11r

枢 過 程

要 す

時 間

と 興

末梢 神 経

れ 電 位 が生 じるまでの過 程にお ける

們 変 化

検 出

さ れ た

木である

先 行 研 究

に おい て

身体 活 動 低

終 伝 導 速 度

変 化 しな

い こと が

示 さ

れてい る

V こと か ら

えると

RF

で の

PMT

中 枢

で の制

お よ び

末梢 神 経

活 動

i

辻 さ れる過 石にお ける

効 率

変 化

したことによ

生 じ た

可 能 性

いと 思 わ れ る

また

PMT

側の

3

間で

が な か

丿たの に

して患 側で は イ亅意 差 が 認 め ら れ た

 

これ は 筋の 活 動

開 始 時 問

が ば らつ いている とい うこ と を 示 す

 

膝 伸 展 ト ルク は大 腿四頭

筋 が 走 行 するノ∫

へ の力の ベ ク ト ル の 合 ノJであるこ と か ら

忠 側にお け る

PNIT

のば らつ き は 筋 張 力の 発

を 低 下 さ せ る

つ の要 因 に なっ て い るもの と 思 わ れ るtt ま た

動 制 御

の側

か ら

考 え

る と

健 側 と 比 較 して患 側 で は 大 腿 四 頭 筋 に 含 ま れる

各 筋

頭 を 同 期 して活 動 さ せ

効 率 的 に

筋 力

を さ せ る た め の 制

が な さ れていない状

であ る と

考 え

ら れ る、

 

な お

左 腿 四 頭

を 対

として電 式 ノ

J

学 的

応 答

につ

1,↓し た

先行

fi

丿

1

では

 

つ の

筋 頭

して の

分析

し か

っ て い

のが

い2111抑 2∂

し か し

つ の

筋 頭

につ いて

PMT

i

測し て

ト ル ク の

IEJf

に はそれ以

に お

活 動

J

てい る

外 側

方 向

内側 方 向

へ のベ ク トルが

同 時

成 さ れ な け れ ば

膝 伸 展

ト ル ク が

i.

に は生 じ ない 1Tr能

が ある

 

ま た

偶 然

測 定

し た

単 独

がE

ii

く活 動

開 始

して も

膝 関節 仲 展

トル ク

生に どの

和 度

St

してい る か は

不 明

で ある

その

か ら

筋の活 動

始i1ぜ間の ば らつ き も

トル クを

生 さ せ る

効 率

えでの重 要 な 要 因 に な る もの と

え ら れ

本 研 究 で は 表 而 筋 電 図 で 検t、

j.

す るこ と が 叮 能 な

3

筋につ いての結 果 を 示 し た

先 行

と は 異 なっ てい る

 

EMD

は 測

側 に よ る

il

果 が あ り

ての

に お

る 平

SD

) は

健 側

55

0

24

9

)mse (:

患 側

65

3

32.

5

)msec と忠 側 が 延 長 していた

定 側

EMD

に 対 す る

L

果 か ら は

脳の興

仁 達

さ れ た

末梢 過

1

なわ

奮 収 縮 連 関

か ら

直 列 弾性 要 素

仲 張

が生 じ て関

ト ル ク が発 生 する まで の過 租 こお け る

廃 用性 変 化

存 在

示 唆 さ

れる、

EMD

が 延

す る 現

筋 疲 労 時 も

相 対 的

に タ イ プ

1

線 維

におい て も 認 め ら れる ことが わ かっ てい る がLt I27y )

回の測

に疲

j’

え に くい

筋 線 維タイプ につ いて は

本研 究 で は 組 織 学 的 な

化 な ど は 不 明 で あ る。 しか し我々 の過 去 に 行っ た表 面 筋 竃 図 周 汲 效 分

の糸 果 iB ]ll) と

考 え 合

わ せ る と

運 動

参 画

する

筋 線 維

タ イプは

相 対

にタイ プ

H

線 維

滅 少 し

てい る r・

能 性

え ら れ

回 の

結 果

にも

関係

してい る のか も し れ ない

 

ま た

体 活 動 低 下に よっ て腱 に 含 ま れ るコ ラ

ゲ ン線 維 が 減 少 す る こ と か ら1[

i15

直 列 弾 性 要 素の構 造 変 化によ る

達 効 率

下 してい るTl

能性

が あ り

/ ノ回の 結 果 は こ れ を 之

する ものか も し れ ない

 

加 えて

EMD

に は 興 穣 収 縮 辿 関で1

兇明 さ れ る

連の過 程 に 要 す る 時 聞 が

ま れてい る

 

しか し

筋 内 での活 動 電 位の

仏 尊

小 胞 体にお け る

CaL

’+の 放 出

トロポニ ン

C

へ の

CaL

合 な どが どの よ う な 廃 川 性 変 化 を

けるかとい

研 究 は 少 な く

今 回の

i

果へ の 影 響 につ いて は

今 後

の 研

が 期

さ れ る

 

EMD

に お け る

L

い に 関 して は

筋 に 対 す る 筋 力 トレ

ニ ング

果 がこ となっ てい る こ と

3

筋 線 維

タ イプが

な る ため31

廃 用性

影響

が 異 なっ ている 可

能 性

1

さ れ

今後

課題

る。

 

さら に

ll の結 果に

影 響

を及ぼ

能 性

がある

し て

変 化

あ げ

られる。 しか し

患 側

に お

前 方動 揺

H

しては

KT

2000

にお け る

結 果

か ら膠

ない

の と

わ れ る 謝    辞

  稿

える にあ た り

本 研 究にご

力 を 賜 り ま した 弥 生

病 院   ド

麻 依

子 氏

fiv

f

研 究

友村 奈津 ∫

氏 お よ び 広

共 立

 

尾 ノ∫恵 子 氏 に 深

い た し ます

文    献

1

) 

IlaLl

(/n 

LG

 

Lind

h

0

Nluscle

 

f

しmction  

in

 

k

]コee exterlsieu

 

乂cta 

Orthop

 

Scandirlav

 

38

434

ll1

 

196

2

Berg

 

IIE

 

L3rsson

 

L

 t

t al

Lower

 

timb

 ske [etat muscle

  [LL【lcti〔〕n after 

6

 、vk  〔}

f

 

bed

 res τ

 

J

 へppl Phy  エ〕且82:

 

182

 

188

9

3

}Yue 

GII

 Bik〕de≡Lu  M

 et  al

Task

depelldellt effect  of  limb

  正mmobilization  on the fatigability (,f llle dbエ}w 且exor

  musd   nhulllans

 Experirnenta[Physiology 82:567 

92

 

1997

4) Salc

DG

八lcCo【nas  AJ

ε’at

:Neuro [nusc しda「 adaptutior 】

  in hurllan tl(nar  ITIusC 且es following strength  traLning and

  immobitization

 

J

 へppl Physiol 83;419

42呈

19b

5}White MJ

1)a 〜CTM :The effect  of immobiLization

 after

  l〔}wer  leg fracu】re 〔m  rlle c⊂)mtractke  I)r【)perties l〕f humnn

 

[riceps

 

urae

(1且nicnl 

Science

 

66

:277

252

1984

6)金

r

文成

大成

i’

P

他:萎 縮 筋の活 動 動 態に関す る筋亀

  図 冫的 検 註

岬学 療 法の医 学的 基 礎 研 究 会 瓢

L

1(

D

   11

16

1997

7)

SUzuki

 Mu 「akami  

T

 etα! 

Ef

「ects 匡,

f

 l〔〕a1[

d

 

2

〔〕

davs

 

bcd

 rest o【1 且eg niuscle rnass and strength  i冂 yQung sub

  」c{tS

 

ACta

 

Ph

 エ〕且

Scalld

 

15

〔〉:

5

 

18

 

ig94

8

Kouy

〔}umdjia 正11 

JA

 

NeuroLnusc

廴11ar abllorrnal t c im 

dis

  Lc

 agL  19 and  cachex   

\rq 

Neuropsiquiatr

 

51

 

299

306

 1993

9

Eldridge

 

L

Lumbosacral

 spinal isolatie囗ill cat

 Experimental

  Neur 〔〕log}

83:318

327

19

 S4

1伽

 

Arkh I

 

nke

 

Iu

 

V

 P〔,pova

 

LX

  et αl

 CaL

 

transport

 

by

  the skclctal  IIlusdc  surtoPL 〜【llk〕 r〔ucし11u【11111 rats afτer

  suspellsi〔>ll 〔〕

f

 the 

hindlirllbs

 

Biutl

 

Eksp

 

BiQl

kd

 ll6;

 

253

256

 

1993

ll〕

II

〔エ

ly

 

X

 

M

(,u【l  r 

Y

 

Effects

 of shor τ spaceflights  on

  mechanicui  c

}[aruぐEcrsl  s c)f rat  Inuscles

 八正usde  and

(7)

廃用性 筋 力 低 下をII{す る 大腿四頭 筋の電 気 力 学 的 応 答に関 する研 究 15 121 13} 141 15}

16

17

〕 18〕

19

) 2(

〕〕 21〕

22

23

24

) Ner、

e l

1:

70

78

1991

J6zsa

 LG

 Kal

H

1us  P:Functi(

)nal  and mechanical  

bellav

k}roF  

tendons

 

ln

Huniaii

 

Terld

【)1

1s

 

Humarl

 

Kinetics

τ

ISA

1997

 PP 98 113

本機

械学会 (編:1:筋 肉

「生体

力学

ム社

東 京

1991

 Pl

) 31

62

N…Lkagawa  Y

 T〔}1

suka  M

 et  al

:Effect of  disust〔m  1

量1v

ukrastru 〔:ture〔〕

f

 the achilles  tendon

 

in

 

rats

 

Eur

 

J

 

Appl

Phvs元d 59;239

2

12

 1989

Karpakka

 

J

 V罰tilliil1C/11 K

 e‘al

The

 effect

s 〔)

f

 prei1

11

nx〕bilizatiエ}n  t暇

1ini1

19  and  immc)bilization c)【l c〔)11agei

1 sv1

1

thusis

 

i1

1

 

rat

 

skeletaL

 

muscLe

 

Inl

 

J

 

Sports

 

N

1ピ

d

 

El

18

IS8

 1990

J6zsa

 

LG

 

Kal1

【lus 

P

Effe

〔:ts〔〕

F

 activity  and  illac1

i、

iLy〔

)n

tul

idons

 

In

Hulnan

 Telld〔

)rls

 IIumaロ Ki冂etics

  USA

997

pp 

127

160

越智

光夫

月 坂 利 宏

他 :膝 前

1

宇 靭 帯 損 傷 手 術 療 法

空冬チ「彡夕

F

手,

1

46

: 

1

〔〕

68

1〔i73

 1995

Greenfield BI

1:N

lisce[

laneous

 speciat t

ests ”

f

 the 

krLee

 

In

Rehabilitation

()

f

 Lhe 

K1

K:e

 

F

 

Davis

 colnpany

 Philadelphia

1993

PP 433

−.

1

18

Anderson

 

AF

Ra

ing

 scalcs

 

In

Krlee

 

Surgery

ed

 b、

Fu FH

 

Harner

 

CD

εオα

1

〔,

L

 

1

“”

illiarns

& 

Wilkins

1Saltimore

1994

 PP 

275

 

296

Delagi EF

 Pcr〔,t

1エ}A

 etαム:Anat〔〕mic guide 

f

〔〕r tlle elc/c〕

tror1

ly〔

)graphet

 

Charles

 

C

 

Thon

1as 

Pub

賑s1

1er

 

Spl

ingfie

d

[11inois

1

lassachuseLLs

 1981

Liel

 FJ

 Nevada  R

  e ’ α1

Quadriceps

 fしm α i(,「1 : Arl allatomical  and  mcch ≡

u

1ical  s匸udy using  alnputated  

iilnbs

JB

【}ne   and  

J

〔}int Surg 50

−∠

、:15351548

1968

Cavarlagh

 PR

 K〔〕mi   PV: Elc/ctr〔

m

lecha 【1icと

d

 

delav

 

hl

hunlall

 skelet

al musde  しlnder  concentric  and  ecc じ [1 匸ric

〔:ontractions

 Eur 

J

 Appl I

llysioL 42159

63

1979

筒 井隆

,.

捧原秀 俊

他 :膝 イト崎簿

屈 筋

ー.

ク トル ク

電 気 力 学 的 遅 延とσ)関 係

リハ ビリテ

シ ョ ン医 学

32

lO8 112

 1995

II

,rita  

T

 

Ishiko

 T:Relationship bct

weerl  rl

1usde  lactaてヒ

accumulatioll  alld surface  EMG  t

しct

ivities during isoki

25

} 26}

27

〕 28〕 29)

3

))

3D

32

33

34

netTc comrac 巨〔

}r自il

1  man

 Eur 

J

 Appl I

hyskol 

56

;18

23

1987

an  

Die

をn  

JH,

 

Thissen

 

CE

 E

tα1

:The elecrro

lnechani

cal 

detay

 of the erect 〔

}r sp元nきle 監

】luscle :Inftuence of  rate

of 

force

 

de

loprl

1ellt

 

fatigue

 and  electrode  location

 Eur

JAppl

 

Physiot

 

63

216

L22

1991

Basmajian

 

JV,

 

Deluca

 

CJ

Musdes

 

Alive

5th ed

 Description

and  anadysis  of the 

EN

IG

 signal

 W 田iams & Wilkins

BaLtimore

1985

 Pl

65

IC

X

1

Taylor

 

AI

 Br〔mks  R

 et α

1

: N

lyoelectric evidellce  〔,f

periphera且 musclc  

raligue

 

during

 exercise  in sevcre

hyPoxia

Some

 references  to m

 vas しus 

lat

eralis  nnyoshi

heavy

 ch…Lin colllposltlon

 

Eur

 

J

 

APpi

 

Physio175

:15上

159

1997

N【,rman  

RW

 

Komi

 

P

E

[ect

romechanical  

delay

 

in

 skele

1

al rnuSCIC  Under  nO「m …Ll m〔}Vement

 COnditiOi

1S

 

ACta

Phvsi〔}l 

Scand

 IO6:

2

11

248

1979

Winter EM

 Br〔>okes  FBC : Elcctr〔

川τ1ec 卜Lanical respollse tilnes and  musclc  elusticity 

irl

 nlen and women

 

Eur

 

J

Appl Physiol 63:12

1

128

1991

Htikkinen

 K

 K〔,mi  P:ElecLror1

ly〔エgraphic and mechanical

characteristics  of 量1uMtiUl  skdetal  muscle  

during

 

fzltigL

le

u[lder 、

oluntury  and  reflex  c〔mditions

 E且ec匸r (}(こn 〔:eph αi1ユ

Ncureph }

siol  55:

136

−.

444

1983

Johnson

 

MA

 P〔}lgar 

J

 et α1

:Datu 〔〕rl the distribution〔

)『

fibre

 

typcs

 

i

 

thirty

six

 

hulnan

 

nluscLes

 

Arl

 

autopsy study

 

J

)umal 〔

f

 the NeurologicaL Sciences l8; 1U

L29

1973

Vos

 

EJ

 

Harlaar

 

j

 et α

1

:ELect

r〔〕mechanical  deEay during

knee

 extensor  c{m 重r≡

自ctio 匚

1s

N

led

 

Sci

 

Sporls

 Exerc 23:

1187

ll93

1991

文成

大成淨 志

他 :筋 力 低 下 を

来 し た 筋の表 而 筋 蹴 図パ

スベ ク トルに 関 す る 周 波

数 帯 域別分析

日本 体 力 医三

9

二会 中

四 匡

1

土也

ノブ

会才少灸衣集 

1

1

 

1997

金子 文 成

友村 奈 津ゴ

他:廃

H

P

「生筋 力低 下を

呈する 大腿 四 頭筋に お け る 甲

収 縮 張 力 山 線 お よ び

表 面 筋 電 図パ ワ

ス ペ ク ト ル の変 化

531i

il [

Uipt

力医 学 会 大 会

f

稿 集 165

1998

8

(8)

NII-Electronic Library Service

16

su.\"ffi・kV.・

ar

27

ts

as

<Abstract>

The

Study

for

Electromeehanical

Response

of

Human

Quadriceps

Femoris

fo11owing

Disuse

Fuminari

KANEKO,

RI]T,

MS

Graduate

School

of'Mbdicine,

Hiroshima

University

Kotaro

KAW'AGUCHI,

RPT,

MS,

Kiyoshi

ONARI,

MD,

PhD

Insti.tute

of

Health

Sciences,

Hiroshima

University

Kazuhiro

TSUKIS.AKA,

MD

Division

of

Orthopedics,

Hiroshima

Kiy'oritsu

HIJspitag

The

aim of this study -,as to

investigate

changes

in

mechanical

function

of

disuse-atrophied

quadriceps

femoris

musctes

during

isometric

maximum voluntary c()ntraetion

()L,IVC)

by

analysis of etectromechanieal response.

Ten

subjecls with reconstructed unilatcral antcrior cruciate

ligainents

(ACL)

participated.

In

response

to

a

light

signal,

the

subject

performed

X,TXiC

as

quickly

as

pessib[e.

Surface

electromyograms

(Ets'IC])

were obtained

from

the

vastus medialis oblique

{Vpt・IO),

vastus

lateralis

(VL),

and rectus

ferrioris

(RF)

muscles

during

N,IVC.

The

time

frorn

appearance ot'a

light

stimulus

to

manifestarion of mechanical

foree

was significantly extended.

I're-motor

time

(the

time

intervat

from

the

de]ivery

of the signal

to

appearance of

ErL・IG)

was significantly

increased

on

the

involved

side

for

RF.

This

indicated

that

the

titneofeerebral

processing

",as

prolonged.

Onset

timc was significantly

diffcrent

betweell

Vrv,tO

and

RF,

suggesting that elTiciency

for

quickly prodLtcin.cr a coherent

force

was

decreased.

Electrotnechanical

delay

(the

tin]e

iriterva[

from

the appearance of

E]vCG

to the appearance of torque) on the

inx,otved

side was extended.

These

results

indicated

that

on the

involved

side

1}

more activated motor units were of the slow type,

2}

the mLiscle

fiber

conduction velocity was reduced, and

3)

the stress to strain at the tendon xvas

decreased.

'Fhese

resutts suggested that electromechanica] properties of the

disLise-atrophied

qLiadriceps

femoris

muscLes were compromised.

Table   l   Charadcristics   of   cases
Table   6   The   tw 〔 } facl . or   fack . , rial   ANOVA 匸abLe   for   elect . rornc 〔 / hanical   delav

参照

関連したドキュメント

averaging 後の値)も試験片中央の測定点「11」を含むように選択した.In-plane averaging に用いる測定点の位置の影響を測定点数 3 と

15 ASTM E208-95a: Reapproved 2000, Standard test method for conducting drop -weight test to determine nil-ductility transition temperature of ferritic steels.. 16 ASTM

(実被害,構造物最大応答)との検討に用いられている。一般に地震動の破壊力を示す指標として,入

We extend a technique for lower-bounding the mixing time of card-shuffling Markov chains, and use it to bound the mixing time of the Rudvalis Markov chain, as well as two

Several equivalent conditions are given showing their particular role influence on the connection between the sub-Gaussian estimates, parabolic and elliptic Harnack

Keywords: continuous time random walk, Brownian motion, collision time, skew Young tableaux, tandem queue.. AMS 2000 Subject Classification: Primary:

いられる。ボディメカニクスとは、人間の骨格や

一方、Fig.4には、下腿部前面及び後面におけ る筋厚の変化を各年齢でプロットした。下腿部で は、前面及び後面ともに中学生期における変化が Fig.3  Longitudinal changes