理学療法学 第 24巻第 6 号 335
〜
340 頁 (1997 年)報 告
刺激 強度
の
変化
が
長潜 時反 射 (
LLR
)
の
反 応性
に
及
ぼ
す
影響
*廣 瀬 浩 昭
1)大
工
谷新
一
1)鈴 木 俊 明
2)藤
原
哲
司
3) 要旨
長
潜
時 反 射 (long−latency
reflexes :以 ドLLR
と略 す) 検 査 を 静 的 場 面だ けでは な く動的場面
において用い る た め に,刺激強度
の変化
に対
するLLR
の反 応性
を検討
し た。対象
は,
健 常 者5
名の両上肢10
肢 と した。 方 法は,
母指
と中指
の対
立 運動
によ る最 大 収 縮 力を測 定 し,
その25
% で等 尺 性 収 縮 をさ せて いる闇に,
正 中 神 経 手 関 節 部 を電 気 刺 激 し,
母指 対 立筋
よ りLLR
を導 出
し た。 その条件
に おい て,刺
激強度
をM
波が最大
と な る強度
の20
,40
,60
,80
,100 % の 5 試行で行い , 刺激
回 数は各々30
回と し た。 結 果は,M
波 閾 値 直上刺 激と 同 程 度であっ た40
%強
度に比べ, 60,80
,100
%強度
の立ち上が り潜時
は延長
し, 持
続 時 間 は短 縮し た。 また,
出 現 頻 度は低 下し, M
波に対 する振 幅 比・
面 積 比は低 下 し た。 本 研 究 の結果
か ら,
刺 激強度
の増 大に よっ てLLR
は抑
制 を受け るこ と, 動
的場而
な どLLR
波形
解 析が困 難な場 合,60 〜 80
% の強 度に刺
激 強度
を上 げる ことによ っ てLLR
の波 形 解 析は 容 易 とな ることが示
唆され た。 キー
ワー
ド長潜時
反射 (
LLR )
,検査条件
,刺激強度
は じ め に大 脳 皮 質 を 経 由 すると考え られて いる反 射に
長
潜時
反射 (
long−
latency
rcflexcs ;以下
LLR
と*Gharacteristics
of L()ng
−
Latency Reflexeg.
(LLR)withIncreasing Electrical Stimulus Intensity
1) 関西 医療学 園 専 門 学 校 理学 療 法 科
(〒 558大 阪 府 大 阪 市 住 吉 区苅 田6
−
18−
13)Hiroaki Hirose
,
RPT,
Shinichi Daikuya,
RPT :Depart−
merlt 〔,f Physical Therapy
,
Kansai Vocationa】Collegeof Medicine
2)関 西 鍼灸短期 大学 神経病 研 究センタ
ー
Toshiaki Suzuki
,
RPT :Research Center of Neur 〔)Eogi−
cal Diseases
,
Kansai Coilege of Oriental Medicine3) 龍 谷大 学 健 康 管理セ ンタ
ー
Tetg
.
uji Fujiwara,
MD : Health a冂d Medical ServiccCenter
、
Ryukoku Univcrsity(受 付円 1996年5月13日/受 理日 1997年6月21 口) 略 す ) が あ る。
LLR
は各 種 中枢 神 経 疾 患におい て そ の反 応 性が変 化 する こと などか ら,
中枢神経
機 構 を反 映 すると言
われて い る。 我々 は,中枢神
経疾
患に対
す る 理学療法
の治療効
果を神経
生理学
的に評 価 する冖 的でLLR
に注 目してお り, これ まで健 常 者におい てLLR
と導 出 筋の等 尺 性収縮
度との関
係にっ いて報
告した1)。LLR 検
査を 理学療
法 評価
に応 用 するに は,安
静
臥位
な ど静
的場
面だ けで は な く,
歩 行 中な ど動的場
面におい て も的確
に検 査でき ること が必 要と な る。LLR
検 査におい て,
刺 激 強 度は一
般にM
波 閾 値 程 度の弱い 刺 激 と して い る2−
7 )。 し か し,
弱い刺
激 強 度で は随
意 筋 放 電がLLR 波形
に 混入
して し まい,
LLR
の 波 形 解 析が難 しい こ とを 経験 する。 そこ で
本
研究
は,LLR
検 査 条 件と して 刺 激強度
を変化
さ せ た と きのLLR
の反 応 性に っ い て検 討 し た。 対 象対
象は,
健 常者 5 名 (
男性 4
名, 女 性 1 名 )の 両 上 肢10
肢で, 平均 年齢
は26.
2
±2.
8
(24 〜
31
)歳
で あっ た。 対 象 者の平 均 身 長は170.
2
±9
,
8
(161 〜 182
) cm, 平均
上肢長
は74
.
4
±2
.
1
(
73 〜
78
)
cm で あっ た。全 例, 神 経 学 的に 自覚 的お よび
他覚的
異常所
見 を有さなか っ た。 方 法被 験 者 をベ ッ ト上に仰 臥 位に て安
静
に さ せ , 日本
電気
三栄 社 製 動ひず み 測 定 器 および荷 重 変換
器を用い て,
母 指 と 中指
の対
立運動
によ る最 大 収 縮 力 を測定
し た。 ラ ン プに よ る視 覚 的フ ィー
ド バ ッ クの ド,
その最 大 収 縮 力の25
% の力で等
尺 性 収 縮 を約 60 秒
間行
わ せ た。 その持 続 的な筋 収 縮中
に, 正中神経手
関 節 部を電気刺激
しLLR
を 導 出し た。刺 激
条件
は,兼
重ら 4) の方 法に もと づき,
持 続時
問0
.
2msec
の 定 電 流 方 形 波の刺激
を0
.
5
Hz
の 刺 激 頻 度で加え た。 その条件
におい て,
刺 激 強 度 をM 波
が最大
と な る強 度の20,40,
60,80,100
% の5
試 行 として行っ た。刺激
回数
は各試
行30
回 と し た。 記 録は表面
電極 (
直
径 Icm の 脳 波 用 銀 皿電 極 )に て母指対
立筋筋
腹上に関 電 極を,母指
背側指節
間 関 節 上に不 関 電 極 をテー
プ で固
定 し,
NICOLET
社 製Viking
を用いてLLR
を導
出し た。 な お,皮膚抵
抗は5k
Ω以 下と な るよう に前
処 置 した。一
般 的に用い られて い る刺激強度
と比 較 する た め,M
波 閾 値 を増 幅 感 度0
.
2
mV /div
のモ ニ ター
上で測 定 し た。ま た
,
LLR
波 形の具 体 的な分 析 項 目は 以下
の5
項 目と し た。 出 現 頻 度(
%)
増
幅
感度 0.
2mV
/div
の モニ ター
上で判 別 可能 なすべ てを対
象 と し,30
波 形の うちLLR
が出
現 し た率
を求
めた。 立 ち ヒが り潜時 (
msec)
増
幅
感度
O
.
2mV
/div
にお い て,刺 激
よ りLLR
の立 ち 上が り まで の時
間を計 測 して立ち上 が り潜時
と し,30
波 形の うちLLR
が 出 現 した も の の平均
を求め た。持続
時 聞(
msec)
O.
2
mV /div
におい て,
LLR
の 立ち上が り か ら 基線
に戻
る まで の時 間を計 測 して持続時間
と し,
LLR
が出現 した もの の平均
を求
め た。振幅
比(
LLR
/Mmax
,
% )LLR
の最 大 振 幅と最大 M 波
の振 幅との比 を 計測
して振幅比
と し,LLR
が出 現 し たもの の平均
を求め たD。 なお,
振 幅は陽性
お よ び陰 性の頂 点 間を計 測し たQ 面 積 比(
LLR /Mmax
,
%)
LLR
の立ち上が りか ら基線
に戻
る まで の波
形 を整 流 化 し,
その面積
を求
め た。 そ して,
同 様に して求
め た最 大M
波の面 積で除
し,LLR
が出 現 し た もの の平 均 を求
め た。ま た
統計処
理 は, 対 応の あるt検 定
を用い,危険率 5
% 未満
を有
意 とし た。結
果LLR
分 析 結 果 を述べ る前
に ,一
般
的な刺 激 強 度1)5)である閾値 直
L
刺激
と本 研 究の刺 激 強度
と の関係
を示 す。M
波 閾 値の平 均は10.
3
±3
.
8
mA,
M 波が最 大 とな る刺激強度
の 平 均は36
、
2
±4.
3
1nA,
し た が っ て本 研 究に おい てM
波 閾値直
L
の 強度
は,M 波
が最 大と な る強度
の40
% 程 度で あ っ た。こ の こ とよ り,
40
%強度
を基 準と して 統 計 学 的 検 討を行
っ た。結果
を表
1
に示し た。出
現頻 度 (% )刺激
強 度を増 大させ るこ とに よ り, 出 現 頻 度は 低 ドし た。 また,40
% 強度
の出
現頻度
に対 し60,
80,100
% 強 度の出 現頻度
は そ れ ぞ れ有 意に低 値 を示
し た(
p<O
.
05
,p
<0.
01
)。
立ち 上 が り潜 時 (msec )
刺 激 強度の変化が長潜 時 反 射 (LLR )の反 応 性に 及 ぼす 影 響 337 表 1 刺激強度の増大にお け るLLR 成績と統 計学 的検討 (N
−
10) 刺 激 強 度 (% ) 出 現 頻 度 立 ち上がり潜 時 (%) (msec ) 持 続 時 間 (msec ) 振 幅 比 (%) 面 積 比 (%) 2040608010096,
6± 3.
7 45.
6±L8s*
94.
4
±7.
2
48.
6
±1.
0
87,
8
±8,
3
* 51.
3
±2.
3’ *78,
3
±15.
2
’s52,
4
±1.
8
* *64,
3
±19.
4
* *53.
8
±2.
6
’ *28.
6±1.
7 28.
0
±1.
7
26.
5± 工.
7* 24,
9
±1.
4
* * 22,
3
±2.
3
* *4.
7±4.
04.
1±3.
5 3,
3
±3.
3
*3.
O
±2.
3
’ *2.
4
±1,
7
* * 6,
0±4.
55.
4
±3.
8
4.
5
:ヒ3.
8**
3.
9
±2.
5
’ *3.
0
:t1.
8
* * mean ±SD.
t−−
test:40% の値に対し有意水準 1% (t’
),
5% (* )で有意差 あり.
刺 激 強 度を増 大さ せ るにつ れて, 立ち上が り
潜 時
は 延 長 した。 ま た,40
% の 値 に対 し60,
80
,100
%の値
は そ れ ぞれ 有 意 に 高 値で あっ た (P<0
.
Ol
)o 持 続 時 間 (msec )刺激強度
を増 大させ るこ とに より,
持 続 時 間は 短 縮 した。 ま た,40
% の持続時問
に対
し60
,80
,100
%の持 続 時 間は それ ぞ れ有意
に低値
を示し た(
pく0
.
05
,p
<0.
Ol
)o振
幅 比(
LLR
/Mmax
, %)
刺 激 強 度 を 増 大さ せると,
振 幅 比は低 下し た。 M波が 最 大 と な る 強 度の20% M波が 最 大とな る強 度の40% M波 が 最 大 と な る 強 度 の60% M波が最大とな る強 度の80% M波が最 大となる強度 (100%)ト
pal
i
l
i
・
,
_
.
,・
M− 一 一 。嘉
点 図 1 刺 激 強 度の変化に伴 うLLR 変 化の代 表 例 図は 30波 形を重ね合わ せ た もの である.
増幡率は, 点 線より左 が 5mV 〆D,
右が 1mV /Dで あ る.
ま た,40
% の振幅
比に対
して60
,80
,100
% の振
幅
比は そ れ ぞ れ有
意に低値
で あっ た(
p<0,
05,
p
<0.
01
)o 面 積 比 (LLR
/Mmax ,
% )刺激強度
を増大
させ る につ れて,面
積 比は低
下 し た。 ま た,40
%の 面 積 比 に対 して60
,80
,100
% の面積比
は そ れ ぞ れ有
意に低値
を示した(
p<0
,
01)
o代
表的
な波形
を図1
に示し た。 図か ら も分
か る ように剿 激 強 度を増 大さ せ る とLLR
波 形が明 瞭化
し,LLR
の判別
が容易
と なっ た。考
察
LLR 波形
の発 現につ いて は,中枢性
起 源か末
梢性起 源
か の2
つ の説
が考
え ら れて い る2)8)。Upton
ら9 )に代 表さ れ る よ うに脊 髄 由来 説を唱え る者
もい るが,LLR
の潜
時に よ る検討
4)lo)や中
枢 神 経疾 患
に お い てLLR
の 反応 性
が変 化
す る3)10−
14)こ とか らLLR
が中 枢 神 経 機 構 を 反 映 す る可能性
が示唆
されて お り3)4 )le)12),特
に上 肢のLLR
は皮質経 由
が主であ る と さ れてい る且5)。我々 に とっ て
,
運動療法施行 中
の中枢神経機
構 の 状 態 を 知ることは有 益で あり,
そ の ためにはLLR 検
査 を 理学療
法領
域の評価
に応 用 するこ と が必 要であ る。 運 動 療 法 施 行 中のLLR
検査 を行 うために は, 安 静 臥 位な ど静 的 場 面の 検 査だけで な く,
不 安 定な立位
や歩 行な どの動 的 場 面におい て も的 確にLLR
を検 査で きるこ とが求め られる。
一
般
にLLR
を誘発
す る刺激強度
と しては ,M 波
の閾 値 程度
の 刺’
en4
−
6), 弱い筋
収 縮を お こす程
度 の 刺 激2)7), 関 節 運 動を か ろ うじてお こ す 程 度の刺 激3)が用い ら れて い る。 ま た, 中 島ら 5)は
M
波 閾 値 直 上の 刺 激 強 度がLLR
を 最 も誘 発 しやすい と して い る。 し か し,M 波 閾値 直
E
(
閾値
の 120%)
の刺激強度
では, 図 1の よ うに LLR の 波 形に随 意 筋 放 電 とみ られる波 形が重な っ て し ま い, 特
に随
意収縮度
が増 大 する とLLR
波形
の分
析が困 難なこと がある。 そ こ で本 研 究は, LLR
検
査条件
の う ち刺激強度
を変化
さ せ た時
のLLR
の反 応 性を検 討 し た。LLR 振幅
は,H
波 2)・F
波2)7)王6)同様
にM
波振
幅の大き さ と関 連が あ る と考え ら れ る。 し た がっ て,我
々 はLLR 振幅
の絶対値
で はな く,
LLR
最 大 振 幅 を 最 大M
波の 振 幅で 除 した振 幅 比 を 分 析項
R
と して い る1)。ま た,
LLR 波形
を整流化
しLLR
の面 積 を 求め る方 法があ り2)3),
LLR
面 積 を最大 M 波
の面積
で除
し た面積
比 を分析項 目
と し た5)。この 面 積 比は,
LLR
波 形全体を と らえ る こ と が で きる た め,
多 位 相の う ち一
っ の振 幅で値
が決
ま る振幅
比に比べ ,LLR
波 形 を 全 体 的に 評 価で きる と考え ら れ る。1
) 刺 激 強 度の増 大にともなうLLR
の変 化全
休的
には,図
1
の よ うに刺激強度
を強
くする とLLR
の判 別が容 易にな る傾 向が み られ た。 分析項 目
で は,刺
激強度
の増 大に伴
っ て立 ち 上が り 潜 時は延 長し,
持 続 時 間 は短 縮 し た。 こ れ は,LLR
波形
の う ち早 期 成 分が抑 制を受 けた こ と を示
唆して い る。 ま た, 刺 激 強 度の 増 大に ともなっ て,
出 現頻度
は低 下し,振幅
比・面積
比は低
.
.
ド傾
向 を 示 した。 面 積 比の低 下は巾 島 ら 5)の 報 告 と一
致
し,LLR
波 形成分
が全体
的に抑 制された こと を示 唆 して い る。2 )
刺 激 強 度 増 大に よ るLLR
波 形 抑制
の機
序に つ い て刺激強度
の増大
に伴
っ て,LLR
波 形は抑制
さ れた。 これ は,
第1
に神 経に加わっ た電 気 刺 激の 増 大の影 響が考え ら れる。 具 体 的に は,
ア ル フ ァ 運動
ニ ュー
ロ ンの逆行性
イ ン パ ル ス が中 枢 か らの 順 行 性イ ン パ ル ス と衝突 (
collision)
を お こ し随 意 筋 放電
を打
ち消
す こ と17)18), レ ン シ ョ ウ細
胞 を 介 して 前 角 細 胞の抑制
がLLR
早期成分
におい て おこ る こ と2 )18 )19)で ある。第
2
に皮膚
感覚
刺 激の入力増大
の影響
2)20)21)が考
え ら れ る。 こ れ は50ms
前後
の 抑 制 機 序 2°)21) に関与
してい る もの と思わ れ る。第
3
に電 気 刺 激による母 指の 運 動の影響
が考
え ら れ る。 す な わ ち,電気刺激
によっ て母 指の対 立 運 動がおこり,
筋 紡 錘 からの求 心 性 入 力の一
時小
休止
が おこる2)18)こと が推 察さ れ る。 これ らの種々 の要 因が,
脊 髄の髄 節レベ ル で互 いに絡
み合
う と と もに, よ り上位
の機構
を介
して 脳 幹や皮 膚 レ ベ ル な どに も関 連し2), LLR
波 形 が抑制
され た と推察
される。本 研 究の 結 果 か ら
,
刺 激 強度
を 増 大さ せ る とLLR
の波
形成分
は抑制
さ れ,
分 析 結 果は変 化 す るた め,
他の研 究 結 果と比 較 する場 合には刺 激強
度
の増大
は適切
で は ない こ と, し か し な が ら, 刺 激 強 度の 増 大 に よ りLLR
波 形 は抑 制 され,
LLR
波 形 解 析は比 較 的容易
とな る ため,動的場
面で の検 査な どにおい て LLR の判
別が困難
な場
合,
複 数の試 行を比 較 する に は刺 激 強 度の増 大が 有 用である こと が示 唆された。
木 研 究の結果
か らLLR
の 至適刺激強度
を結論
づけ ること はで きな いが,
通 常はM
波が最 大と な る強 度の40
% と し,
動 的場而
の検
査では60
% ま た は80
% と す る な ど, 検 査の 内 容によっ て選 択 する こと が良い と考え て い る。 引 用 文 献1
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committee.
Electroenceph clin<Abstract>
Charaeteristics
ofLong-Latency
Reflexes
(LLR>
withIncreasing
EIectrical
Stimulus
Intensity
Hiroaki
HIROSE,
RPT,
Shinichi
DAIKUYA,
RPT
Dopartment'
of
l]lhysical
Thempy,
Kansai
Vbcational
Collage
of
Medicine
Toshiaki
SUZUKI,
RPT
Research
Center
of
Aieurotogicat Dtseases,Kdnsai
Coltege
of
Ort'ental
MedicineTetsuji
FUJIWARA,
MD
ffealth
andMbdical
Service
Centex
Ryukoku
Uhiversity
The characteristics of
long-latency
reflexes(LLR)
withincreasing
the electrical stimulus were examined.Five
healthy
subjects(4
males and1
female),
10
upperex-tremities,
with a mean age of26,2
(24-31)
years
participated
in
the
study,LLR
were recordedfrom
the
opponens pollicismuscle underthe
followjng
conditions ofstimu-lus
intensity:
20,
40,
60,
80
and100%
ofthe
stimulusintensity
for
the
M-wave.
With
anincrease
in
stimulusintensity,
persistence
ofLLR,
duration,
the
amplitude ratio ofLLRIM
and thc area ratio ofLLR!M
tendcd tobe
gradually
decreased,
being
significantly
lower
(p<O,05
or p<O.O1) atthe
60,
80
and100%
intensity
than
atthe
40%.
The
onsetlatency
ofLLR
tended
to
be
gradually
prolonged.These
findings
suggest