報 告
肩
関
節 内外旋筋力
の
基
礎 的検討
第
一
報
健常
者
におけ
る筋 出力
特
性
と肩 関節反 復
性
脱 臼患 者
との比較
鈴
木 英 樹
1)鈴 木 克 憲
2)更 科 奈 保
1)伊 藤 俊
一
1)高 橋 正 明
3
)白
土
修
1)2)星
文 彦
4)菊 本 東 陽
1)金
田
清
志
1)2) 要旨 健 常 者 15例,
肩 関節反復 性 脱 臼患者 10例を対 象に,
筋 力 測 定 器 「KIN −COM
500H
」を用い て肩 関 節 内外 旋 筋 出力を測 定し比較検討を行なっ
た。 測定条件は立位・
肩 甲骨面にて,60,
180degfsee
の運 動速度にて実施し た。 脱 臼患 者で は,
求心性・
遠 心性の両 収 縮 様 式におい て,
内 外 旋 筋の ピー
ク トル ク は健 常 者に比較し,
有意に低下してい た。 また, 求心性 収縮で の内外旋ピー
ク トル ク比 (外旋ピー
ク トルク/内旋ピー
ク ト ル ク)が健常者に比べ 患者群で は大き かっ た。 肩 関節反復 性 脱 臼患者を 始 め,
肩に不 安 定 性を有す る よ う な 患者の 筋 力 強化に は,
量的 要 素に 加 えて 求心性や遠心性の筋収縮様 式などの質 的要素の考慮 も必要で あ る と思われ た。 キー
ワー
ド 内外旋 筋 出 力,
筋 収 縮 様 式,
肩 関 節 反 復 性 脱 臼 患 者 緒 言 肩 関節は大き な上 腕 骨 頭と浅い関節窩により形 成さ れ,
構 造 卜非常に不安定な関節である。 その支持機構に は周*
TheBasic Study of Shoulder Internal and Exしernal
Muscle Strength
.
The First Report:Muscle Strength Characterist正c of
Normal Subjects and Comparison of Muscle Strength
in Norrnal Subjccts with the Patients with Shoulder Ir1
−
stability1)北 海 道 大 学 医 学 部 附 属 病 院理学 療 法 部
Hideki Suzuki
,
RPT,
T〔〕shikazu Ito,
RPT,
NahQ Sarasi−
na,
RPT,
Toyo Kikumoto,
RPT :Department of Physi−
cal Therapy
,
Hokkaido University Hosp重しal 2)北 海 道 大 学 医学 部 整 形 外 科 学 教 室
Katunori Suzuki
,
MD,
Osamu Sirado,
MD,
KiyoshiKaneda
,
MD l Department of Orthopaedic Surgery,
Hokkaido University
3)北海道 大学医療技術短期大学部
Masaaki Takahashi
,
RPT :College of Medical Technol−
ogy
,
Hokkaido University4)勉 仁 会 東 小 樽 病 院
Fumihiko Hoshi
,
RPT :Benjinkai−
}{igashi Otaru Hospi−
tal (受 付日 1992年11月30日 /受理 日 1993年5月8日) 囲の筋や軟 部 組 織が大きく関与 しており,
中で も回旋 筋 腱 板 や 大 胸 筋な どの肩 関 節 内外 旋 筋 群は肩の運 動 時の勤 的安 定 化 を担う重 要な因 子であると考え られる。
近年, 内外 旋 筋 群を中心と した肩 関 節周 囲筋の客 観 的機 能評価 を目的に, 筋力評価機 器を用いた報告が多く成さ れ てい る1励Q 「肩 関節反復 性脱臼 」は肩 関節外 傷の中でも比較 的発 生頻 度が高い疾患の一
つ であ る。 脱 臼 患者に おい ては,
肩 内外旋筋 出力の絶対 的な低下や主動作 筋・
拮抗筋のバ ラン ス の 崩 れの存 在 等にっ いて報 告さ れて いる6−
8)。 しか しな が らこれ らの結果を含めt 肩関節周 囲筋,
特 に肩 内 外 旋 筋 群の評 価や訓 練に関して, 統一
さ れ た見 解 は得 られて いない。 本論 文の 目的は,
健 常者における肩 内外旋筋出力に 関す る 基本 特 性を検 討す ること。 健 常 者お よ び肩 関 節 反 復 性 脱 臼 患 者 (以下,
脱 臼者)を対象に肩 関節の内 外 旋 筋 出 力を測 定し,
筋 収 縮 速 度お よ び収 縮 様 式 (求心性 お よ び遠心性収縮)と筋 出力との関係にお け る相違にっJapanese Physical Therapy Association
NII-Electronic Library Service Japanese Physioal Therapy Assooiation
肩 関 節 内 外 旋 筋 力の基 礎 的 検 討 313 い て基礎 的検 討を行な うことで ある
。
さらに,
これ らの 結 果から脱EI
愚 者に対 する筋 力 強 化 訓 練プロ グラムを処 方 する際の有 用な情 報 を得ることである。対象
と方法
対 象は肩 関 節に障害を有さ ない健 常 男 性 15例 (平 均 年 齢24.
9
±5.
1
歳。 平均体重69、
7
±8、
4
kg
),
お よ び男 性の肩 関 節 反 復 性 脱 臼 患 者1G例 (平 均 年 齢 24.
1±3.
9 歳,
平 均 体 重 72.
1± 5.
5 kg)で あっ た。
測 定 機 器は,
「KIN−
COM 500 H」 を使 用 した 。 測定 肢 位はGreenfield らの報 告9)を基に,
立位に て 肩30Q
屈曲・
45° 外転位の肩 甲骨面で,
利き手側 (脱 臼側)に て測定を実施 し た (図 1)。 ま た,
運 動 条 件 は 肩 関 節 内 外旋共に中間位か ら60° の 可動 域と し,
運 動 速 度は 60,
180deg /sec と し た。 これ らの条 件 ドで,
求 心 性 収縮 (CONCENTRIC=
CON.
) およ び遠 心 性 収 縮 (EC−
CENTRIC=
ECC.
)で肩の内外旋 運 動 を各々3
回実施 し た。 測定前に は充分に被 験者に練習を行な わ せ た。 ま た,
測定 時には体 幹の捻り等の代 償運動を起こさ せ ない よ う被 験 者に留 意さ せ た。 デー
タ解 析に は測 定実測 値を用い,
内外 旋ピー
ク ト ル ク,
内 外 旋ピー
ク ト ル ク比 (外 旋 ピー
ク ト ル ク/ 内 旋 ピー
ク ト ル ク)につ い て各々検討を行っ た。 デー
タの比 較検討は t検定を用いて行っ た。 図1
測 定 場 面 (肩 30° 屈曲・
45° 外転位 :肩 甲骨 面 ) 結 果 今 回の測 定に よっ て,
健 常者,
脱 臼 患者に おい て肩の 痛み や 冉脱 臼な ど が出現 し た例は 見 ら れ な かっ た。 はじめに,
健常 者に お け る内外旋ピー
ク トル ク値と筋 収 縮 様 式の 関 係 を図2
に示す。 全体 的に ECC.
の方がCON ,
よ り も大き い傾 向を示し た もの の,
統 計 学 的 有 意 差を認め たの は外 旋の 180deg 〆sec のみ であっ た(p<
0.
05)。 健 常 者での 内外 旋ピー
ク トルク値の比較を図3
に示す。60
,
180deg /sec の 何れの 速 度において も,
CON .
,
ECC .
共に内 旋 筋の ピ
ー
ク トル ク値が有意に (pく0.
Ol
)高い 値を示し た。 次に,
健 常者と脱 臼 患 者にお ける内 旋 筋ピー
ク ト ルク 甸 60 個 50 40 30 20 lo o 図2 CNm) 60 50 40 30 2e 10 eg/sec.
♪ ∫酬 周節 内 旋 肩 聞 節 外 旋 くO,
05 健 常者にお ける内外 旋ピー
ク トル ク値 と筋 収縮様 式の関 係 0 60 180 60 180 {deg/s.
ec) 冫択心「
陶i又縮 遠心 性収庠宿*
*
1コくO.
Ol 図3
健 常 者にお け る内 外 旋ピー
クトル ク値の比 較 N工 工一
Eleotronio LibraryCNm〕 60 50 表 1 健常者 と脱臼 患者に お け る内外旋 筋ピ
ー
ク トル ク 比(外 旋ピー
ク トル ク/内 旋ピー
ク トル ク)の比較 筋 収 縮 様 式・
速度 健 常 者 脱 臼 患 者 40 30 2e 10 o60 求心1生収縮 ]呂o 求心性60deg
/sec66.
4± 9.
4 71.
0
±8.
7180deg
/sec69.
8
±8,
570,
9±10.
0
遠 心性60deg
/sec64.
6±11.
164.
5
±10,
4
180deg
/sec 67.
9±10.
6 65,
5±11.
4
(%)GO ISO (deg/sec}
遠 心性 収縮 * * p〈U
.
D1*
PくO.
U5 図4
健常 者と脱 臼患者にお ける内 旋 筋 ピー
ク ト ル ク値 の比 較 (Nm } 40 30 20 1e 060 求 心 性収縮 ユSD 60 180 〔deg〆5ec , Lt・
t・
’
t生1「又痾宵*
*
p くO.
Oj 図5
健常者と脱 臼患者にお け る外 旋 筋ピー
ク トル ク値 の比 較 値の比較を図4
に示 す。 脱 臼患者で はCON .
の 60,
180 deg/sec の両 運動速度に て有意に (p< O.
01) 低い値を 示し た。 ま た,ECC .
の ピー
ク トル ク値で も同 様に低い 値を示し,60deg
/sec で有意差を認め た (pく 0.
05)。
健常者と脱臼 患者における外 旋 筋ピー
ク トル ク値の比 較を図5に示 す。 脱 臼患 者で は,CON .
,
ECC.
共に60,
180deg /sec の 両運動 速度におい て,
有意に (p< O.
Ol) 低い値を示した。 健 常 者および 脱 臼 患者にお け るCON .
,
ECC .
の両筋収 縮 様 式で の内外 旋ピー
ク トル ク比を表1
に示 す。 健常者 と脱 臼患 者との間に は有 意 差は 認め られ な か っ た もの の,
CON .
で は脱 臼 患 者の比が大 き くなる傾 向が得ら れ た。 考 察 肩関節の 内 外 旋 筋は肩の ダイ ナミッ ク・
ス タビ ライ ザー
(動 的な支 持 機 構 ) と して重 要 な役割を担っ てい る。 具体 的に は,
種々 の動 作 時において主動作筋・
拮 抗 筋と して収 縮 様 式 や 速 度 をその 都 度 変化さ せ, 連合 収 縮 (Co−
Activation)を行い な が ら肩の運動 調 節に関 与し て いるもの と考 え られる。
これらの筋力の低下やバ ラ ン スの崩れは運動 時に お け る関節構成 体へ の負荷の増 加 を 来たし,
受 傷リス クを 増 加さ せ る要 因と なり うる。
近 年,
トルクマ シー
ンを用いた肩関節 周 囲 筋 力 評 価に っい て の報告が散見さ れ る。Ivey
ら 4) は,
健 常 男 女31 人 を対象に等速度性の肩筋 力評 価を行ない,
外 旋 :内 旋 比が約 2 :3
で あっ た と報 告して い る。ま た, Davies ら2)は健常 男子 学生
22
人を対 象に,
肩 関 節 内 外 旋 筋 力 の測定を 行い,
外 旋 筋 ピー
ク ト ル ク値は内 旋筋の 65% 前 後であっ た と報 告して い る。 さらに,
Warner ら 了) は 健常 者15
人と動 揺 性 肩 関 節 患 者28人 を対 象に内外 旋筋 力の比較を行い,
患者群で の内外 旋ピー
クトル ク値の低 下と内外旋 比の低 下 (内 旋 筋の相 対 的 な 低 下)を報告し てい る。 ま た,
Hinton ら 3) は 26人の高 校 野 球 投 手を対 象に内外旋 筋 力 測 定を行い投 球 側の外 旋 筋 力の低下と内 外 旋 筋 力の不 均 衡を報 告して い る。
今回の測定 結 果につ い て
,
健 常 者におけ る運動速度と 内 外 旋ピー
ク トル ク との間にはCON.
,
ECC.
共に速度の 増 加に伴い ト ル ク が減 少 するとい う傾 向が得ら れ た。CON .
の結 果にっ い ては過 去の報 告10)m と 同様の結 果を 示して おり,
運 動 単位の活 動 量の増 減が関与してい る と 考え られ る12)。一
方,
ECC.
にお ける運 動 速度と筋 出力 との 関係につ い て は,
統一
した見 解は得られて い な い も の の, 伊藤ら13)は大腿 四 頭 筋では運 動 速 度の増 加に伴い 筋 出 力は 増 加 す る と報 告 して い る。 ま た,
肩 内外 旋 筋で も同様 な報 告 が ある14)。 しか し,
今回の我々の結 果は逆 の傾 向を 示 して いた。
こ の原因と して,
運動 範 囲が狭 くJapanese Physical Therapy Association
NII-Electronic Library Service Japanese Physioal Therapy Assooiation
肩 関 節 内外旋 筋 力の基礎的 検 討 315 十 分な筋 出 力が発 揮さ れ な かっ たこと14)
,
さらに心 理的 要 因の関 与12)が考 え られる。
ECC.
の運 動 速 度 と内 外 旋 筋 出 力の関 連につ いて は,
今 後対象を 増やすと共に, 運 動 速 度 を変 化させ る,
運 動 範 囲を増 加す る 等,
更に検 討 する必要性があると思わ れ た。 次に,
健常者と 脱 臼患者の 測定結 果の比較で は,
脱 麟 患者に お いてCON .
,
ECC .
の内外旋ピー
ク ト ル ク値の有 意な低 下とCON .
に お ける内 外 旋 ピー
ク ト ル ク比の増 加が見 られた。
これ らの源 因と して,
不 安 感 な どの精 神 的要因に よ り無 意識の う ち に力を セー
ブ して し ま うこ と 日常での使用頻度に関連し た廃用性 筋萎縮 前方 部へ の Instabま1ityに伴 う内 外 旋 筋 力の不 均 衡 測定 時の肩 周 囲筋の連合収縮不 卜分 等の要 素が考え られ る。 肩 周 囲 筋の連 合 収 縮 的 要 素 が要 求 される持 ち一
L
げ動 作や投 球 動 作の フ ォ ロー
ス ルー ・
フェー
ズ或い は肩 関 節に大 き なApplihension が加わ る 投 球動作の コ ッ キ ング・
フェー
ズ等に は筋の ECC.
の収 縮様 式的要 素も関節運動やパ フ ォー
マ ンス に大き な影 響 を及ぼすと推 察さ れ る。 肩 関 節 周 囲 筋のCON 、
,
ECC .
両 収縮 様式の相互関 連は円 滑な関 節 運 動を保 証 する と共にApplihension
を 最 少に抑 え,
軟 部 組 織へ の過剰なス ト レ ス を 減 ずるもの と考えられる。 従っ て, 肩 関節反復 性 脱 臼の ように肩の動的 な支持 性に障害を有する患者に対 して は, 量的な要素に加え, CON.
,
ECC.
等,
筋収縮 様 式を始め とする質 的要素にっ いて も考慮し た筋力強化が 必要で あ る と思わ れ た。 し か し な がら今後,
肩 関 節 内外 旋 筋 出 力の基本 特 性や患 者 群の筋 出 力か ら見た病 態を運 動学・
運勁力 学 的に,
より詳 細に解 析 して行 くため,
測 定 時の筋 電 図 学 的な検 討 等 も行っ てゆ く必 要 性がある と 考 え られ る。
結 語1
)健常 者15
例お よ び肩関節反復性 脱臼患者10
例を対 象に肩 内 外 旋 筋 力を測 定し た。2
)健常 者に おい て,CON .
,
ECC .
の肩 内 外 旋 筋 出 力は,
共に運 動 速 度 と反 比 例の傾 向 が 認め られた。 3)脱 臼患者で は,
CON,
,
ECC.
両 収 縮 様 式において 内 外 旋 筋 ピー
ク トル ク値は有 意に低 下 し,
CON.
の 内 外旋ピー
ク トル ク比は大 きい値 を示し た。
4)肩関節反復性脱臼患者を始め,
肩の不 安 定 性 が 認 め ら れ る よ う な患者の筋力 強 化に は,
生理的な関 節運 動の確 保と周 囲の軟 部 組 織へ のス トレ ス を 減 ずる と い う 意味か ら も,
筋の収 縮 様 式の考慮も必要で あ る と思 われ た。 本 報 告の要 旨は第 27 回日本理学療 法士 学会で報 告し た。 文 献1)Alderink GJ
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<Abstract>
The
Basic
Study
ofShoulder
Internal and External MuscleStrength
The
First
Reportl
MuscleStrength
Characteristie
of Normal Subjects and Comparisonof
Musele
Strength
in
Normal
Subjects
withthe
Patients
withShoulder
Instability
Hideki
SUZUKI,
RPT,
Toshikazu
ITO,
RPT,
NahoSARASINA,
RPT, Toyo KIKUMOTO, RPT DeParrmentof
Physical7'herapy, HbleleaidoUitiversdy
llbsPitalKatunori
SUZUKI,
MD.
Osamu
SIRADO,
MD,
Kiyoshi
KANEDA,
MD
Department
of
OrthoPaedicSurge7b,,
HolehaidoUniversity
Masaaki TAKAHASHI,
RPT
Collegeqf.Mbdicag T2chnolqgy,HOkhaido Ciniversity Fumihiko HOSHI, RPT
Ben.iinkai-Aigashi
Otaru
ffbspitatThe p'urposeof thisinvestigationwas toevaluate the muscle strengths of shoulder
reta-torsinthe patientswith shoulder
instability.
Subjects
were15
normal males and10
patients with shoulder instability. Torques of internaland external shoulder rotators were measuredusing an isokinetictorque machine
(KIN-COM
500H). Peak torques and external/internal peak torqueratio were comparedbetween
two
groups.During both concentric and eccentric contractions, peak torques of
both
internalandexter-nal rotators was significantly
lower
in
the patientsthanin
the norrnal subjects.External/in-ternal
peak
torque ratio of concentric contraction was alsohigher
in
the patientsthanin
the normal subjects.Those result$ rnay imply thatthe muscle exercise trainingforshoulder instabitityrequires
not only appropriate quantity levelssuch as exercise intensitybut also appropriate quality ones such as the concentric and eccentric contraction mode,