サイドステップ動作に関する身体運動学的研究

理学 療法 学

　

第

36

巻 第

2

弓

』

49

〜

57

頁 （

2

〔｝

09

年 ）

研 究 論 文

サ イ

ド

ス

テ

ッ

プ

動 作

に

関 す

る

身体 運 動 学 的研 究

＊

藤 澤

宏

幸

1）＃

武 田

涼 子

1）

　

渡 邉 裕

美

2）



吉 澤 智 貴

3）

窪 田 ひ と 美

4）

　

高 桑

有 加

5）

佐

々

_木

歩

6）

　

川

村

江 里

7）

要 旨

【

目的

】

本研 究

の

目 的

は

，

サ イ ド ス テ ッ プ

動 作

に お いて ス テ ッ プ

長

を

変 化

さ せ た と

き

の 重

心 軌 道

，

関

節 運

動

，

床 反 力

，

筋 活 動 を解 析

し

，

サ イ ド

ステッ

プ 長毎

に

重 心 軌 道 を形 成 す

る

関節 運 動 と力 源

の

関 連 性 を 明 ら

か

に

す

る ことで

あ

るtt

【

方 法 】 対 象

は

健 常 青 年 男 子

9

名 （

年 齢

20

，

3

±

1

．

0

歳 ）

と し た、 サ

イ

ドス テ ッ プ

長

は

棘 果 長

の

25

％

，

50 ％

，

75

％

，

100

％

，

125 ％の

5

条 件

と し

，

測

定

項 目 は

骨 指 標

の

3

次 元

座 標

，

床

反

丿

J

，

お よ び

筋 竈

図 と し た

。

ま た， 測

定

デ

ー

タ か ら 重 心 軌

道

， 関

節

運

動

，

筋 活 動

， お よ び

体

重

心

と圧 中 心 の距

離

か ら 重 心の推 進 力 お よ び

制

動 力の

指

標 と な るモ

ー

メ ン ト

・

ア

ー

ム を

求

め た

。

【

結 果

】

条

件

25

％ と

50

％ 以

E

とで は 重 心 移

動

の た めの運 動 戦 略 が 異 な

り

，

条 件

50

％ 以 上では

推

進 ノ

J

を

得

る た め に 後

方

脚の

膝 関 節 伸 展

運

動

と

足 閼 節 底 屈

運

動

が 必

要

と

な

っ たtt ま た

，

側 方

へ の

推 進 力

と して

作 用 す

る モ

ー

メ ン ト

・

ア

ー

ムはス テ ッ プ

長

の

増 加

と と

も

に

大 き くな

っ た、

，

さ らに

，

中殿 筋

お よび

大 殿 筋

は

動 作

を と お して

高

い

活 動

がみ ら れ た

。

【

結 論 】

サ イ ド ス テ ッ プ

長

を

増 加

させ るため に は

，

重

力

の モ

ー

メ ン ト に

加

えて下

肢

の

伸 展

運

動

に よ る

推 進

力

が

重 要

で

あ

っ

た

。 さ ら に

，

ス テッ プ

長

の

増 加

に

と も

な

う

モ

ー

メン ト

・

ア

ー

ムの

増 加

は

姿 勢

の 不

安 定 性 を

強 め る た め

，

大 き くサ イ ドス テ ッ _{プ す る に は よ り高}い バ ラン ス能 丿

J

が 必 要 で あ る と 考

え

ら れ た

。

キ

ー

ワ

ー

ド

　

サ イ ドステ ッ プ

，

重

心 軌

道

_， 筋 活 動 緒 言

＊

_{AKincslologicat　Study} 〔）f　Side

．

Stcp　Motlon l〕 東北 文化 学 園入学 医 療 福 祉学部リハ ビ リ テ

ー

ショ ン学科 　 （〒9918551 イ11「台 市 青 葉区 国 兄6451 〕

　 Hir〔，yllki　Fujisawa

、

　RPT

，

　PhD

，

　 Ryt〕ko　Takeda

、

　RPT

，

　 MS：

　 Department　of　R巳habiLitatioll

，

　FacしLlty　of　MediじaL　Science乱nd

　 WeL ［are

，

　T〔

｝

hoku 　Bu

−

ka　Gakuen　Unl

、

・

erslly

2 ） 脳神 経 疾 患 研 究 所 介護 老 入 保健 施 設リハ ビリ 1封東 北 福 島

　 Yumi　Watanabe

，

　RPT ：Gcria亡rlc　Hca】th　Services　Southcr旧Tohoku

　 FL」kushima

、

　 Southern　 　T

｛

〕h

〔

）ku　 　Rcsoarch 　 Il

・

lstitutc 　 for 　 Neur

【

〕

sciencc

3｝脳 神経 疾 患 研 究 所 付 属 南 東 北 病 院リハ ビ リ テ

ー

ション科

　 T〔，moki 　Yoshiza“

，

a

，

　RPT：Departmcnt 　of　RehabilitarioL

］

．

　Sou℃her［L

　 Tohoku　 Hospiral

，

　Southctrn　 Toh 〔

〕

ku 　Rescur

［

／

h 　 Tnsri匸ure 　for

　 Neuroscience

・

D

登米 市 立佐 沼 病 院 理 学 療 法 室

　 Hit

’

omi 　Kubotn

、

　RPT ：Departmcnt　of　Phi

．

sicuL　Therapy

．

　Tom巳

　 City　Sau

’

lurua 　HespituL

5） 中 1鳴病 院 埋 学 診 療 科

　 Yuka 　Tal［alcus

〜

，

n

、

　 RPT ：　Departrnent　o［　Physica⊥　 Therap 》

，

　 NakajTma 　HospitaL

6：

．

富 占第

一

病 院 総 合 リハ ビ リ テ

ー

シi ンセンダ

ー

　 Xylll111　Sasaki

，

　RPT ：　Rehubiiit7

．

ttic〕n　C（／ntcr

，

　N

’

liyako　1）aiichi

　 II〔，spitaL

ア） 高澤 整 形 外 科 醫院

　 Eri　Kawamura

，

　RPT ：TakaZawa　Orth〔，p巳dic⊂二Linic ＃

　

E

．

TnaiL ：fulisawa＠reLlab

．

Lbgし1

．

ac

 

「P

　 曳受 イ

・

J

日　2UO8 年6JDO 口／受 理日　2009 午 1 月 10　

m

　

サ イ ドス テ ッ プに

代 表

さ れ る

側 方

へ の

重 心 移 動 能 力

は

，

日

常 動 作

や

歩 行

の

安 定 性

に

関 連

し て

重 要

で

あ

る。 囗

常 動 作

，

特

に

狭

い

空

間で の

作 業

に おいて は

前 方

へ の

移 動

の み な ら ず

，

側 方ヘ ステ ッ プ す ること が

多

い

。

　

必

須

な 日

常 動 作

と して

動 作 再

建の 目

標

に さ れ る こ と と は

別

に

，

身 体

運

動 学

お よ び

運 動 制 御

の

面

か ら

も

，

サ イ ド ス テ ッ プは重 要である

。

我

々は 脳 血

管 後 遺

症 患

者

および

地 域 在 宅 高 齢 者

を

対 象

と して

，

立

位

にお

け

る

側 方

へ の

重

心 移 動 能 力

〔

最 大

サ イ ドステッ プ

長）

と

歩 行 能 力

との 閧

係

⊥）

．

さ ら に は

転 倒

との

関 係

2V を

示

し て

き

た

。

そ し て

，

多 く

の

測 定 を

と

お し

て

，

卜

．

肢 機 能

の

低 ドが サ イ ド

ステ ッ プ に お ける

動 的 姿 勢

に

変 化

を

も

た ら

す

こ とを

_{観 察}

し て

き

た

，

こ れ ら か ら

，

サ イ ド ス テ ッ プ に お ける

健 常 者

の

身体

運 動 学 的

デ

ー

タ を

明

ら かに

す

るこ とによ

り

，

機 能 障 害

の 評 価

指

標 とし てサ イ ドステ ッ プの動 作 様 式や ステ ッ プ 長 を 位 置 付 け ること が 出 来 る もの と 考 えている

。

　

ま た

，

歩 行

に おい て 側

方

へ ふ らつ _きの あ る

淀 例

に

対

し て

，

サ イ ドステ ッ プ

練 習

を

用

い る こと

も多

い 。

す

な わ ち

，

運

動

と 切

り離

すこ との出

来

ない バ ラ ンス制

御

の

良

き練 習

50

理学 療 法学 　 第

36

巻 第

2

号

課

題の

一

つ と し て

，

サ イ ドス テ ップは位

置

付 け ら れてい る3〕

。

　

以 上の よ

う

に

，

多 様

な 日 的でサ イ ドス テ ッ プ は 用い ら れてい る

が

，

現 時 点

で は

系 統 的

に サ

イ ド

ス テ ッ プ

を 分 析

し

た

研 究

は

我

々 の

知

る

限 り

に

お

いて み

られ な

い

。

サ

イ ド

ス テ ッ プ

動 作

を

側 方

へ の

重

心

移 動

と して

捉

える と_，

重

心

軌 道

を

形 成

す る 関

節

運 動， さ ら に 関

節

運

動

を 引 き

起

こ す

力 源

につ い て の理

解

は

欠

か せ ない

。

我

々はス テ ップ 長 が

増 加 す

る と 重

力

の モ

ー

メ ン トに

加

え

，

推 進 力

を

得

る た め に

ド肢

の

屈 仲 運 動

を

利 用 す

る

も

の と

考

えて いる。

　

そこ で

，

本 研 究

で は サ イ ド ス テッ プに

関

して

，

身 体 運

動 学 的 分 析

の

手 法

に よ

り

サ イ

ド

ステッ

プ 長 を変 え

た と

き

の

重 心 軌 道

，

関節 運 動

，

床 反 力

，

筋 活 動 を 順 次 解 析 し

，

サ イ ドス テッ プ 長

毎

に

重

心 軌

道

を 形

成

す る 関

節

運

動

，

そ し て その

力 源

の 関

連 性 を

明 ら か に

す

るこ

と を

日

的 と

し た

。

方

法

ユ

．

対 象

　

対 象

は

健 常 酵 年 男 子

g

名

（

年 齢

20

．

3

±

O

．

7

_歳

，

身 長

173，

2

±

5，

9cmt

体 重

66，

5

±

6，

7

　

kg

，

棘 果 長

88．

3

±

3，

3cm

）

と し

，

動 作 遂 行 に 支 障とな る

整

形 外

科

疾 患の ない もの と した

。

また_，

被

験

者

に

実

験の ド

旨

を 十 分 に 説 明 した

後

， 署

名

に よ り 同 意 を 得 た

。

2

．

運

動 条件

　

サ イ ドス テ ッ プ

長

を

，

棘 果 長

の

25

％

，

5Q

％

，

75

％

，

100

％

，

125

％ の

5

条 件

と し た

．

：

な お

，

開 始 姿 勢

は

開 脚

立

位

と し

，

ステッ プ

位 置

は

両 側

の

足 部 外 側 縁 を基 準

と し

た

。

3

，

測 定 項 目 お よ び 装

置

　

測

定項

目 ば

，

筋

電

図

（

日

本

GE

マ ル ケッ ト

社 製

，

　

MT1

_）

，

床 反 力

（

AMTI

祉 製

，

OR6

）

，

骨 指 標

の

3

次 元

座

標

（

OxfordMetrics

社 製

，

　

Vicon512

_）

_{と し た}

_（

_図

1

_）

。 な お

，

3

次 元 運 動

解 析

装 揖では

6

台

の カ メ ラを

使 用

し た

。

ま た

，

床 反 力

デ

ー

タ で は

，

垂 直 方 向

（z

軸 ）

と

進 行 方 向 （

y

軸 ）

の

分 力

，

お よ び 圧

中

心

（

center 　of　

pressure

，

　

GOP

）

を

用

い た

。

4．

測

定 手

順

　

は じ めに

，

皮 膚

の

前 処 置 を 適 切

に

行

っ た

後

，

表 面筋 電

図

用

f

匡

極 （

Medicotest

，

　

P

−

00

−

S

_＞

を 左

_右

の

大 殿 筋

，

中

殿

筋

，

外

側 広

筋

，

大 腿 二

_{頭 筋}

，

_{前 脛 骨 筋}

，

ヒラ メ

筋

の

_{筋 線}

維

に

沿

っ て

貼

り付

け た

。

筋

電

図

は 双

極 誘

導

に よ

り導

出 し

，

電 極 間 距 離 を

3cm

と し た

。

ま た

，

電 極0）貼 り 付 け 位 遣 に関 し て は

，

SENIAM

　_project に よ る報 告4 〕を 参 考 に した。

電 極

を

貼 り付 け

た

後

，

最 大 随 意 収 縮

（

maxiInum ス テツプ 長 合 成FPIIFP2

　

FP3 　 　 　 図

1

計 測 システム

．

後 方

か らの_{概 観}を 示 し た

，

運動 開 始 時に は後 方 脚を

床

反

力 計

FPI

，

前方脚

を

床

反

力 計

FP2

に

載

せ

，

また連 動

終

了

時

に は呵脚 をFP2 に

載

せ た状 態と し た

．

voluntary 　contraction

，

　

MVC

） 時

の

筋 電 位

を

得

る た め に

，

全て の

筋

に

対

し て ダニ エ ル ス ら の

徒 手 筋 力 検

査

法

5〕 の normal レベ ル の

測 定 肢 位

で

最 大 等 尺 性 収 縮 を

5

秒 間

行 わ

せた。

特

にヒラメ

筋

の

測 定

に 関 し て は

，

被 験 者

に

片

脚 立 位

（

膝 関 節 屈 曲 位 ） を と らせ 検 者の両 肩 に 手 を か け させ た 状

態

で_，

骨

盤，

膝

閼

節

部 お よび肩

峰

を 下

方

へ

抑

え な が ら

，

足 関

節 底 屈

位 を 保

持

させ た

。

　

次 に

，

赤

外 線

反

射

マ

ー

カ

ー

を 左

右

の

肩 峰

，

上

前 腸 骨

棘

，

大 転 子

，

大

腿 骨 外 側

ヒ

顆

，

大 腿 骨 内 側

ヒ

顆

，

外 果

，

内果

，

第

1

中 足 骨 骨 頭

，

第

5

中 足 骨 骨 頭 部

に テ

ー

プに て

固 定

し た

。

その

後

，

2

枚

の

床

反

力 計

の上に両

脚

と も

E

前 腸 骨 棘

か

ら

下 ろ

した 垂 線

が

内 果

と

外 果 を結

ん

だ 中 点 を 通

る よ

う

に

立 位 を

と

ら

せ

た

。

こ の

時

，

左 右

の

足 底 外 側

の

位 置

に

合

わせ て

床

ヒに テ

ー

プ を 貼 り，

左

右 足 底 間 隔 を

計 測

し た

。

進

行 方

向

は

右 方

向

と し

，

左 足

を

載

せて い る

床 反 力 計

を

FPI

，

右

足 を

載

せてい る

床

反

力

計

を

FP2

と し た。 ま た

，

FPI

と

FP2

を

合 成

し た

も

の

を

FP3

と し た

（

図

1

）

。

な

お

，

本 研 究

で は

進 行 方 向

に

対

して

前

に

あ

る とい

う意 味

で

右 ド

肢

を

前 方 脚

，

左 ド

肢

を

後 方 脚

と

定 義

し た。

　 準 備

が

整

っ た

時 点

で

，

音 信 号

（

DKII

社 製

，

　

PH1250

）

を

与

え

，

サ イ ドス テ ッ プ を

可 能

な

限 り早 く開 始 す

る よ

う

，

さ らに可

能

な 限

り

速

く

運

動 す

る よ

う

に

指

示 し た

。

ま た

，

サ イ ドス テ ップ

終 了 時

の左

右 足 底 間 隔

は

，

開 始 時

と

同 じ

に な る よ うテ

ー

プ にて

左

右 足 底 外 側の 位 置 を 被 験

者

に 示 し た

。

測 定

は

25

％

，

50

％

，

75

％

，

100

％

，

125

％の 順 に

行

い

，

各 条 件

と

も

に

3

試 行 実 施

し た

．

測

定

に際 して は_，

約

1

．

5m

前 方

に

設 置

し た

鏡 を利 用

し

，

頚 部 屈 曲 す

る こ と な

く

目

標

に 足

部

を 運べ る まで

，

十 分

に

練 習

を

実 施

し た

。

計 測シ ス テム の 制 限 か ら

，

開 始 時には 後 方 脚 を

FPI

，

前 方 脚 を

FP2

に 載せ_， 終 了 時 には両 脚と も

FP2

に

載

せ た

状 態

と し た。

サ イ ドステッ プ動 作に関 する身 体 運 動 学 的研 究

51

　

サンプ リング

周 波

数 は

筋

電 図

lkHz

，

3

次 元 座

標

デ

ー

タ ⊥

20Hz，

床 反 力 計

960Hz

と

し

，

　

AID

_{変 換 （}

ADInstrurnents

社

製

，

PowerLab

）

してパ

ー

ソ ナル コ ンピュ

ー

_{タ に 同}

期

して

取

り

込

み，

MATLAB

（

MathWorks

社 製

，

　

Rl2

）

を

用

い て

作 成

し た プロ グ ラムに て

解 析

し

た

。

ま

た

，

音 信 号

は 同

期

信 号 と して 用い た （図

1

）

．

：

5

．

解 析

1

）

サ イ ドス テッ プの相 分 類

　

サ イ ドス テッ プ は

，

第

1

両 脚

立

位 相

，

第

玉

片 脚

立

位 相

，

第

2

両 脚

立

位 相

，

第

2

片 脚

立

位 相

，

第

3

両 脚

立

位 相

の

5

相

に

分 類

した （

表

1

）

。

ま た

，

相 分 類

の

判 定

基

準

は

，

FPI

お よ び

FP2

の

床 反 力

お よ び

FP3

の

COP

デ

ー

タ

を用

い て おこ

な

っ た

（

表

1

）

。

2）3

次

元

座 標

　

3

次

元

座 標

デ

ー

タ は

，

ス プラ イン

関 数

に て

lkHz

で リ サ ンプ リン グ さ れ た

後

，

6Hz

の u

一

パ スフ ィル タ

ー

を

か け ら れ た

、

．

そのデ

ー

タ を も と に， 運

動 学

的 指

標

と し て

体

重 心

（

center 　of　_gravity

，

　

COG

_）

お よ び 下 肢の

関

節 角

度

を

算 出

し たtt

　

COG

は

，

頭 部

・

体 幹

・．

．

t，

肢

〔

head

，

　arm 　and 　

trunk

，

IIAT ）

，

左

右

の

大 腿

，

下

腿

，

足 部

の

計

7

セ グメ ン トか ら

間接

法に よ

り求

め

，

各

セ グメ ン トの重 心 位

置

は

WiDter

に よ る

形 態 学 的

デ

ー

タ を

参 考

に

し

たfi）。

ま

た

，

ド肢 関 節

角 度

は

股 関 節 屈 曲角 度

，

股 関節 外 転 角 度

，

膝 関節 屈 訓 角

度

，

足

関 節 底 背 屈 角 度

とし

，

3

次

元

座 標

か ら

平 面

二

角

公

式 を 用

い て

算 出

し た。 こ の

際

，

股

関

節 屈 曲角 度

は

肩 峰

，

人 転 子

，

大 腿 骨 外 側

上

顆

か

ら

，

股 関 節 外 転 角 度

は

左 右

上 前 腸

骨

棘 およ び大 腿

骨 内

側 ヒ顆 と

外

側

．

ヒ穎の 中 間 点 か ら，

膝

関

節 屈 曲

角

度

は

大 転

子，

大

腿

骨 外 側

L

顆

，

外

果

か ら

，

足 関

節 底 背

1

出

角 度

は

大

腿

骨 外

側

上 顆

，

外

果

，

第

5

巾

足 骨 骨 頭 か ら求 め た

。

な お

，

足 関 節

底 背

屈

角

度 は 運

動

開

始 時

の下 腿

前

傾

角 度

を 基

準

と して

補

正 し た

。

ま た

，

関

節

角 度

の

表 示 は 日本 整 形 外 科 学 会 お

よ

び 日本 リ

ハ _{ビ リ テ}

ー

ショ ン医 学

会

の基 準の に 従っ た

。

3

） 床

反

力

　

FPI

お よ び

FP2

か

ら得

ら れ た

床

反

力 お

よ び

COP

デ

ー

タ を，ス プライン関 数 に て

1kHz

で リ サン プ リン グ した

。

さ ら に，

COP

デ

ー

タ に は

6Hz

の ロ

ー

パ ス フ ィ ルタ

ー

を

か け た

。

次 に

，

床 反 力 お よ び

COP

に 関 し て

，

　

FPI

お よ び

FP2

の 合 成デ

ー

タ （

FP3

） を

算

出 し た

。

　

FP3

の

COP

デ

ー

タで は

，

75ms

間 隔

で

差 分 を

と

り

，

移 動 速 度

を

求

め て

相 分 類

に

用

い た。

　

さ らに

，

COP

を

支 点

とし た 重

力

の モ

ー

メ ン ト は

，

COG

の

床

へ の

投 影 点

と

COP

の

距 離

（

モ

ー

メ ン

1

・・

ア

ー

ム

）

と

重 力

の

積

で

求

め ら

れ

，

モ

ー

メ ン

ト

・

ア

ー

ム

が 大 き

く

な れ ば

身体

は

倒

れ や

す

い

状 態

に あ る とい

え

る

。

ヒ トで はこ の不

安 定性 を

利 用 し て 運

動 を行

っ て お

り

，

身 体 全 体

の

推 進

お よ び

制 動

の

力 源

の

指 標

と して

，

モ

ー

メ ン ト

・

ア

ー

ム を 用い ること が で き る

。

そこで

，

本 研 究 に おい ては

FP3

の

COP

と

COG

の 床へ _の

_{投 影 点}

に お け る 進 行

方 向

（y

軸 座 標

）

の差 をモ

ー

メ ン ト

・

ア

ー

ム と

定

義

し た8〕

。

4

） 筋

冠

図

　 筋

電

波 形

で は

20Hz

の ハ _{イパ ス フ ィ}ル タ

ー

を か

け

た

後

，

6Hz

の ロ

ー

パ ス フ ィ ル タ

ー

に

相

当

す

る よ

う

，

RMS

（

root

−

1nean 　square ） を

75

デ

ー

タ

毎

に

算 出 し

た。

ま

た

，

サ イ ド

ス テ ッ プ

時

の

RMS

は

MVC

の

最 大 値

で

除 し

，

百

分 率

で

表

し た。

5

） 時 系 列

デ

ー

タの

標 準 化

　 算 出 し

た

全

ての

指 標

に

関

して

運 動 時 間

で

標 準 化

し

，

全

測 定 デ

ー

タを 加

算

平 均 した

。

最 後 に

，

条 件 毎

に

各

相の 所

要 時

間

を

100

％ と し て

標

準

化

し，

条件

問 で 比

較

し た

。

表1 相 分 類の定 義と判 定基準 相 定 義 判 定基 準

ee

　1才

i

　

1

（第1面 脚立位 相 ） 第2相 〔第1片 脚立位 相 ） 第

3

相 （第2両 脚立位 相） 第4相 （第2片脚 立位 相 ） 第5相 （第

3

両 脚 立位相 ） 運 動 終 了 動 き 始め で前 方 脚へ の

一

過 性の圧 中心の移 動が み ら れ たのち

，

急 速に後 方 脚へ 荷重 が移る

．

前 方 脚の振 り出 しのた めの準 備

．

期 前 方脚 が離 床し

，

後 方脚で の 片脚立位と な る

．

前 方 脚 の振 り出し期 再び前 方 脚が接 地し

，

前 方 脚へ の荷 重が急 激に増 加 す る

．

後 方 脚を引 き寄せ る た めの準 備 期 前 方脚で全荷重 さ れ

，

後 方 脚 が離床す る

．

後 方 脚の引 き寄せ期 再 び後 方 脚が接地 し

，

前 方脚 に あっ た 圧 中心が 中心へ と戻り は じ め る

，

重心移動が終

f

し

，

静 止 姿 勢をとる ため の 最終 期 圧 中 心 が 中 心へ と戻 り

，

前方 脚と後 方 脚の荷 重 が 均 等 と な る 圧中 心 （

FP3

）の進 行 方

向

の 移 動 速 度が

0

．

05

（m ！s）を越え た時 点か ら FP2 の垂直 方 向の床 反力が 0_〔N）になった 時点か ら 第2相の後

，

FP2 の垂直 方

1fiJ

の床 反 力が プラ ス になっ た時 点か ら FP1 の飛 直 方 向の床 反 力 が  （N｝になった 時 点 か ら 圧中 心〔

FP3

）の進 行 方 向の 移 動 速 度が

一

〇

．

10（rrv

’

s）以 下 に なっ た時 点か ら 圧中心（FP3）の進 行 方 向の 移 動 速 度が第5相以降には じ め て  

Cn

） ，

’

s）になっ た時 点 FP　Iお よ びFP2 ：開 始時 に そ れ ぞ れ後 方 脚お よ び舸方 脚を載せ た床反力 計

，

　FP3

．

FP1 とFP2 の合 成

52

理学 療 法 学 　 第

36

巻 第

2

号 　 　 20 　 　 0

繭

　 　

一

20EII

：

漂 一

308

−

₁₀₀₈

−

120 　

−

140

A

》 　 　評

一



！

1

・

．

、

　

「

　

，

　

L

　　　

／

　 　 　＿

25％

．

．

＿

一

’

尸



「

m’

t．

／

t50

％ 　 　 　

−

75％ 100％ 125％ 0　　　　200　　　400　　　600　　　800　　　1000　　　12DO 　 　 　 COG 　_{y （}mm 偏 差 〉 　 　 1

．

09

．

胃

略 蝋

　

一

20s

二

11

：

鷽 一

5

、

。

8

−

6GO 　

−

7

．

0 　

−

8

．

D

B

第1椙　 　 第2相 　 　 第3相 　 　 第4相 　 　第5相 図

2

　各 条件

に お け る

体

重 心 （

coo

の

_{位 置変化 （}

_{平 均}

_依

_）

．

　

A

_{は y}

−

z

平

面 に おける

COG

軌道

，

　

B

は相

毎

に時 間を標

　 　

準化 し

，

z軸 方

向

の デ

ー

タ を

身

長 比 で表し た もので あ る

．

6

．

統

計

解 析

　

各 条 件

に お け る 運 動 時 問 お よ び

各

相

の

所

要 時 間 につ い て

，

ス テ ップ 長 を 要 因 と し た 反

復

測 定

一

元 配 置 分

散

分

析

を おこなっ た

。

統 計

ソ フ トは

SPSSI2

を

用

い

，

_{統 計 学 的}

有

意

水 準

は

危 険 率

5

％

未 満

と し た

。

結

果

1

．

条 件

に よ る

運 動 時 間

の

変 化

　

運

動 時 閊

は

条 件

25

％ か ら

125

％ の

順

に

1462ms

，

1736ms ，

1896ms

，

［

917ms ，

1972ms

とス テ ッ

プ 長 が

増 加 す

ると

運 動 時 間

は

延 長

し

，

条 件 間

で

有 意 な 差

がみ ら れた （

_p

〈

0

，

01

_）

。

相 毎

の

所 要 時

間でみる と_，

第

2

相

お よ

び 第

4

相

に おい て

有 意

な

変 化

が

あ り （

p

＜

0．

Ol

）

， ステッ プ

長

の

増 加

に と

も

ない

所 要 時

間 は 延

長

し た

。

2．

　

重

’

匚

、

軌 道

　

進 行 方 向

（y

軸 ）

と

垂 直 方 向 （

z

軸

）で

重

心 軌

道

を み て み る と

，

最 ド

点

を

中

心 と し て ほ ぼ

対 称 的

な

形

を してい た （図

2

− A

）

。

ま た

，

重 心の進 行

庁

向へ _の移

_{動 距}

離 ぱ

，

ス テ ップ 長 に 比 例 して増

加

し た

（

図

2

−

A

）

。

重

心

は 全 ての

_{条 件}

に おいて

第

2

相

で

下 降

を

始

め

，

第

3

相

で

最 下 点

に達 し

，

第

4

相

で ト

昇

を

続 け

，

第

5

相

で

運 動 開 始 時

の

高

さへ 戻る ものが 大

⊇

ト

を

占

め た （

図

2

−

B

）

。

垂

直 方 向

の

変 化

量 はス テ ップ

長

の

_{増 加}

と と

も

に

人 き く な り

，

条 件

125

％で は

身 長

比で

7

．

5

％の

．

ド降

を み た

（

図

2

−

B

）

o

3

．

関 節 角 度

　

サ イ ドス テ ップ

1

周 期

に お け る

各

相

の

関 節 角 度 変 化

を 図

3

に 示

す

。

　 股

関

節

屈

曲

運

動

は

前 方

脚

（

右

ド肢 ） およ び

後 方

脚

（

左

下肢 ）

と

も

に ス テ ッ プ

長

が

増 加 す

る に した がっ て

．

一

峰性

に大 き

く

なっ た

。

最 大 値

に

達 す

る

相

は

，

後 方脚

で はス テ ッ プ長 が 増 加 す るに し た がい

_第

4

_相

か ら

第

2

相

へ

，

_前

_方

脚では

第

2相 か ら

第

4

相

へ と 移 行 し た

、

　

股

関

節 外 転

運

動

は 股 関

節

屈

曲

運

動 と

同

様

に

，

ステッ _プ 長の

増 加

とと

も

に

一

峰 性

に

外 転 角

度が大 き く なっ た

，

，

最

大 値

に

達

する相は_，

後 方

脚で は全 ての ス テ ッ プ長で

_第

3

相

が 最 も

多

かっ た が

，

条

件

125

％では

第

2

相 で

最

大 値 を 示 す もの も 少 な く な かっ た

。一

方

，

前

方 脚

で は

第

2

相

ま た は

第

3

相

で

最

大

値

を

示

す こと が

多

かっ た。

　 膝 関節 屈 山

運

動

はス テ ッ プ

長

の

延 長

と と もに

・

峰 性

か ら二

_{峰 性}

へ と 変 化 し たu

特

に

，

条 件

75

％ 以

降

で は二

峰

性

が

明 確

と

な り

，

前方 脚

で は

第

2

相

か ら

第

4

相

へ

，

_{後 方}

脚

で は

第

4

相 か

ら

第

2

相

へ と

_{最 大値 を 示}

す

_{相 が 移 行 し}

た

。

　 足 関 節 運 動 は

，

後 方 脚

に おいて はステッ プ

長

が

増 加 す

る に し た がい

膝 関 節 屈 曲

と

協 調 し

て

第

2

相

で

背 屈 角 度

が 大 き く なっ た

。

その

後

_， 蹴 り

出

しの た めに

底

屈 運 動 が 生 じ る が， ステップ 長の

増 加

と

と も

に

最 大 値 を

示

す相

が

第

3

相

か ら

第

4

相

へ

移

_{行 し た}

。

　

一

方

，

前 方

_脚では

第

2

相

_で の振 り

Jli

し に おい て

，

全ての

_条

件

で

背

屈

運

動

が

同 程 度

に 生 じ た

。

その後， 第

2

相 か ら 第

3

相 に か け て 底

屈

角

度 が 最 大 と な り

，

荷 重 が 後 方 脚 か ら 前

方

脚へ 移る と と もに

背

屈

運

動

が 生 じ た

、

t

4

．

筋 活

動

　

サ イ ドステ ッ プユ

周 期

にお ける

各 相

の

筋 活 動 変 化 を 図

4

に

示 す

。

　 第

1

相

で は

，

後 方 脚

の

大 殿 筋

，

中 殿 筋

お よび

前 脛 骨 筋

，

前 方 脚

の

前 脛 骨 筋

の

活 動 が 全 条 件

に おい て

高 ま

っ

た

。

ま

た

，

そ

の

際

の

後 方 脚

よ

り も活 動

は

低

い

が

，

動 き始

め に

お

け

る

前 方 脚

へ の

荷

重の

増 加

に と

も

ない

，

前 方 脚

の

中

殿

筋

およ び ヒ ラ メ

筋

の

活 動 増 加 も観 察

さ れた

、

、

　 第

2

相

以

降

で は

，

後 方 脚

におい て ス テ ッ プ

長

の

増 加

に よ る 外 側 広 筋 とヒラ メ

筋

の活 動 亢 進

_，

前 方 脚で は振 り出 し にと も な う 大 殿

筋

およ び

_中

殿 筋の

_{活 動}

亢 進 が 顕

著

で あ っ た。 また

，

前 方

脚の

外 側 広 筋

が 大 腿二頭

筋

と と も に

条

件

125

％

の

第

3

相

か ら

第

4

相

で

活 動 を 高

め てい た

。

5

，

床

反 力 とモ

ー

メ ン ト

・

ア

ー

ム

　

合 成

床 反

力

で あ る

FP3

の y

軸 方

向

の 分

力

を 図

5

− A

に 示 す

。

特に

，

条

件

75％以

L

で第2柑 後 半 に 強い ピ

ー

ク

サ イ ドス テ ップ動 作に閲 する身体運動 学 的研 究 53 6050 　 40 　 30 　 20 　 10 　 0

〔

憾

）

租 興 掻 匪 韻 窶 枳 脳

後 方

脚 　 　む

辱

5。

齧

、。

蠱

、。 曩 20 槌 10 　 D

前 方 脚

　 40

靂

、。 蘚

li

　2・

慧

　_IG

選

。 瀏

一

1。 畔

螢

軍

　　

。

．

…

・

　 　 　 　

…

−

25s 　 　

，

」

・

一

一

・

一

一

一

，

『

：

、



ttt

°

50s

．

／

…　

’

 

　

…

一

・5・

：

　 　 　

ド

＼

　 　 ：

’

’

’

”

10ca

．

泌

贈

1广

…

　

Xtl

．

1

．

125Vl tt　 　 　

’

し 40 　 30 　 20 　 10 　 0 　 10 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　

一

　

（

脳

）

瀞 な 盪 拯 釐 量 候 癧 60 　 50 　 40 　 30 　 20 　 10 　

〔

遡

｝

雷 瞳 樶 拯 蠶 鷺 択 巡 0

岨

　 　 　

　

　

25％ 　 　 　 …　 　 　

．

一一

5臨 　 　 　 　

　

フらお

　　

ハ

…

．

ヤ

　 　

・

　 　

…

・

…・

1・・％

， t．

t

∴

一．＿

ジ

鹸

・

・

_磁

125” 叭

『 ．

　 　 　 　 　

黜

、

6050 　 40 　 39 　 20 　 10 　 0

〔

憾

）

姐 哩 転 趣 整 屋 畳 槌 20151050 而 101520 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　

一

　 　

一

　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　

一

　

〔

偲

_）

圖 甅 温 壓 暇 曩 捩 巡 第 1相　　 第2相　　　第3相　　 　第4槽　　　第5相 20 　 15 　 1050 竡 101520 　 　 　 　 　 　 　 　 　

一

　 　

一

　 　

陌

　

〔

遡

｝

嚶 魍 温 趣 珱 蠱 択 寝 第1相 　 　 第2相 　 　 　第3相 　 　 　 第4相 　 　 　第5相 図 3

　各

条 件に お け る サ イ ドス テ ップ 1周 期の 関節 角 度 変 化

．

股関 節 外 転 角 度ではマ イ ナスが内 転を

，

足 関節 底 　 　 屈角 度 で はマ イ ナスが背 屈を表 す

．

デ

ー

タ は 相毎に時 聞を標 準 化し

，

平 均 値で示 し た

．

を 示 し た

。

こ の ピ

ー

ク は

，

後

方

脚

の

外

側 広

筋

お よ びヒ ラ メ

_筋

の

活 動

亢

進

と も 重 なっ ていた。

．

一

・

方

，

モ

ー

メ ン ト

・

ア

ー

ムはス テ ッ プ

長

の

増 加

に と

も な

い

漸 増

し

，

第

3

相

で 正

負

が

逆 転

し た。 ま た

，

各 条 件

と

も 第

2

相

と

第

4

相

で そ れ ぞ れ

正 負

の ピ

ー

ク

を示

し た

（

図

5 −

B

）

。

考

察

1．

重 心 移 動の運

動

戦

略

： ス テ ップ

長

に よ る

変

化

　

本 研 究で は

，

身 体

運

動 学

に よ る 運 動

解

析

の

_手

順 に し た がっ て

，

始 めに重 心 軌 道 を 観 察 し

，

次に重 心 軌 道 を 形 成 す る

関 節

運

動

，

さ ら に は

そ

れ ら

関節 運 動

の

力 源

と して の 筋 活 動

_，

床 反

_力

（側

_方

分

_{力 〉}

_，

モ

ー

メ ン ト

・

ア

ー

ム を

_解

析 し た

，

結 果 とし て

，

重 心 軌 道の最 下 点 はス テ ッ プ長の

増 加

に と も ない

_低

下 し た

。

この重 心

軌 道

の 降 下 を 関

節

運

動

の

観 点

か らス テ ッ プ

長 毎

に

分 析

す る と

，

条 件

25％で は

後 方

脚の

股

関

節 外 転

が

第

2

相

で

観 察

さ れ

，

膝 関 節

お よ び

股 関 節

の

屈 出

と

足 関 節 背 屈

はみ ら れ ない 。

す

な わ

ち

，

膝 関 節 伸 展

位の状 態で

棒

が 倒 れ る が 如 く 重 心 を 側 方へ _移

動

してい るの で あ る

、

，

これ に はモ

ー

メ ン ト

・

ア

ー

ム の増

加

に よる とこ ろが 大 きい

。

_{条 件}

50

％ 以 上で は ト

．

肢

大

関

節

の

屈 曲 運 動

が

重 心

の

下 降 を形 成 す

る

要 因

の

．

．

一

つ _と

_な

っ ているG

　

そ れで は

，

これ ら 「

肢 大

関

節

の

屈 曲

運

動

は

何

に

関 与

し てい るのか

を検 討

し て み たい

。

まず

，

第

3

相

に お け る

後

方 脚

の

関 節 運 動 を

み る

と

，

条 件

50

％ 以

上

で は

足 関節 底

屈 運 動 が 観 察 さ れ

，

同 時 に 膝 関 節 伸 展 運 動 も観 察 さ れ る よ

う

に な る

。

この こと は

，

条 件

75

％ 以

．

．

L

で よ り顕 著で あ る

。

さ らに

，

進

行

方 向

の

_床

反

力

（

y

軸 方

向

の 分

力 ）

を 分 析 し た 場 合 に

，

第

2

相におい て条

f

［・

50

_{％ 以}

F．

_{で条 件}

25

％ と は

異

な る ピ

ー

ク が あ るこ と に

気 付 く

．

す

な わ ち

，

条

件

25

％で はモ

ー

メ ン ト

・

ア

ー

ム を 利 用 し た 重

力

の モ

ー

メ ン トが 推 進 力の中 心で あ るの に対 して

，

条 件

50

％ 以 上 で は 下

肢

の

仲

展 運

動

を 利 用 し た 推 進

力

が

加

わ る と

考

え

ら れるの で

あ

る。

ま

た

，

これ ら

第

2

柑

の ピ

ー

クを 生 み

出

し てい る

後 方 脚

の大

殿 筋

，

外 側 広 筋

，

ヒ ラ メ

筋

の

筋 活

動

も

明 白

に

観 察

さ れてい る。

　

次 に

，

制 動 につ い て検 討 してみ たい

。

サ イ ドステ ップ

動 作

に お ける

制 動

は

第

2

相

か ら

第

3

相

で

得

た

推 進 力 を活

54 理学 療 法 学 　 第36巻 第27f 50

後 方

脚 象　ua

嚢

躍30 　 20 邂 100 50

前 方 脚

　 　 　 …　 　 25覧

　 　　 　　 　 　　 　 　　 　 　

1

．

細胴

．

一

・

5鰭

…

_批

〆

甑

丶

：

驫

義

癩

…

毒

嘘

『

＼

_＼

_、

…

R

。

　40 溘 藍30K 　 20 櫪10o 譜

　

渥

　

…

　　　　　　

：

−

₂₅覧 　 ！ Σ　：　 　　 　 　 　 　　 　 　 　　

．

轡

榊蹄

．

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昌

　　

、

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一

］5N 　ダ

・

　

・

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町、

　　　　　　　　 　　　 ：

一・

一

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、

．

　　

、

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1　　

辱

　

’

　

“

、

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’

Lt

．

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ド・

ご丶

．

、

　 　 　　 　 ：

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．

　　　　　

’

噛

・

．

 、

　　　　

．

1

　　 　 　　

．

　　 　 　　 　 　　 　

’

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”

　： 磁 湘

塾

欄．

鞨

遣

．

一 嚇・

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匿

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．

　

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・

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50

評

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・・

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霍

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、。

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1。 　 D

…

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L

訟

＿

＿

認

．

一

25s 旨

．

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．

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猟

・

’

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…

・

・

…

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．

・

　

’

　

・

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一

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・

一．

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…

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：

體

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ヤ

コ

ロ

　　　　 　　

ロ

　

’

　

’

　

’

　　　 　　 　

．

尸

．

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田

t’

t

．

・

t．

t

504540353G2520151050 　

（

承

）

趣 嘩 駆 寝 塁 枳 鯔 50454035302520151050 　 　

（

零

）

櫨 嘸 騨 槌 量 枳 寝 　 99

〔

8e §70 蜜 6D

誘

50 ⊥」 40 蠶 3eR20 　 10 　 0 第 1 相　 　 第 2 相 　 　第3相　 　 第4相　 　 第5相 　 90A 　so870

婁

6・

蛮

50 靂 40 枳 30 橿 20 　 10 　 0 第 1 相 　 　 第 2 相 　 　第3相　 　 第4相　 　 第5相 図4



各 条 件に お け る サ イ ドス テ ップ1周 期の筋 活動 （RMS ）の変 化 　 　 デ

ー

タ は相

．

毎に時問を 標 準化 し

，

平 均 値 で 示 し た

．

か し

，

巧み に調 節 して 目 的の

_{場 所}

で

体 重 心 を 止

め ること

が 凵的

で

あ

るtt そこで

，

第

3

相 で は 股

関 節 外 転 位

，

膝 関

節 軽 度 屈 曲 位

で

受

け 止め

，

さ ら に 第

4

相で の膝 関

節 屈

曲 運 動によ り

滑

ら か な重 心

軌 道

を形 成 して いるので あ る

。

　

臨 床 に おい てサ イ ドス テッ プ を

観 察

_してい ると

，

本 研 究 で 得 ら れ た よ

う

な 止

常

パ タ

ー

ン とは

異

な る 戦 略で側 方

移 動 す

る

症

例 を み ること が あるtt

例

え ば

，

変 形 性 膝

関 節 症

患 者

で は

後

方 脚の膝 関 節

屈

曲 は

行

わ

ず

，

進 行 方 向

へ の

体 幹 側 屈

に よっ て

重 心

を 側

方

へ _{移 動 さ せ る}パ タ

ー

ンが

観

察 さ れ る

。

ま た

，

運

動 麻 痺

の

強

い

脳

血

管 後 遺 症 患

著で も

サ イ ドス テッ プ動 作に 関 す る身体 運動 学的 研 究 55 　 300 　 200 　 1QO

ε

璽　

ofl

−

100 　

−

200 　

−

300

A

　 　ノ

〆

_r°

．

_經 庶

撒

惹ト 　 　 　 汽

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届

賦

911

：

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・・G

＞

_10Gf ・ ト

ー

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六

一

2・・

T

−

3・・ 庫

一

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B

b

旧

輛

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25 

／

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鰤

．

，

．

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が …

．

．

．

．

．

10眺 ：

r−…

　125％

’

_K

’

一

・…鷲

_ii

附 第 1 相　 　第 2 相 　 　 第3相　 　 第 4相　 　第 5 相

。

薪

さ

脚

慧 　 1

・

・

＼

t

’

k

．

→

一一・

25N ｝

一幡

50r

．

一 75ti

’

國

　

」

’

100  　

・

125％

’

丶

轡 嚇

〆

　　．

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

tt

　

．

第1i目　　　第2 相 　　　第3相　　　　第4相　　　　第5相 図

5

　

y

軸方 向

の

床

反

力 （

FR

）

の

分力

〔

4

）

と モ

ー

メ ン ト

・

ア

ー

ム

（

B

）

．

デ

ー

タ は相

毎

に時 間を標 準 化し

，

平 均 値

　 　

で

示

し た

．

同 様

の こ と が

観 察

さ れ

，

ス テッ プ

長

も

短 縮 す

る

。

その よ

う な知 見

と

今

回の

基 礎 的 な

デ

ー

タ

を組

み

合

わせ る こ と に よ

り

，

機 能 障 害

の

評価 方 法

とし て

も

サイ ドステ ッ プ

動 作

の

観 察

は

重 要 性

を

増

して くる と思わ れ る

。

す なわ ち， ス テップ

長

に

見合

っ た 下

肢 関 節 運 動

の

有 無

が

観 察

のポ イン ト と な り

，

背 後 に 運 動 麻 痺

，

筋 力 低 下

，

関 節 拘 縮 な どの

機 能 障 害

を 可

能 性

と して

考

え るこ と に な る

。

2

．

rl亅

_殿

筋_の

_{筋 活}

動

　 我

々 は

最 大 サ イ ド

ステッ プ

長 が 高 齢 者

の

転 倒

と

も関 連

してい ること を

報 告

して

き

た2）

。

ま

た

，

臨床

で は

側 方

の バ ラ ン ス ト レ

ー

ニ ン グ とし て

，

特

に

中殿 筋

の

活 動

を

意 識

してサ

イ

ドステップ

を 行 う

こ と が

多

い。 そこ で

，

実 際

に

中殿 筋

は サ イ ドステッ プ に おい て

ど

の よ

う

に

関与

してい るのか

を検

剖 し て み たい

。

ま

ず

，

後 方

脚 お よ び

前 方 脚

に 共 通 し てい る こ と は，

1

周 期 を と お し て 活

動

が み ら れ る こ とで ある

。

こ の こと は

，

中

殿

筋

が サ イ ドス テ ップにお い て

基 本 的 な 姿 勢 調 節

に

関 与 し

て い るこ と

を示 し

て い る。

ま

た

，一・

定

の

傾 向

と してみ ら れ るの は

，

後 方 脚

にお い て は

第

1

相

の

活 動

で

あ り

，

こ れ は

第

2

相

にお

け

る

片 脚

立

位

の

準 備

と

考 え

ら れ る。

一

方

，

前 方 脚

で は

第

2

相

に お

け

る

振 り出

し と

，

第

4

相

に お

け

る

片 脚

立

位

に

と も な う活

動

で あ る

。

ど ち ら に し て も

，

片

脚 立

位

に お け る 調

節

に 関

与

し ている

点

は 重 要 で あ り

，

これ も

姿 勢

調 節へ _{の関 与 と} み るこ と がで き る

，

、

中 殿

筋

の

活 動

を み た

場 合

，

股

関

節

の 三 角 筋9）の

一

部 と して外 転 作 用 を 有 す る 大 殿 筋 の 活 動

も注

Il

に

値 す

る．

中殿 筋

と大

殿 筋

は

協 調

して

作 用

して い る こ とが

筋 活 動

か ら

も見

て と れ

，

そ

れに

加

えて

後 方 脚

の 大

殿 筋

で は

第

2

相

か ら

第

3

相

にか

け

て

外

側 広

筋

と

協 調

し て ステッ プ

長

の

増 加

に と

もな

い

活 動

を

高

めて いるこ と

が

わ か る

。

サ イ ドス テ ッ プ に おい て は

イ

1

碾 外 転 作 用

を

_も

つ 大

殿 筋

が重

要

な

働

き をし て お

り

，

サ イ ド ス テ ッ プ の

練

習 目

的

と して大

殿 筋

の

_{強 化}

や

協 調 性

の

改 善

を

取 り

上

げ

るこ と が 可 能である

。

3，

サ イ ドス テッ

プ 動 作

とバ _ラン ス

　

サ イ ドス テ ッ プ

動 作

は

静

止 立

位 姿 勢

か ら

側 方

へ の

運 動

を 開 始 し

，

COG

を 移 動 さ せ

，

再 び 静 止 、匠位

_姿

勢に戻る

動 作

で

あ

る

。

そ こ に は

，

動 的

バ ラ ン ス の

要 素

が

含

まれ る

。

静 止 立 位 姿 勢 を保

つ ため に は

COG

の

投 影 点

と

COP

の

位

置 を

ほ ぼ

一

致

させ る必 要 が ある lo｝tt

一

方

，

　

GOG

の

移 動

をと も な

う

運 動で は，

COG

と

COP

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ー

メ ン ト

・

ア

ー

ム

を大

き

く

し

，

推 進

お よ び 制

動

に 利 用 す ること は よ く 知 ら れて い る組 1）12〕

。

ヒ トで は 安 定 し た 状 態 を

敢

えて

不 安 定

に

す

るこ とで

効 率

の よい 運

動

を

行

っ て い る

．

　 本 研 究

の

結 果

か ら

，

モ

ー

メ ント

・

ア

ー

ム は ス テ ッ プ

長

に

依 存 し

て

増 加 し

て

お り

，

ステ ッ

プ 長

の

増 加

は

動 的

バラ ンスの

課 題

と

し

て

難 易 度

が

高 ま

る こと

を示 し

て いる

。

別

の

言

い

方

を

す

るな ら ば

，

大 き

く

サ イ ドス テッ プする た め に は， よ り

高

い バ ラン ス

能 力

が 必

要

に な る

と

考

え

ら れ る ので

あ

る

。

4

．

本

研

究の 限

界

　 本 研

究では サ イ ド ス テ ッ プ

動 作

に お

け

る

推 進

と

制 動

の

JJ

源 を検 討 す

るた め に

筋 電 図 お

よ びモ

ー

メン

_ト

・

ア

ー

ム

を用

い

，

関 節

モ

ー

メ ン

トお

よびパ ワ

ー

は

算 出 し な

かっ た。 こ れ は

，

第

1

に

多 様

なサ イ ドス テッ プ

長

に

合

わ せ

，

サ イ ドステッ プ

1

周 期

に わ た り

左 右

下

肢

別 に

床 反 力 を測 定

で

き な

い こ

と

が

琿 由 と

し て

あ げ

ら れ る。

第

2に サ イ ドス テ ッ プ

動 作

で は ド肢の回

旋

運 動 が 人 り

，

現

状

で は 正

確

に 関 節モ

ー

メン トを 計

算 す

ること が 難 しい た め で あ る

。

複

雑 な 運

動

を

扱 う場 合

の課 題 とい

え

る

。

し か し

，

理

学 療 法

に おいて は 個 別の筋 活 動 が よ り 本 質 的で あ り

，

その意 味で は 重

要

な 基

礎

デ

ー

タが

得

ら れ た と

考

えて いる、

結

ム 冊

一

一

■

「

_ロ

　

サ

イ ド

ス テ ッ プ

長

の

増 加

と と

も

に

重 心 軌 道

の

最 下点

は

低

下し

，

軌 道

の下

降

に は下

肢

の

屈 曲運 動

が

大

き

_{く関 与}

し て い た

。

ま た

，

重 心

軌

道の 下

降

は ス テ ッ プ 長

50

％以 上 で

顕 著

と なっ

k ，

、

下肢

の

出 曲

運

動

は サ イ ドス テ ッ プ 長の 増

加

に対 応 し

，

下 肢 の

伸

展 運 動に よ る 推

進

力 を 得 る ため に 必 要 と思 わ れた

、

、

また

，

ス テッ プ長の

増 加

にと

も

な

う

モ

ー

メ ン ト

・

ア

ー

ムの

_{増 加}

は

姿 勢

の

不 安 定 性 を強

め るた め

，

人 き

く

サ イ ドス テッ プ

す

る には よ

り高

い バ ラ ン ス

能

ノJが 必 要で あ る と 考 え ら れ

k ，

．

56 理 学 療 法学 　 第36巻 第

2

号

文 　 　献

1）

1

　ujisawa 　

H

．

　

Takeda

　

R

：

ATIe

“

」

clinica］test　of　

dynamic

　 standing 　

balanee

　

in

　the　

frontal

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−

step 　test

．

　

Clin

　

R

（：

habi

］20：

340

−

346

，

2006

，

2

） 藤澤 宏幸

，

武 田涼 子

・

他 ：地域 在 宅 高 齢

者

に おける最 大サ 　 イ ドス テ ップ 長 と 運動 能 力お よ び転 倒との関 係

．

理学 療 法 　 学　32；391

−

399

，

2005

．

3）ヘ ル ス ア セ ス メ ン ト検 討 委 員 会 ：ヘ ル ス ア セ ス メ ン トマ ニ

　

ュ ア ル

．

厚 生 科 学 研 究 所

，

東 京

，

2002

，

ppl53

−

⊥

63

4）

Hermens

　

Hj

，

　

Freriks

　

B

，

　 et 　al

．

：

European

　recommenda

．

　 1iolls　

for

　surface 　elecしr（，myography

．

　

Roessingh

　

Rescarcll

　 al1（

l

　

DevcioP1nent

　

b

，

v

，

，

　

E

】ischedc

，

1999

．

5

）

HislDp

　

HJ

，

　

Montgomery

　

J

；新

・

徒 手

筋

力

検

査

法

，

第

6

版

．

　 津山 直

一

（訳）

，

「茄 同医書出 版

，

東 京

，

1999

．

6

）“linT

．

cr　

DA

；

Biomecharlics

　and　motor 　co1

．

itrQl　of　

hurnan

　 movement

．

2nd　ed

．

，

　

John

“

’

iley

＆ SOIIS

．

　New 　York

，

ユ990

．

　 　pp51

−

74

．

7

）　

H

本リハ ビ リ テ

ー

ショ ン医 学 会 ：関 節

．

叮動 域 表示な ら び に

　 　

i

則定 孛去

，

　リノ 丶_医

’

_学32：207

−

217

．

　1995

．

8

）

　

Chang

　

II

，

　

Krebs

　

DE

：

Dynamic

　

batance

　contrel　

in

　elders ；

　 　gait　

IIlitiat

［on　assessment 　as　screening 　tool

．

　

Arch

　

Phys

　 　

Med

　

Rehabil

　

80

：

490

．

dgri

，

／999

．

．

9

）

Kapandji

　

IA

：カパン ディ関 節の生 理 学 田 下 肢

．

荻 島秀 雄

　　 儖

訳）

，

医歯 楽出版

、

東 京

，

1986

，

Pp46

−

49

．

10）

Win

しer　

DA

，

　

Pri

エlce　

F

，

　et　al

．

：

Unified

　thcor》

・

regarding

　　

A

／Pand 　

M

！L　

batance

　

in

　_quiet　stancc

、

　

J

　Neurophysiol

　 　75：2334

−

2343

，

⊥996

．

11〕

Martin

　M

，

　

Kuchibhatla

　

M

，

　_{et α}

1

．

_；

Gait

　

inltiation

　

in

　_com

−

　 　munity

．

dwelling　adults 　wit

．

h　Parkinson　disoase；compar

−

　 　ison　with 　oldcr 　and　younger 　adt ⊥ILs　withou 丈　しhe　

diseasc

，

　 　

Phys

　Ther　

82

；

566

−

577

．

2002

．

L2

）

Hass

　

CJ

，

　

Waddell

　

DE

，

　et α

1

．

：

Gait

　

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．

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　and　

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−

　 　

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in

　

Parkillsen

’

s　

disease

，

　

Arcll

　

P1

〕ys　

Med

irKI--XiLv7"nte?.I:maJ?-kfiiXtjgwh#ASonee ₅₇

<Abstract>

A

Kinesiological

Study

of

Side-Step

Motion

TIiroyLtki

FUJISAWA,

RPT.

PhD,

Ryoke

TAKEDA,

RPT,

MS

Department

of

Rehabilitation,

thcudy

of

Mledical

Science

and

Wblfore,

7bhoku

Bttnka

Gah"en

UniuersiCy

Yumi

WATA)'ABE,

RPT

Geriatric

Ueatth

Services

Southenn

Tbhohu

Fuleushima,

Southern

Tohoku

Researeh

Institute

for

IVleuroseience

Tomoki

YOSHIZilW･A,

RI]T

Dqpartment

of

RehabiZitation,

Southern

7bhofeu

Hbspital,

Sot#thern

Tohoku

Reseaneh

Institute

for

IVeuroscience

Hitomi

KUBOTA,

RPT

Dqpartrnent

of

Physicai

71heropy,

Tome

Cily

Sanurna

Hospital

Yuka

Ti'XKAKUW'A,

RPT

Department

of'

Physical

71}teropy,

IVttkojinta

Hospital

Ayumi

SASAKI,

RPT

Rehabitiiation

Centeny

Miyako

Daiichi

llbspital

Eri

KA"IAMVRA,

RPT

Tahaxawa

Orthopedic

Clinic

Thc

prescnt study

determined

the

trajectory ef center of gravity

{COG),

joint

movement, and

muscle activlti, of

the

slde-step motion

for

five

different

side-step

lengths

(SSLs)

ill

9

heaLthy

males

(rnean

age,

20.3

±

O,7

_y).

The

SSLs

examined were

25%,

50%,

75

%,

100

%,

and

125%

of the

distance

between

the

anterior superior

itiac

spine and the medial malleolus,

Electromyograms,

the

_ground

reaction

force,

ancl the three-dimensional coordinates of the

_bone

index

were ana[yzed

during

the

side-step motion,

We

calculated the trajectory ef zhe

COG,

joint

movement, muscle activity, and the

moment arm

(the

difference

between

the

COG

and the center of pressure positions}.

Ir

was

found

that

the

COG

was

transferred

using

different

strategies at

25%

SSL

and

50%

SSL,

with

knee

cxtension and planLar

fiexion

oi

the

ankle

joint

required

to

generate propulsion power at

50%

SSL.

Morcover,

rnoinent arm, which acted as a propu]sien power toward the side,

increased

as

SSL

increased.

The

activities of

_glutcus

rnedius and

_gluteus

maximus aLso

indicated

high

activities

during

the

side-step motion.

In

conclusion,

both

thc

propulsion

power

generared

by

extension of the

lower

extremity and the moment of gravity were

important

to

increase

SSL.

Mereover,

Lhe moment-arm

increment

with

increasing

SSL

intensified

_postural

instability.

Thus,

_good

control of

_posture

is