段差昇降動作における膝周囲筋の筋活動について

蹕 学 療 法 学

　

第28巻 第2号

　

59

〜

63

貞 〔

2

｛〕〔｝1年｝

報　 　

告

段

差

昇

降

動 作

に

お け

る

膝 周 囲筋

の

筋 活 動

に

つ

い

て

＊

池 添 冬

芽

1〕

　

市

橋

則

明

P

　

羽 崎



完

2）



森 永 敏

博

1）

要 旨

　

本 研 究

の

Li

的 は，

段 差 昇 降 動 作

にお け る 昇 降 動

作 様 式

の違 い _{お よ び ド腿}の

肢 位

に よっ て

．

膝

周 囲

筋

の

筋

活 動

が どの よ う に

変 化 す

るか を

明

ら か に する こ とで ある

／

t 対

象

は 健 常 女 子 学 生 ］

8

名

であっ た

tt

測

定 筋

は

右

ド肢の大 腿

直 筋

，

内側 広 筋

，

外 側 広

筋

，

馳

卜膜 様 筋

，

大

腿

二頭 筋 と し

，

前 ノ

∫

昇降 動 作

と

後 方 昇

降 動 作 を そ れ ぞ れ ド腿 中 間

位

，

下腿 内 旋 位

．

下 腿 外 旋 位で

行

わ せた と きの

筋

電 図

を分 析 し

た。

前 方 昇

降 お よ び

後 ノ

i

昇

降

動 作の

筋 沾 動 量 を

比

較 す

る と

，

大 腿

直 筋

，

内

側 広 筋

，

外 側 広 筋 において は

前 方 昇 降

動 作 よ り

後 方昇 降動

作

の

丿

∫が

有 意

に 大 き な 筋 活 動 量 を 示 した。

ま

た

，

下 腿の肢 付：に よ る

変 化

は

，

内側

広

筋

，

半膜 様

筋

大

腿

tt

頭

筋

に おい て

認

め ら れ

，

内 側 広

筋

，

大

腿 ：頭

筋

で は 下 腿

外 旋 位

，

半膜 様 筋

では ド腿 内 旋 位 で

最 も大 きな 値

を示

した

、

， これ らの こ と か ら

，

段

差

昇

降 訓 練 を 行 う 場 合

．

段

差

昇 降様 式

の違いではハ ム ス トリ ングス に

対

す

る

負 荷

は 変 化 し ないが

，

大腿

四

頭 筋

に

対

し て は

，

前 ノ

∫

昇 降

よ

り後 方 昇 降

させ る方が

大 き

な 負

荷

量 が 得 ら れ る こと

．

さ ら に 内 側

広 筋

をより収 縮 させ たい

場 含

には

ド腿 外 旋

位 で 段 差 昇 降 を

行 う

こと が

有効

であ るこ と が

示

唆 さ れた

。

キ

ー

ワ

ー

ド

　 筋 電 図

．

膝 周 囲 筋

，

段 差 昇 降 は じ め に

　

段 差 昇 降

動 作

は実 際の 日常 動

作

に

即

し た

筋 力 強化

訓 練 と して

臨 床 的

に

広 く

用い ら れている 、

段

差

昇

降の よ う な

下

肢 荷

重

位

で のい わ ゆ るclosed 　

kinetic

　chain 　exercise

は

非 荷

重

位

で の open 　

kinetic

　chain 　exercise に 比

較

し て

，

膝 伸 展 筋

であ る 大 腿 四

頭 筋

と

膝 屈

曲 筋であ るハ ムス ト リングス の同 時 収

縮 を促 通

し1）2

_，

前

十

字

靱 帯に か か る ス トレス も

少

ない と

さ

れて い _る／｛／

’

1 ）こ と か ら

，

前 十

字 靱 帯 再

建 術 後

患 者

の

筋 力 強 化

訓 練 と して も 有

効

と さ れ てい る

。

　

段 差 昇 降 訓 練

の

効 果

につ いて

，

“Forreil らは

健 常

人に

4

週 間の

段

差

昇 降

訓 練 を し た 結 果

，

レッ グ プ レ ス や片 脚

幅 跳

び

能 力

な どの ド肢 筋の運

動 能 力

が

向

上 し た と報 告 し てい る 51

。

さ ら に

，

膝 蓋 大腿 関 節 障 害

を

有

す る 患 者 に 対 し て も

，

open 　

kinetic

　chain 　exercise よ り も段

差 昇 降 訓

練

を し た

方

が， 痛みや

腫 脹 等

の機 能 状 態 が 良 好であっ た

’

_Muscte

_・

、1

・

tML ｝

・

〔

・

［th（

・

L・wer 　Extr【

・

mities 　durlng　SLep　 UP

　 Excrclses

D　京 都 大学 ［｛療 技 術短期Jt学部

　

｛

〒6068507 京 邯 府 巧渚1；市ノ

「

』

京 区 聖 護 院］11je

，

〔田亅531

　 T｛〕m ピ IkezQc

．

　RPT

．

　Nor［aki 　I

〔

・

hitiashi

．

　RPT

，

　Toshihiro　Morin｝LgとL

　RPT：C〔沮ege 【〕「Nledical　T

ヒ

じ

hn

り

logy

．

　KyoLc｝Universiry

2♪ 国 立療 養 所t

，

F

潟 病 院 附 属リハ ビll_テ

ー

_ショ ン学 院

　 Kan　Hazaki

，

　RPT ：Sch匸，ol 【｝［Rehab［［it：

．

irit，11　k】National　Sllisca〔ll

　 ｝rospit

と

Ll 匚

厂

受

f

’

j

｝E　2け0〔｝｛†

』

5月11目　受理

乙

日　20D且年 2 月 4 日1 と報 告 さ れている

臥

、

　

段 差 昇 降を

行 う条 件

の違い に よ る 膝 周 囲

筋

の

筋 活 動

量 の変

化

につ い ては

，

用

い る 段 差 を 高 くす るこ とで

筋 活 動

量 が 増

加 す

る こ とや7 喞

，

重 錘 を把 持

して

段

差

昇 降

を 行

う

こ とで 内 外 側 広 筋の筋 活 動 量が

変 化 す

る こと91

，

あ る い は

段

差

降

り

動

作 よ り昇 り

動 作

の

方

が大

腿

四

頭

筋の 活 動 は

高 値

を 示 すこ と9

．

が

報 告 さ

れてい る

。

し か し，

段 差

昇

降 を 行 う 方 向の違い

，

す

なわ ち

台

を 的 方に置いて

昇 降

し た

場

合 と

，

後

方

に

置

い て

昇 降

した

場 合

と で 膝 周 囲

筋

の 筋 活 動 量にどの よ

う な違

いが み られ る か につ いて は

明

ら か に さ れてい ない

．

　

さ ら に

，

ド

腿 を 内旋 位

あ るい は

外

旋 位 に する ことに よ っ て

膝 周 囲 筋

の

筋 活動

量 が どの よ う に

変 化 す

るかにつ い

て は

，

〔｝pen　

kinetic

　 chain に 才5け る

膝 伸 展 運 動

10

−

121 や ス ク ワッ ト

動 作

131 につ い て は

報 告

が み ら れ るが

，

段 差

昇 降 動 作

に お け る 下腿の

肢 位

が

膝 周 囲 筋

の

_{筋 活 動}

に 及ぼ す

影

響につ い て は

報 告

が

認

め られ ない

．

、

　

そこで

本

研 究で は

，

段

差

昇 降動 作

にお け る 昇 降 動 作

様

式の 違いお よび ド腿の

肢 位

が

膝周 囲

筋の筋 活 動 量に及ぼ す

影響

につ _いて

検 討

す ること を

Il

的 と し た

、

Japanese Physical Therapy Association

NII-Electronic Library Service

Japanese _{Physioal 　Therapy 　Assooiation}

60

理学

療法

学

　

第28巻 第2号 表1 各筋の筋 電 図

導

出 部位

対 象

お

よ

び

方 法

　

対 象

は

下 肢

・

体幹

に

整 形 外 科 的 疾 患

の

既 往

の

な

い

_健

_常

女 子 学

生

18

名

（

平

均

年 齢

：

21．

2

±

0．

6

_歳

，

_{平 均 体}

重 ：

53

．

4

±

5

．

8kg

，

平 均

身 長

：

159

．

1

±

4

，

5

cm

）

と し た

。

　

筋 電 図

の

測

定筋

は，

右

側の

大 腿 直 筋

，

内側 広 筋

，

外

側 広 筋

，

半

膜 様 筋

，

大 腿

二

頭 筋

の

5

ヶ

所

と した

。

表

面

筋 電

図 を 双 極

誘 導 す

る た め に

，

銀

塩

化

銀 電 極

（

直 径

8mm

）

を

各 筋

の

筋 線 維

の

走 行

に並

行

に， 電 極 中 心

距 離

20mm

で

貼 り付 け

た。

各筋

の

筋

電 図 の

導 出 部 位

は

表

1

の

通 り

で ある。

な

お

，

皮 膚

の電 極 間

抵 抗

が

10k

Ω

以 下

と

な

る よ

う

にス

キ

ンピュ ア

ー

で

十 分

に 処 理 した

。

　

筋 電 図

の

測 定

に はフ ルサワ

・

ラ ボ

社 製

の

筋 電 計 を使 用

し

，

測 定

した 生

波

形 を 全 波

整

流 し

，

2

．

6Hz

の ロ

ー

パ スフ ィ ル タ

ー

で

平 滑 化 処

理 をハ

ー

ドウエ アにて

行 う

こ とに よ

り 整 流 平 滑 化 筋 電 図

（

Rectified

　

Filtered

　

Electro

−

myography ：以 下

，

　

RFEMG

と

す

る

。

） を求

め た。 さ ら に

AD

変 換 器

を 通 じて

，

サ ン プ リ ン グ

周 波 数

50

　

Hz

で パ

ー

_ソナル コ ンピュ

ー

タ

ー

（

EPSON

　

PC286LS

_）

に 保

存

し た

。

　

段 差

昇 降は

前 方 昇 降 動 作

と

後 方 昇

降 動 作 を そ れ ぞ れ 下

腿 中 間

位

， 下 腿

を最 大 限

に

内旋 さ

せ た

肢 位 （

以

下

， 下 腿 内

旋

位

）

，

下

腿 を最 大 限

に

外 旋 さ

せ た

肢 位 （

以 下

，

下 腿

外 旋 位

）の

3

つの下 腿

肢 位

で

行

わ せ た

。

　 前

方 昇 降動 作

は

前 方

に

置

いた

台

に

測 定 側 下 肢

をのせ た 肢

位 を

開

始 姿 勢

と

し

，

測 定 側 下 肢

は

台

上 にのせ た ま ま で

，

非

測

定

側 下

肢

の みを

1

秒 間

で前 方 台 上 に 引 き上 げ （

膝 伸

展 相 ）

，

1

秒 間

で

再

び

後 方 床

上 に 降 ろ す

（

膝

屈

曲 相 ） 動

作 を反 復

さ せ た

。

後

方

昇 降

動作

は

台 上

で

閉足

立

位 を

とっ た

肢 位

を

開

始

姿

勢 と し

，

測

定

側 下 肢は

台

上 の

ま ま

で

，

非

測 定 側 下 肢

のみ を

1

秒 間

で

前

方 床

上 に

降

ろ し

（

膝 屈 曲

相 ）

，

1

秒 間

で

再

び

後 方

台

上 に 引

き

上

げ

る

（

膝 伸 展 相 ）

動 作 を反 復

さ せ た

。

測

定 側の足 部 は，

前 方

昇 降

動 作

にお い て

は踵 後 縁 を台

の

後 縁

に

位 置

させ_，

後 方 昇 降 動 作

にお い て は

足 尖 が 台

の

前 縁

に

位 置

す る よ

う

に さ せ

た

。

段 差 昇

降動 作 中

は規

定

し た 下 腿 肢 位 を 保っ た ま まで

，

で

き

るだ

け

上

体

は 垂

直姿 勢

かつ

前 方

を

向 く

よ

う

に

指 示

し た

。

動 作 ス ピ

ー

ドは 電 子メ トロノ

ー

ム

を 利用

して

，一

定

の速 度 を 保つ よ う に 指 示 した。

な

お

，

段

差の

高

さ は

30cm

と し た。

被

検

者

がこ の

動作 方 法

を

習 得 す

る まで数 回の練 習 を 行っ た

後

，

筋

電 図のデ

ー

タ

測 定 を行 な

っ た。

昇 降 動作 開

始の 合 図 は

_，

口 頭 指 示 に よ り

行 な

っ た。

昇 降 動 作 開

始

時

か ら 動 作 中の

筋

電 図 をモニ タ リン グし

，

3

〜

4

回の動 作 施 行

後

の

連 続

し

た

4

回分

の

動 作 昇 降動 作

の

筋 活動

量

を導 出

し た

。

動 作 終

了の

合 図

は

，

連 続 した

4

回

分

の

筋 活 動 量

の

導

出

が

確 認

さ れ た

直

後に

，

口頭 指 示 にて

行

なっ た。

　

導

出 し た

4

回 分の段

差

昇

降 動 作

の

筋 活 動 量

よ

り

，

そ

の 間

す

な わ

ち

8

秒 間

に

お け

る

400

のサ ンプ リン グ デ

ー

タの 大 腿 直 筋 内側 広 筋

外

側 広 筋 半 膜 様 筋 大 腿二頭 筋 下

前

腸

骨

棘 と膝 蓋 骨 上 縁 を結ぶ線の中

央

膝 蓋 骨上縁

内角

より内 上 方へ 2_{横 指} 大 転 子と大 腿 骨 外顆 を結ぶ線の遠 位1／

3

坐 骨 結 節と脛 骨 内 顆 を結ぶ線の遠 位1／

3

坐 骨 結 節と脛

骨外顆

を結ぶ線の遠 位1／3

平 均 値 （

平 均

RFEMG

） を 求

め た。

さ

らに

大 腿 直 筋

，

内

側 広 筋

，

外 側 広 筋 は

膝 伸

展

，

半 膜 様 筋

，

大 腿二頭

筋

は

膝

屈 曲

の

3

秒

間の

最 大 等 尺 性 収

縮

時

にお け る 平 均

RFEMG

（

150

サ ンプ リング デ

ー

タ の

平 均 値 ）

を

100

％ と し て

正

規 化 し， そ れ ぞ れ ％

RFEMG

を求

め た

。

膝伸

展

お よ

び 膝

屈 曲

の

最

大

等

尺

性 収 縮

の

測 定 方 法

は

，

OG

技

研マ ス キュ レ

ー

タ

ーGT −100

上 で

股 関節

・

膝 関 節 屈 曲

90

度 位

での座 位

姿

勢 を と り

，

大 腿

部 を付 属

のベ ル トに て

固 定

し

，

ア タ ッチメ ン トを

膝

伸

展

時

は 下

腿 遠 位 前 面

，

膝 屈 曲時

は 下 腿 遠

位 後

面 に

設 定

し

，

そ れ ぞ れ

3

秒 間

の

最

大

努 力

下 での

等

尺 性 収 縮 を

行

わ せ た。

　

統 計 処

理 は

対

応の あ る二 元 配 置 分

散

分

析

およ び

Tukey

の

多 重

比

較

を

用

い た

。

結

果

　

前 方 昇 降 動作

と

後 方 昇 降 動 作

そ れ ぞ れの

_各

筋

の

筋 活 動

量

は

大

腿

直 筋

が

前 方

38

．

7

〜

48

．

7

％

，

後 方

50

．

2

〜

53

．

1

％

，

内 側 広 筋

が

前 方

37

．

2

〜

46

．

2

％

，

後 方

51

．

3

　

一

　

54．

O

_％

，

外

側 広 筋

が

前 方

45

．

8

　

一

　

52

．

4

％

，

_{後 方}

61

．

4

〜63．

4

％

，

半 膜

様 筋

が

前 方

IL7

　

−v

　

17

，

6

_％

，

後 方

14

．

3

　

一

　

21．

1

％

，

大 腿

二

頭 筋

が 前 方

11

．

6

〜

21

，

7

％

，

後 方

12

．

7

〜

16

．

1

％であ

り

，

膝屈 曲

筋

で あ る

半膜 様 筋

お よ び

大腿

二

頭 筋

の

筋 活 動

量 は

最

大

収

縮

時

に 比

較

し て

低

い

値 を示 し

た

（

表

2

）

。

　

対 応のあ る二元 配

置 分 散 分析

の

結 果

，

大

腿 直

筋

お よ び

外 側 広

筋

に おいて は，

昇 降 様 式

に

よ

る

有 意 な影 響

が

認

め ら れ

，

前 方 昇 降 動 作

よ

りも後 方 昇 降 動 作

の

筋 活 動 量

の

方

が

有

意 に 大 きい値 を 示 した。 下

腿 肢 位

に よ る

筋 活 動

量の

違

い は

認

め ら れ な かっ た

。

　

内 側 広

筋

において

，

昇 降様 式

によ る

有 意 な影 響

が

認

め ら れ

，

前 方 昇 降

動 作

よ

り も後 方 昇 降動 作

の

筋 活 動 量

の

方

が

有 意

に

大 き

い

値 を示 し

た。 ま た

，

下 腿 肢 位 に よ る

筋 活

動 量

の

違

い

も認

め ら れ

，

多

重 比

較

検

定

の

結 果

，

下

腿 内旋

位

と

外 旋 位

（

p

＜

O

．

05

_）

，

_{下 腿 中 間}

位 と外 旋 位 （

p

＜

O．

05

）

の

間

で

有 意 な 差 を 認

め

，

下 腿外 旋位

は 下 腿 中 問

位

や

内 旋

位 と比 較 し

て

有 意

に

高

い

筋 活 動

量 を

示

し た

。

　

半 膜 様 筋

におい ては

昇

降

様 式

に よ る

影 響

は

認

め ら れ

な

か

っ た

が

，

下 腿 肢 位

に よ る

筋

活 動 量

の

違

い は

認

め ら れ

，

多 重

比

較 検 定

の

結 果

， 下 腿

内 旋 位 と外 旋 位 （

p

＜

0

．

01

）

，

下 腿

内 旋 位

と 中 間

位 （

p

く

0．

01

）

の

間

で

有 意

な 差 を

認

め

，

下 腿 内 旋 位は下 腿 中

間位

や

外 旋 位

と 比

較

して有 意 に 高い

筋 活 動 量 を示

し た。 N工 工

一

Eleotronio _Library

段差昇 降 動 作に おける膝 周 囲 筋の筋 活 動につ い て 61 表2　％RFEMG の平 均 値 およ び標 準偏 差 前 方 昇 降

後方

昇 降 下 腿内 旋 位 下 腿 中間位 　 　 下腿外 旋 位 下 腿 内 旋 位

　　　

下腿

中

間

位　　

下腿 外 旋 位 大腿

直筋

内側広 筋 外 側 広 筋 半 膜 様 筋 大 腿二頭 筋

38

．

7

士14

．

5

37

，

2

土　

8

．

2

45

，

8

士10

．

317

．

6

±　

5

．

2

11

．

7

±　

4

．

3

43

_，

₉

± 14

，

9

41ユゴ：　9

，

6 50

，

1士12

．

1

13

．

7

：

ヒ　

3

，

5

11

．

6

±　

3

．

4

48

．

7

±

15

．

7

46

．

2士10

．

1

52

．

4±

12

．

6

11

．

7±

3

，

9

21

，

7±13

．

4

51

．

9

±

13

．

9

52

．

9

±

1

α

1

63

．

4

±

12

．

5

21

ユ±　

6

．

914

．

6

±　

5

，

4 50

．

2± 13

，

3

51

．

3

±　

9

，

8

61

，

4

± 13

，

4

15

，

8

±　4

．

6

12

．

7

±　

3

．

7

53

．

1コ

：

14

．

0

54

．

0

±

10

．

3

63

，

0土14

、

8143 士　4

，

816

．

1

± （

i

．

5

（％）

表

3

　

二元配

置分散分析

の

結果

昇 降 様 式 下 腿 肢位 昇 降 様 式×_{下 腿 肢 位}

F

値 P値

F

値 P値

F

値 P

値

大 腿直 筋 内側 広 筋 外 側 広 筋 半 膜 様 筋 大 腿二頭 筋

40

．

574

．

079

．

63

．

720

．

29

〈

O

．

OOI

〈

e

．

001

く

0

．

001NSNS

8

．

5112

ユ

6

．

1233

．

310

．

9

　

NS

くO

．

elNS

＜

0

，

001

〈

0

．

01

0

，

93L550

．

850

．

173

．

64 NSNSNSNS ＜0

．

05

　 大 腿

二

頭 筋

に おいて は

昇 降 様 式

に よ る

影 響

は 認 め ら れ

な

かっ た が

，

下

腿 肢 位

に よ る

筋 活 動 量

の

違

い は 認め ら れ た。

た だ し

，

昇 降様 式 と

下

腿 肢 位

に

交 互作 用

が

認

め ら れ た た め

，

各

要 因の

水 準

を 組 と し て

，

一

元 配

置

分

散

分

析

を

行

っ た ところ，

昇 降

様

式

の違い は 下

腿外 旋 位

の

場 合

に お いてのみ

認

め ら れ，

前 方 昇 降動 作

よ

り も後

方昇

降 動

作

の

筋

活

動

量の

方

が

有

意 に 大 きい値 を 示 し た

。

下 腿 肢 位 に よ る

影 響

は

前 方

・

後 方 昇 降

と

も

に 認 め ら れ，

多

重 比

較

の

結

果

，

い

ず

れの

場 合 も下 腿 内 旋 位 と外 旋 位 （

p

く

0．

01

）

， 下

腿 中 間位

と

外 旋 位 （

p

＜

0

．

01

_）

の間で

有 意

な

差

を

認

め

，

下 腿

外 旋 位

は 下

腿 中 間位

や

内旋 位

と比

較

して

高

い

筋 活 動 量

を

示

し た。

考

察

　 膝 周 囲筋

は 日

常

におい て

，

立

位

，

歩 行 な ど

の下

肢 荷 重

位

で

作 用 す

る こ とが

多

い。

そ

のため

，

膝 周

囲

筋

の

筋 力 増

強

訓 練

を

行 う

にあ たっ て は

，

で

き

るだ

け段 差 昇 降 動作

の よ

う

な

下 肢 荷 重 位

で の

訓 練

を

行

い

，

複 数

の

関節

に

お け

る

協

調 的 な

動

き を

獲

得

してい くこ と が 望 ま しい

。

　

段

差

昇 降 時 に 大 腿 四 頭 筋の筋 活 動 は 平 地 歩 行の約

3

倍 の

値 を示 す と

さ れ てい る14）

，一

方

，

段

差 昇

降

時

のハ ム ス ト リングス の

筋 活 動 量

につ い ては

，

大 腿

四

頭 筋

に 比

較

し て

低

い

値

を 示 す と 報 告 さ れ てい る8）15）

。

本 研 究 に お いて

も

，

段

差

昇 降 時

の大

腿

四

頭

筋

の

筋 活 動 量

は

37

．

2

〜

63

，

4％ と

大 き

い

値 を

示 し たの に 対 して

，

ハ ム ス ト リング ス の

筋 活 動 量

は

11

．

6

　

一

　

21．

7

_{％ と}

最

_大

収 縮

_{時 に 比 較 して}

低

い

値 を示 し

，

同 様

の

傾 向

が

認

め

ら

れ た。

　 昇 降 動 作 様 式

，

す な

わ

ち前 方 昇 降動 作

と

後 方 昇 降動 作

の 比

較

で は

，

大 腿

直 筋

，

内

側 広 筋

，

外

側 広

筋

において

前

方 昇 降 動 作

よ り も

後

方

昇

降

動 作

の

方

が

有 意

に

筋

活 動

量 は 大 きい値 を 示 した

。

半 膜

様

筋では

昇 降様 式

に よる

差

は

認

め ら れ

ず

，

大

腿

二

_{頭 筋}

に おい ては

下 腿 を外 旋 位

に

した場

合

に おい てのみ

違

いが

認

め ら れ た。

段 差 を昇

る

時 （

膝伸

展 相 〉

に

大 腿

四

頭 筋

は

身 体 重 心 を

上

方

に

大 き く引 き上

げ

る た めに

求 心 性

に

活 動 す

る。

前 方 昇 降動 作

では

身体 重 心

を

前

上

方

に

引 き

上

げ

るの に

対 し

て

，

後 方 昇 降動 作

で

は 重

心 を

後

上

方

に

引

き 上

げ

る ことに

な り

，

自然 な動 作 様 式

で あ る

前 方 昇 降 動 作

に 比

較

して

，

後 方 昇 降動 作

では

身体

の バ ラン ス を

保

持

す るのが よ

り難

し

くな

る た め

，

後 方昇 降

動

作

にお け る 大 腿 四 頭

筋

の

筋

活 動 量 が 高 く なっ た と思 わ れ る。

　

一

般 的

に

，

正 規 化

した

筋 活 動 量 と

発 揮 さ れ ている

筋張

力

との間 に は

相

関 が あ る といわ れ てい るle18 ）

。

今

回の

結 果

か ら

，

段

差

昇 降 訓 練

を

実 施 す

る

場 合

，

ハ ム ス

ト

リン グスに おいて は

段 差

昇 降

様 式

に よっ て 訓

練 効 果

は あ ま

り

変 化

し ないが， 大 腿 四 頭

筋

に

対

しては

，

前 方 昇 降

よ

り後

方 昇 降

させ る

方

が

筋

力

強 化の

_{負 荷}

量 と して

大

き な

負

荷

が

得 られ

る

と考 え

ら れ た。 しか し

，

前

十

字 靱 帯 損 傷 患

者

等

に

用

いる

場 合

，

大 腿

四

頭 筋

とハ ム ス ト リングス の

筋

収 縮 のバ ランス とい

_う

こと を

考 慮 す

ると

，

後 方 昇 降動 作

はハ ムス ト リングス の

筋 活 動 量

に

対 し

て

大 腿

四

頭 筋

の

筋 活 動

量 は

高

値

な た め

，

脛 骨 前 方 引 き出

し

力

の

増 加

2）

，

す

な わ ち

前

十

字 靱帯

へ の ス

ト

レ ス の

増 加 を引 き起

こ

す

可

能

性

が

考 え

ら

れ

，

訓 練 実 施

に

あ た

っ て は

十 分 注 意 を要 す

る と思 わ れる

。

　

段 差 昇

降

動 作にお け る 下

腿 肢 位

に よ る

膝 周 囲筋

の

筋 活

動

量の変 化 につ い て は，

内

側 広

筋

，

半 膜 様 筋

お よ び

大 腿

二

頭 筋

に おい て

変 化

が

認

め ら れ た。

Ninos

ら 13）_は

_，

_下

腿 中 間位

と

外 旋位

で ス ク ワッ ト

動 作

を

行

っ たときの大 腿 四

頭 筋

とハ ム ス ト リングス の

筋 活 動 量

の

変 化

につ い て

分

Japanese Physical Therapy Association

NII-Electronic Library Service

Japanese _{Physioal 　Therapy 　Assooiation}

62

理 学 療 法学 　 第28巻 第2号

析

し

，

い

ず

れの

筋

におい て も 下

腿

の

肢 位

に よる 筋 活 動 量 の

変 化

は み られ な かっ た と 報 告 してお

り

，

本

研

究

と は異 な る

傾 向 を示

してい る

。

しか し な が ら

，

Ninos

らの

研 究

で は ド腿

内 旋 位

で の

検 討

は

含

んでいな かっ たこと

，

ま

た

膝

屈 山

10

〜

60

度

の

範

囲で のス ク ワッ _{ト動 作 は}

，

_身体

_重 心の大 き な 移

動

を

伴 う段 差 昇 降動 作

に 比 較 して

，

そ れ ほ

ど高

い

筋

活 動 を 必

要

と し ない こ と

か

ら

，

ド腿の肢 位に よ る

影 響

は

少

な かっ た もの と

推 察

され る

。

　

本

研 究の結

果

，

半 膜 様 筋

は 下

腿 内 旋 位

，

大 腿 二頭 筋 は 下

腿 外 旋 位

で 段 差

昇 降

し た と

き

に

最 も高

い

筋 活 動

量 を 示 し た

。

下

腿 内 旋 位

で段 差 を

昇

る

場 合

に は

，

膝

伸 展 に 伴い 大

腿

で は

内 旋

が生 じ る

。

そのた め

，

ド腿 内 旋 位

で

段 差

昇

降

し た と

き

に

，

大腿 内 旋作

用 を 有 す る

半 膜 様 筋

が

股

・

膝

関

節

を

固定 す

る

役 割 を担 う

た め に

筋 活

動 が 高 く なっ た と 考 え ら れ る

。

反

対

に

，

下

腿 外 旋 位

で段 差 を

昇

る

場 合

には 大 腿では

外 旋

の

力

が 生

じ

る

た

め

，

大

腿

外

旋 作 用 を

有

す る

大

腿二頭 筋の筋

活 動

が

高 くな

っ た と

考 え

ら れ る

。

　

下 腿の内 外 旋 が 内 側 広

筋

の

筋 活 動

に及ぼす

影 響

につ い

て は_， open 　

kinetic

　chain で の

研 究

は

散 見

さ れ る が， 下

腿 内旋 位

で

膝 伸

展 させて も

内側 広 筋

の

筋 活動 量

は

変 化

し な かっ たとす る 報 告 1ω _や

_，

_{ド腿 内}

旋

に

収 縮

させ な が ら

膝 伸 展

さ せ る と

筋 活

動 量 は

増 加

し た と

す

る

報 告

ll，

，

あ

る いは

膝 屈 曲角 度

に よっ て

内

側 広 筋 を

促

通

す

る

下 腿 肢 位

は 異 なる とい

う報 告

12）など

，

見 解 は 様 々である

。

今

回

，

段 差 昇 降 動

作

におい て

，

内 側 広 筋

の

筋

活 動 量 は 下

腿 外 旋

位 で

有

意 に 大

き

い

値 を示 し

た。

内 側 広 筋

は 膝

蓋

骨の

外

側

偏 位

を 防 止 し

，Q −

angle を

減 少

させ る

作

用 が あ るこ と が 知 られてお り⊥9

−

21〕

，

段

差 を

昇

る と

き

において も， 内 側 広

筋

は 膝 蓋

骨

を

内 方

に

引 き寄

せ

，

膝 関 節

の スタビラ イ ザ

ー

_と

_{しての 重 要 な}

役 割

を

担 う

とさ れ て い る 22〕

。

その た め

，

膝

蓋 骨 が 過 度 に 外 方 に 偏 位 し ない よ

う

に

内 方

に引 き

寄

せてお

く作

用

を

よ り必 要 とす る ド腿

外 旋 位

で の

段 差 昇

降時

において

内 側 広 筋

の

筋 活 動

量 が 高 く なっ た と思 われ る

。

内 側 広

筋

は

大 腿

四頭

筋

の中で も特 に 萎 縮 しやす く

，

ま た

筋 力 増 強 訓 練

に

対 す

る 反

応 も

遅いこと が 指 摘 さ れて い る23）こ と か ら

，

内 側 広 筋

に

対 す

る

有 効

な

筋 力

増 強 訓

練 法

の

_確

立 が

求

め ら れてい る。

今

回の結 果 か ら

，

ド腿 外 旋 位での

_段

差

昇 降 訓 練

は

，

内 側 広 筋 を

よ

り収 縮

さ せ るこ と が で き る 筋 力

増

強 訓

練 法

のひ とつ で

あ

る と

考 え

ら れ た

。

た

だ

し

，

膝

十

字

靱 帯のバ イ オメ カニ ク スを

考

える と

，

脛

骨

を

内旋

させ る こ とに よ り

前

十

字 靭帯

，

脛骨 を 外 旋

さ せる ことに よ

り後 十 字 靭 帯

が 緊 張 す る24〕こ と か ら

，

十

字 靭 帯 再 建 術

後

な ど

，

靭 帯

にス トレス

を

か けてはい け な い時 期 に おいては

，

このよ う な下腿 を 回

旋

さ せ て の段 差

昇 降訓 練

は

避

けるべ _{き で あ ろ}

_う

。

　

本研 究

の

結 果

，

段 差 昇

降 訓 練 を 実 施 す る に あ たっ て

，

段 差

昇 降 様 式

や下 腿

肢 位

の 条

件

を 変 化 さ せ るこ とによっ て

，

膝 周 囲 筋の筋

活 動

量が

変 化 す

る こ とが 確 認 さ れ た

。

具体 的

に は

，

ハ ムス ト リングス において は

，

ド腿の肢 位 を 内

旋 あ

るい は

外 旋 位

に す ること に よっ て

筋 活 動 量

は

変

化 す る が

，

段

差

昇 降 様 式

の

違

いで は

筋

に 対 する負

荷

は

あ

ま り変 化 し ない こと が

確 認

さ れ た

。

また_， 大 腿 四

頭 筋

に

対

して は_， 前 方

昇 降

よ

り後 方 昇 降

させ る

方

が 大 き な 収 縮 が

得 ら

れ

，

特

に

内

側 広

筋

を よ

り収 縮 さ

せたい

場 合

に は 下

腿 外 旋 位

で段 差 昇 降 を 行 うこと が

有 効

で

あ

る こ とが 示 唆 され た。

文

献

　

1）

．

Malone



T

_，

　

Blackburm

　

TA

，

　et α

1

．

：

Knee

　 rehabMtation

．

　 　 Phys　Ther　60：16〔｝2

−

1610

，

1980

．

　2

）

Luts

　

GE

：

Comparison

　of　tibiofemoral 　

joint

　

forces

　

during

　 　ope 冂

・

kinetic

−

chain 　　and 　　closed

−

kinetic

−

chaill　exercises

．

　 　

JBJS

　

75

−

A

：732

−

739

，

1993

、

　3

）

DeCarl

〔｝

M

，

　

Porter

　

DA

，

　et 　al

．

：

Electromyographic

　and　

Cin

−

　 　

cmatographic



alla 且ysis

　

of



lhe



lower



extremity



during

　 　closed 　and 　open 　

kinetic

　chain　exercise

．

　Isokin　

Exerc

　

Sci

　 　2：24　29

，

　

1992

．

4）Antich



TJ

_，

　Brewster

_CE

：

Modification

　

of　_quadriceps

　 　femoris

　muscle 　exercises 　

during

　

knee

　rehabilitation

，

　

Phys

　 　Ther　66：1246

・

・

1251

，

1986

．

5）

Worrell

　TW

，

　Borchert　

B

，

　et　al：

Effect

　of　a　laterat　step

−

　 　up　cxercise 　protocol 〔）n 　_quadriceps　and　

lower

　extremi

−

　 　ty　_performance

．

　

JQSPT

_工

8

_：

646

．

653

、

　

t993

．

6

）

Stiene

　HA

，

　BrQsky　T　

，

et 　 al

．

： A

　

comparisoll 　of　closed

　 　

kinetic

　

chain



and



isokinetic



joint



isolaLion



exercise

　

in

　 　

paticnts

　

wilh



patellofemoral　 dysfunctめn

．

　

JOSPT



24

：

　 　136

−

14】

，

1996

．

7

） 浅 川康 吉

，

市 僑 則明

・

他 ：_踏み台 昇 降訓 練にお ける股 関 節

　 　

周 囲筋の筋電 図 学 的 分 析

．

理 学 療法学 27；75

−

79

，

2000

．

8）Brask　B

，

　Lueke　RH

．

　et α

1

．

：

Elcctromyographic

　_analysis

　 　of　selectcd 　musctes 　

during

　the　

tateral

　stcp

・

up　exercise

，

　 　Phys　Ther　64：

324

−

329

，

1984

．

9

） 池 添 冬 芽：下 肢 筋 力増 強 訓練に お け る 訓 練負荷の指 標に関

　 　

す る研究

．

笹 川 医 学 医 療研究財 団看護 職 員 等 研 究報 告 6：

　 　142

−

145

，

　1998

、

10

〕

Cemy

　K：Vastus　medialis 　oblique ！vastus 　

latera

！

is

　mus

−

　 　

cle　activity　ratios 　

for

　se且ectcd 　exercises 　

in

　_persons　with

　 　

and　wi吐

hout

　patettofemoral　pain　syndrome

，

　Phys　

Ther

　 　75：

672

−

683

，

　

1995

．

ll）Laprade　

J，

　

Culham

　

E

，

　et 　al

．

：Comparison 　 of 　five　isomet

−

　 　ric 　 exercises 　in　the　recrui しlnent　of　the　vast

．

us　 media ［is

　 　

oblique 　

in

　persons　with　and　without 　patel［ofemoral 　_pain

　 　syndrome

，

　

JOSPT

　

27

：

197

−

204

，

1998

．

12）

Signorile

　

JF，

　Kacsik　D

，

　et 　al ：

The

　effect　of　

knee

　and 　

foot

　 　P〔｝sition 　on　the　clectromyographTcal 　activity　of　the　super

−

　 　

ficial

　quadriceps

，

　

JOSPT

　22：2

−

9

，

1995

．

13

〕

Ni

【los　

JC．

　

Irrgang

　

JJ

，

　et 　at：

Electromyographic

　analysis

　

of　the　squat　performed　in　self

−

selcct

．

ed　Iower　extrcmity

　 　

neutral



rotation



and



30

’



〔｝f

　

lower

　

extremity

　

しurn

−

out 　

from

　the　self

−

selected 　neutra ］ pσsition

．

　

JOSPT

　

25

：

　 307

−

315

，

1997

．

14）

Ciccottin

　MG ；

Aelectromyographic

　analysis 　of　the　knee

　

during

　

functional　 activities

、

　 Am



J



Sports



Med



22：

　

645

−

650

、

　1994

，

15

）

Zimrllermann

　

CL

．

　Cook　TM 　et 　al

，

．

：EffecLs　of　stair

−

step

−

　

pillg　exercise 　

direcd

〔｝n　and　cadence 　on 　EMG 　activity　of 　 selected 　

lowcr

　extremity 　muscle 　groups

．

　

JOSPT

　l9；

　 173

−

180

，

1994

，

16）Basmajian



JV

，

　

De



Luca



CJ

； Muscle

　

Alive

．

　 Their

　 Functi（）nsReveaLedbyELectromyography

、

5thed

，

eqE31-wautIliL:tset6ta)"pmmaoamiautt:ov:'(

63

WMiams

&

Wilkins,Baltimore,1985,pp

187-200,

physiologicstudy.

Orthopedics

3:

880-883, I9SO,

17)

I.awrence

JH,

De Luca

CJ;

Myoelectrical

signal versus 2i)

Hehne

HJ:

Biomechanics

of _{patellofemoral}

joint

and

its

foree

relationship in

different

human

museies.

J

Appi clinical relevance.

Clin

Orthop

258/73-85,

199e.

Physiol

54/

1653-1659, 1983.

22)

Tata

JA/

The

normal peak of eLectromyographic

18)

Woods

_jJ,

Bigland B/

Linear

and non-linear surface ty of the quadriceps

femoris

muscle

in

the stair cycle.

EMG/force relationship

in

human

muscles. Am

J

Phys

Anat

Anz

153/189-2oo, 1983.

Med 62/287-299,1983.

23)

REynolds L/EMG activity uf thevastus medialis oblique

19) van Kampen

A,

Huiskes

R,

etaL/ The three-dlmension- and Lhe vastus lateralis

in

theirrole

in

pateltar

,,,

i,"8,":.,",7･i,kPhxs,,"3e5-5e,ha,9'g,glZl,i641'i'9･

h'8,'･..

,.

al rracking pattern of lhe

human

patEIIa.

J

Orthop

Res

8!372-382, ]990,

20} Bose

K:

Vastus

medialis oblique/ an anatomic and

X),

veuaesffium,

MM,

1988, pp

128-131,

<Abstract>

Muscle

Activity

of

the

Lower

Extremities

during

Step

Up

Exercises

Tome

IKEZOE,

RPT,

Noriaki

ICHIHASHI,

RPT,

Toshihiro

MORINAGA,

RPT

College

of

Medieal

Technolqg),,

ifyoto

U}tiversity

Kan

HAZAKI,

RPT

Sehool

of

Rehabilitation

in

Ndtional

Saigata

Hospital

The

purpose

of this study was to

determine

the

eifects of step

direction

and tibiaLposition

during

step-up exercises on the muscle aetivity of the

lower

extremities.

Eighteen

heatthy

subjects

with a mean age of

21.2

years participated

in

this study.

Electromyographic

activity

during

up exercise was measured

in

the

rectus

femoris,

vastus medialis, vastus

]ateraLis,

biceps

femoris,

and semimembranosus.

Forward

and

backward

step-ups were

_performed

respectiveiy

following

three

tibiaL

positions

(medial

tibialrotation, neutral

tibial

rotation,

lateraL

tibial

rotation}.

)vluscle

activity

of the

_quadriceps

femoris

was significantty greater

for

backward

than

for

forward

step-up.

A

significant

difference

was also

demonstrated

in

relation to

the

tibial

position

for

vastus medialis,

biceps

femoris,

and semirnembranosus.

Muscle

activity of vastus mediaiis and

biceps

femoris

showed

the

highest

activity

in

the

lateral

tibialrotation.

These

results suggest that the

backward

step-up

is

more effective than the

forward

step-up as musc!e strengthening exercise

for

the quadriceps

femoris,

and that step-up exercises accompanied

by

lateral

tibial

rotation are effective

for

the

vastus medialis.