理 学療法 学 第41巻 第6弓
.
364〜
370頁 (2014年 ) 研 究 論 文 (原 著 )骨 盤
ア ラ
イ
メ ン
トと随 意
収
縮 強度 別
の
背 筋 群
の
活 動 特性
*安 彦 鉄 平
1)2)#島 村 亮 太
2)3) 小 川 大 輔 2)4)安 彦
陽 子5) 山本純
一
郎
3)逆 井 孝 之 3) 相
馬
正 之 6)中 尾 陽 光
7)竹 井
仁
2) 要旨 【囗 的】骨 盤ア ライメ ン ト と 随 意収 縮 強 度の違い が脊 柱 起立筋 (以 下,
ES)と腰部 多裂筋 (以 下,
LM
) の 筋 {舌動 量 に 及 ぼ す 影 響 を 分 析 し,
ES が過 剰に活 動せずLM が活 動しやすい 条 件 を検討 する こ とによっ て,LM
の選 択 的 なエクサ サイ ズの実 施 条 件 を明 らかにする。
【方 法1
対 象は健 常 成 人男 性10
名 とし,3
つ の骨盤ア ラ イ メ ン ト (中間位 軽 度 前傾位,
軽 度 後傾 位)と,
6
つ の随 意 収 縮 強 度 (O,
10,
25,
50,
75
,
100% Maximum Voluntary Contraction:以下,
% MVC )の 条件 にて背 筋 群の活 動を 分析し た。
運動 課 題はベ ッ ドから両下肢 を 降ろ し た腹 臥 位で の 骨盤 前傾の等尺 性収縮 と し た
。
右 側のES
とLM
の筋 活 動を表 面 筋竃 図に よっ て測定し,
各筋の積 分 値 とES に 対 す るLM の比率 (以 下,
% LM /ES 比)を求め た。
【結 果】%LM /ES 比は,
10
%MVC
で は軽 度 前傾位と軽 度 後 傾 位に対して 中 間位で有 意に高い値であっ た、 また 中間位で は100
%MVC
と比 較 して10
%MVC で有 意に高い値を示し た。 【結 論 】 骨 盤 中 間位で低い 強 度で随 意 収 縮 さ せ るこ とで,
ES に対 しLM の筋 活 動が増大し やすい こ とが示さ れ た ことか ら,
LM の 選 択 的 なエ ク サ サ イズの た め に は,
骨 盤アラ イメ ン トと収 縮 強 度 を設 定する必 要 が あると考 えら れた。 キー
ワー
ド 腰 部多裂 筋,
表面筋霓図,
活 動 特 性 は じ め に 平成24 年度の厚生労 働 省の調査で は,
全国の腰 痛 患 者 数 は2,
800
万 人 に も 上 り1 ),
その要 因の ひ とつ に不 良 姿 勢 が挙げ ら れてい る2)3)。
腰 痛 患 者では,
腰 椎 が 過 剰Muscular
Characteristics
of
Back
Muscles
at
Different
Petvic Angle und Different Voluntary ContractT(m Strength
1) 京 都橘 大 学 健康科学 部理学療法 学 科
(〒607
−
8175 京都 府 京 都 市山科 区 大 宅 山山町34)Teppei Abiko
,
PT、
MSc;Department of Physical Therapy,
Kyoto Tachibana University2)首都大学東京大学 院人間健康科 学 研 究 科 理 学療 法 科 学 域
Teppej Abiko
,
PT,
MSc.
Ryota Shimamura,
PT,
MSc.
Daisukc Ogawa.
PT,
MSc.
Hitoshi Takei,
PT,
PhD:Department of Physicat Therapy,
Graduate School of Human IIealth Sciences.
Tokyo Metropolitan University3)東京都リハ ビ リ テ
ー
ション病 院 リハビリテー
ショ ン部 理 学 療 法 科 Ryota Shimamura,
PT,
MSc,
Junichiro Yalnamoto,
PT、
Takayuki Sakasai,
PT;Department of Physicat Therapy,
Tokyo MetropolitanRehabilitation Hospital
4)目白 大 学 保健 医療 学部埋学療 法学科
Daisuke Ogawa
,
PT.
MSc:Department of Physical Therapy,
Mejiro University
5)千里中央病院理学 療法科
Yoko Abiko PT
,
MSc二Divisie皿 of Physicat Therapy,
Senri Chuo Ilospital6)東北福祉 大 学理学 療 法 学科
Masayuki Soma
,
PT,
MSc:Departmenしof Rehabilitation.
Tobuku Fukushi University7)湘南束部総合 病院理学療法科
Yoko Nakao
,
PT,
PhD;Division of Physical Therapy.
Shonan Tobu General Hospital# E
−
mail :shirex19 @yahoQ.
匸1}jp(受付日 2013年10月7日/ 受 理目 2014年6月3日) に前 弯し骨 盤が前 傾し た アライ メ ン トや
,
腰椎の前弯が 減 少 し骨 盤 が 後 傾したア ライメ ン トを呈し てい るこ とが 多い 。 前者で は椎 間 関 節出来の痛 み や筋 筋膜 性 腰 痛,
後 者で は神 経 根 由来の疼 痛を発 症させ る 口∫能性が高い。
そ の ため,
理 学 療 法では,
メ カニ カ ル ス トレ ス の少ない骨 盤の 前後傾 中 間位を 目標 とした姿 勢 指導や 動 作 指導を 行 うことが多い。
骨 盤の アライメ ン トをコ ン トロー
ルする筋 群には,
腹 筋 群,
背 筋 群,
股 関 節 屈 筋 群,
股関節 伸 筋 群などが ある。
そ の背 筋 群の ひ とつ に腰 部 多 裂 筋 (Lumbar Multifidus; 以 下,
LM ) が あ り,
近 年 LM の重 要 性につ い て数 多 く 報 告され てい る4−
14>。
LM は,
腰背部で もっ とも大 き く,
最 内 側に位 置し,
各 腰 椎 椎 弓の背側 ド端か ら起こ り,
ふ たつ 以E
下 方の椎 体の乳 様 突 起と仙 骨に停止する 4)。 LM の作用は,
脊 柱 伸 展の出力より腰椎 椎 問 関 節の適合 な どの 脊 柱 の 安定 性 に貢 献 して い る 5>。
さ らに,
Hides 6)は,
LM の筋 活 動に よっ て腰 椎の前 弯や骨 盤ア ライメ ン トをコ ン トロー
ル し、
椎 間板に か か る メ カニ カ ル なス トレ スを減 弱さ せると 述べて い る。
LM の活 動に関して
,
O’
Sullivanら7〕は健 常 者と 比 較 し 腰 痛 患者において LM の活動 は抑制 さ れ,
外 腹 斜 筋 と 脊 柱 起 立 筋 (ErectorSpinae
;以 下,
ES
) が 過 剰 に 活 動す る と報 告し てい る。Dannels
ら 8)は,
腰痛 患 者Japanese Physical Therapy Association
NII-Electronic Library Service Japar ユese Physlcal Therapy Assoclatlon
表 面 筋 電 図 を 用い た腰 部多 裂 筋の活 動 分 析 365 に おい て腰 椎の生 理 的 前弯を 維 持 す るの にLM の活 動 性 が 低い ことを明 ら かにし
,Sihvonen
ら9)は,
腰 痛 患 者に おい て,
体 幹 屈 曲 中に腰 椎の滑 りが 大 きい分 節で は LM の筋 活 動が低下 し,
筋によ る保 護 機 能が低 下してい る こ と を 示唆し てい る。 さ ら に,Hodges
ら lo) は,
実 験 的に疼 痛 を誘 発 すると体 幹 表 在 筋の活 動 が 増 加 する こ と を示し,
外 傷や疼 痛が生じる と骨 靱 帯 機 能不全や周有 受 容 器 障 害が 生 じ るこ と で感 覚入力が減 少し,
体 幹 深 層 筋の活 動 が抑 制さ れ,
脊 柱の 剛性や安 定性 を維 持 するた め に体 幹 表 在 筋の 活 動を増大 させ ると述べ て い る。 Leell)は こ の表 在 筋の過 活 動は,
疼 痛に対 する中 枢 神 経 系の反応結 果と して捉え,
痛みの増 大 と慢 性 化 を 引 き 起こす 要 因である と報 告 している。 形 態 的 な 変化と して は,
腰 痛 患 者で は発 症 直 後か ら腰 痛 側のLM
の急性 萎 縮が生じる こと や12),
ES と 比較して選 択 的に LM の断 面積が減 少 すること13),
脂 肪 組 織へ の置 換 14)など が 明 らか にされ ている。 これ らの ことか ら機 能 的にも形 態 学 的 に も,
腰 痛患者 で はES
の活 動が過 剰になりやす く,
LM の活動は抑 制さ れ てい る 可能 性が報 告さ れ てお り,
ES の過活動 を抑 制し たLM の選 択 的なアプロー
チの必 要性が 述べ ら れてい る9”
12)。
LM のエ ク サ サ イ ズ につ い て は,
LM
と腹 横 筋の 同時 収 縮を促 す 腹 部 引 きこ み運動/5)や,
LM を触診し た指 を押し返す 方 ?k
6),
腹 臥 位で の上 肢挙上 17 ),
四つ 這い 位での上 下 肢の挙上 /8)など が検 討 されて い る。
た だ し,
ES に対 する LM の活 動につ いて検 討し た報 告は 少 ない。
高 橋ら19)は腰 痛 患 者に対して背 臥位に て腰 部を一
定 圧 にし,一
側 下 肢の屈 伸 運 動 時の ES とLM
の表面 筋 電 図 を測 定した。 その結 果,
腰 部の圧 を低く設定するこ とで ES に対 し て LM が活 動しや す く,
圧の増 大 に 伴い ES の活 動が増 大 したこ とか ら.
LM の選 択 的な収 縮に は低 負 荷の運動が必 要である と報 告し ている。
し か し,
前述 した腰 痛の発生要 因や LM の作 用を考慮する と,
腰 痛 患 者に対 するエ クササイ ズ は骨盤ア ライメ ン ト とES
に 対 する LM の活 動の相互作 用が 重要で あり,
より詳細 な検 討が必要と考える。
そこ で本 研 究の 目的は,
骨盤ア ライメン ト と収縮 強 度 を 組み合わ せ,
ES に対 する LM の 活 動比率を 用い て,
ES が過 剰に活 動せずLM が 活動し やすい 条 件 を 検 討 す る こと に よっ て,
LM の選 択 的 なエ ク サ サ イ ズの実施条 件を明らか にする ことである。
対 象 と方 法 1.
対 象 者 腰 痛の既往のない健 常 成 人 男 性10
名 と し た。
対象者 の 年 齢は26.
0
±4,
5
歳 (平均値 ±標準偏 差 ),
身 長は 171.
0± 3,
1cm,
体重 は60,
4
± 4.
2
kg
であっ た。 本 研 究 は,
東 京 都リハ ビ リ テー
シ ョ ン病 院 お よ び 首 都 大 学 東 京 大 学の研 究 安全倫理委員 会の承 認 (承 認 番 号08071
) を 得た。 その後,
すべ て の対 象 者に 研 究の主 旨 と方 法 お よ び 研究 参 加の有 無に より不 利 益 が生 じない こ と を説 明 し,
書 面 にて承 諾 を 得 た後に 測定 を実 施した。
2.
測 定 課題 測 定 課題 は,
ES とLM の作 用であ る 骨 盤前傾の 等尺 性 収 縮と し た。 測 定肢 位は,
両 下 肢 をベ ッ ドか ら出した 腹 臥 位 (図1
)と し,3
つ の骨盤ア ラ イ メン ト (骨 盤 前 後 傾 中 間位・
軽 度前 傾 位,
軽 度後傾位 )にて,
収 縮 強 度(%Maximum
Voluntary
Contraction:以下,
%MVC
) を変 化 させたときの背 筋 群の活 動 を,
表 面 筋 電 図を用い て 測定し た。
各課 題5
秒間の等尺性 収 縮を2回実 施し,
その平均 値 を代表値 とし た。 骨 盤ア ライメ ン トの設 定は,
座 位で の骨 盤 傾 斜 角 度 を 測 定し た後,
腹臥 位で 再現し た。
まず,
座 位に て骨 盤 前 後 傾 中 間 位・
最大前傾位・
最大後傾位の骨 盤 傾 斜 角 度 を 計 測し た。
座位で の骨 盤前後 傾 中 問位は,
O
’sullivan ら7) に準 じ,
胸 椎 部は リラ ックス し,
腰 椎が 適 度 に前弯し,
骨 盤 がわずかに前 傾し た姿 勢と し た。
骨盤 傾斜角度の測 定は,
上前 腸 骨 棘と下 前 腸 骨 棘を結ん だ線と水平 線との なす 角 を投 影法に て計 測 した。 こ の測 定 方 法につ い て は,
プレ テ ス ト に て良 好 な信 頼 性 が 確 認 されてい る 20)21)。 な お,
測定肢位は 最大 前傾位や最 大 後 傾 位で最 大 収 縮さ せ る こ と は 腰部へ のス トレ スが大 きい こ とを考 慮し,
最 大前傾位 と 中間位の 中 間の角 度 を軽 度 前 傾 位,
最 大 後 傾 位 と 中 間 位の中 間の 角 度 を 軽 度 後 傾 位 と し た。
その後,
両 下 肢 をベ ッ ドか ら降ろ した腹 臥 位 をとり,
骨 盤 傾 斜 角 度 を 計 測しなが らベ ッ ドの高 さ を調 節 し,
3つ の骨 盤ア ライメ ン トを 設 定 し た。
次 に,
徒 手 筋 力 計 (Hand HeldDynamometer
:以 下,
HHD ,
アニ マ社 製,
ミュー
タス MT−
1)を仙 骨上 に置き,
さ ら に その上に骨 盤固定 装 置 (板 垣 製 作 所 製)に よっ て,
仙 骨 を固定した (図 1)。
仙 骨尖 背面の傾斜に 対 し て 面 で 固定 を 行 うた め,
楕 円 状に 動 くアー
ム部に よっ て角 度 を調 整し た (図2)。 なお,
腰 椎の前 弯の代償を抑 制 する た め,
ベ ッ ドと腹 部の間に 重錘バ ン ドを置い た。 収 縮 強 度は,
測 定 課 題 を最 大 強 度 で実 施 し た際のHHD
を 押 し上げた圧 (kg)を 100%MVC
と し た。
その後,
100% MVC を基 準に,
被 験 者 自 身がHHD
の モニ ター
画 面の数 値 を見 ながら0,
10,
25,
50,75
%MVC
の収 縮 強度 を保つ ように課 題を行っ て も らっ た。
な お,
骨 盤アラ イメ ン トと収 縮 強 度は ラ ン ダ ム に設 定した。 3.
測定 方 法 測 定 は,
右 側の ES とLM の表 面 筋 電 図を表 面 筋 電 計 (日本 光 電 社 製,
Neuropack MEB−
2200)を用い て計 測 した。
皮 膚 処理を十 分に行っ た後 デ ィスポ電 極 (日本 N工 工一
Electronlc Llbrary366 理学 療 法 学 第41巻 第
6
号幽
骨 盤固定装置 ナモメー
ター
図 1 測 定 肢 位の模 式 図 ヒ前 腸 骨 練と下 前 腸 骨 棘を結んだ線と床へ の 垂 直線 とのな す 角を測 定し な が ら.
昇 降ベ ッ ドの高さを調 節し,
骨 盤アラ イ メン トを設 定し た.
以下,
ICC)を 用い た。
その 結 果,
中 間 位 はICC (1.
1)=
0.
96,
軽 度 前傾位はICC
(L1
>≡0.
89,
軽 度 後 傾 位は ICC (1,
1
)≡0,
96
と な り,
骨盤固 定装置の高い信 頼 性 を確 認 し,
本 研 究 を 実 施 し た。
4.
統 計 処理 ES,
LM
の% IEMG,
% LM /ES 比 を従 属 変 数とし,
骨 盤アラ イメ ン ト と収 縮 強 度を2要 因とした反復 測 定 分 散分析を行っ た。
まず,
Mauchly の球 面 性の 検 定 を 行 い,
仮説が棄 却され た ときは Grecnhouse−Geisser
の イ プ シロ ン を用い て 修 正さ れ た有 意 確 率 を採用 し た。
% LM /ES 比に関 して は,
反 復 測 定 分 散 分 析で 主効果 が 認 め られ た要 因に関 して多 重比較Bonferroni法を行っ た。
すべて の解 析に は統 訂解 析ソ フ ト (SPSS,
ver.
19
)を 用 い,
有 意 水 準は5
%とし た。
図 2 骨盤固 定 装 償 仙 骨 尖 背 面の傾斜に対して 面で固 定を行 うた め.
固 定 する面 を楕 円 状に動 か し,
角 度 を 調 整 した,
光 電社 製,
VitrodeF−
150s)を2cm の間 隔 に 貼 付 し,
双 極 誘 導に て筋 電 図 を 導 出し た、、
電 極の位 置は,
表面筋電 図マ ニ ュ ア ル 2z)を参 考に,
ES
は第12
胸 椎 棘 突 起の 外 側お よそ2〜
3cm の 筋 腹の線維 走 行 に 沿っ て貼 付 し,
LM
は第5
腰椎 棘 突 起よ り2 〜3cm
外側 に貼 付し た。
サ ンプ リン グ周 波 数はlkHz ,
周波 数帯域 を 10〜
500Hz
とし た。
得 ら れ たデー
タ は 解 析 ソ フ トMatLabR2007B
を使用 し,
安 定し た3
秒 間の積 分 値 (lntegratedElectromyogram
:以F.
IEMG ) を求め た。
その 後,
骨 盤中 間 位の100
%MVC
で得 られ た IEMG を 基準に正 規 化 を 行い,
%IEMG
を算出 し,
各 条 件における ES に 対 す る LM の比率 (以 ド,
% LMIES 比) を求め た。
な お,
骨 盤 固定装置 (図2)を作 成し た た め機器の信 頼性につ い て予め検 証し た。 各骨 盤ア ライメ ン ト に おい て最 大収縮で の HHD 値を測 定し た後,
信頼 性の検証と して級 内相 関 係数 (lntrac]ass corretation coeMcience :結 果 骨 盤傾斜角度の平 均 値± 標 準 偏差は
,
中 間 位2.
6 ±2.
7°
,
軽 度 前 傾 位7.
2 ± 2.
5°
,
軽 度 後 傾 位一
2,
3
±3.
O°
で あ っ た。
最大 努 力で の HHD の 値は,
中 問 位32,
0
± 10.
8kg.
軽 度 前傾 位28,
6± 7,
9 kg,
軽 度 後傾位31.
0
± 9,
7kg であっ た。 ES とLM の %IEMG の 結 果 を表1
に,
反復測定分散 分 析の結 果 を 表2に.
%LMfES 比の 結 果 お よ び 多 重 比 較の結 果 を 表3
に示 す。
反復測定分散分析の結 果,
ES の %IEMG
で は収 縮強度に主 効果 を 認 め,
LM の % IEMG で は 骨 盤 ア ライメ ン ト と 収 縮 強 度に主 効果を認 め,
交互作用も有 意で あっ た。
ま た,
%LMfES
比では,
骨 盤ア ラ イメ ン ト と 収 縮 強 度に主効 果を認め.
交互作用 も 有 意であっ た。
交 互 作 用 が有意で あっ た ため,
骨盤ア ライメ ン ト と収 縮 強 度の各々 の水 準において多 重比 較 を 行っ た、
,
多 重 比 較の 結 果,
骨 盤ア ラ イメ ン ト問の比較で は,
10
%MVC
に おい て,
% LM /ES 比は軽 度前 傾 位と軽 度 後 傾 位 と 比較し中 間 位で有 意に高い値であっ た。
ま た,
50% MVC におい て.
軽 度 前 傾 位と 比較し 中 間位で有意 に高い値であっ た、
, さ らに75
%MVC
と100
%MVC
に おい て は軽 度 前傾位と比 較 し軽 度 後 傾 位で有 意に高い値 を示し た。収 縮強度問の比 較 で は,
骨盤中 間 位に おいて,
100% MVC と比 較し10
%MVC
で 有 意 に 高い値を示し た。
その 他,
収 縮 強 度 間 で は 有 意 差 は な かっ た。
考 察1.ES
とLM
の %IEMG に関して 骨 盤ア ライメ ン トに関しては,
反 復 測 定 分 散 分 析の結 果,
ES
の%rEMG
では 主効 果 を認めなかっ たが,
LM
の% IEMG では 主効 果を認め た。 LM の筋 活動 が 変 化 し た要 因は,
骨 盤ア ライメ ン トに よっ て筋の長さ が変 化しJapanese Physical Therapy Association
NII-Electronic Library Service Japar ユese Physical Therapy Association
表面 筋 電 図を用い た腰 部多裂 筋の活 動分析 367 表 1 各肢 位 と収 縮 強度別の ES とLM の % IEMG 収 縮 強 度 0%MVC 10%MVC 25%MVC 50%MVC 75%Nlvc100 %MVC 中 間 位 ES 軽度 前 傾 位 軽 度後 傾 位 10
、
6 ± 6,
1 1L9 ± 7.
l l2,
3 ± 6.
8 3LO 士 14.
1 29、
6 ± 14.
0 34、
3 ± 7.
4 36.
3 ± 17.
0 48.
8 ± 37.
8 42.
2 ± 19,
5 48.
0 ± 26,
4 39.
4 ± 15.
2 53.
1 ± 23.
4 52、
6 ± 6.
6 55.
9 ± 27.
8 54,
7± 9.
7 ユ.
00.
0± 0,
0 106.
4 ± 41.
7 66.
9 ± 8.
9 中 間 位 LM 軽 度 前 傾 位 軽 度 後 傾 位 9.
2± 3.
77.
1± 4.
79.
0 ± 3.
2 53.
1 ± 29,
1 20.
7 ± ll.
0 44.
2 ± 18,
0 51.
2士 26.
4 28.
5 ± 19.
1 53.
1 ± 8.
3 77.
7± 44.
3 29.
6 ± 18.
2 58.
2 ± 4.
3 569 ± 19.
5 33.
0± 16.
5 63.
8 ± 23.
4 10〔}.
0± 0.
〔} 50.
8 ± 26.
7 86.
1± 25.
4 平 均 値±標 準偏差 ES :脊 柱 起立筋,
LM :腰部多裂 筋 表 2 反復 測 定 分散 分 析の結 果ES の%IEMG LM の%IEMG %LMIES 比
F値 P値 F値 P値 F値 10
.
003.
172.
26 P値 骨 盤ア ラ イメ ン ト 収 縮 強度 交互作 用 0.
6044.
524.
61 0、
56 <0.
OlO.
08 17.
8040.
422.
98 <0,
01 く0.
01 <0.
01 〈0.
01D.
040.
02 ES :脊 柱 起立筋,
LM :腰 部多裂筋 表 3 各 肢 位 と収 縮 強 度 別の %LM
/ES
比 収 縮強度 %LM/ES比 0%MVC10 %MVC25 %MVC50 %MvC75 %MVC 100%MVC 中 間 位 lll.
0 ± 72.
9 軽度前傾位 68.
8± 40.
9 軽 度 後 傾 位 96.
4± 71.
4 一’
‘
一∵
1
:
鳴
:
1
:
∴
1
:
∴ :
:
:
∴
:
1
,
*
*H
l3。.
6。 47.
3」
1硼 . 1125132.
9. 6&91189 . 42.
7」
133.
2. 5生3」
平均 値±標 準偏 差 多 重比較 :Bonferroni法,
* p〈 0,
05 ES :脊柱 起 立 筋,
LM :腰 部 多裂 筋 た た め と考 え る。
筋の張 力 はミオシ ン フ ィラメ ントとア ク チ ン フ ィ ラメン トの問 に あ る架 橋の数 すな わち両 フ ィ ラ メ ン トの重な り合 う部 分に影 響さ れ る23)。 その ため,
骨 盤ア ライメ ン トに よっ て筋の 長 さが変化する こ と で 両ブ イラメ ン ト問の架橋の数が増 減し,
LM の筋 活 動に差が生 じた と考 える。一
方,
ES におい て主効 果が 認め ら れなかっ た要因は,
ES は LM に比べ 筋 長が長 く,
骨 盤ア ラ イ メン トの変 化に よ る筋 長の変 化が相 対 的に小 さ かっ た た めと推 察さ れ る。 収 縮 強 度 に 関 し て は,
反復測定分散分析の結果,
ES とLM
の %IEMG
に おい て主 効果 を 認 め た。 つ ま り,
ES
とLM の筋 活 動 を高めるこ とで運 動 課 題 が 遂 行 さ れ,
諸 家の報 告4)う〉 と 同様に,
ES とLM は骨盤前 傾 作 用を 有 する こと が確 認 された。 2.
% LM /ES比に関し て %LM
/ES
比では,
骨 盤ア ライメ ン トと収 縮 強 度に主 効 呆 を認め,
交 互作 用 も有 意であっ た。 骨 盤アライメ ン ト の多重比較の結 果.
10% MVC に おい て,
軽 度前 傾 位,
軽 度 後 傾 位と比 較 し中 間 位で有 意に高い値であっ た。 ま た,
50% MVC において,
軽 度前 傾 位と 比較し中 間 位で 有 意に 高い値で あっ た。
つ まり,
10% MVC と50% MVC で は,
骨 盤 中 問 位で ES に対 して LM の筋 活 動 が 増 加 する こ とが 認め られた。 これ は,
ES とLM の % IEMG の反復 測 定 分 散 分 析の結果,
LM の み骨 盤ア ラ イ メ ン トの要 因に主 効 果 を 認められたこ と から,
おもに LM の %IEMG が% LM /ES 比に影 響を及ぼ した と推 測 さ れ る。
軽 度 前 傾 位で は,
ア ク チ ンフ ィラ メ ン ト同 士が 重 な り合い,
ミオシ ンフ ィラメン ト とア クチンフ ィラメ ン ト との 間の架 橋の数 が 減 少 したことで LM の %IEMG が抑 制さ れ 23〕,
% LM /ES 比が減 少した と考える。 N工 工一
Electronic Library368 理 学 療 法 学 第41巻 第6号 また
.
75% MVC と100% MVC で は,
% LM /ES 比 は 軽 度 前 傾 位 と比較し軽 度 後 傾 位で有 意に高い 値 を示 し た。
これ は活 動 強 度 が 増 大 すると,
軽 度 前 傾 位に お け る LM の筋 活 動が高 ま りに く くな り,
さ ら に 軽 度 後 傾 位 に おける ES の筋 活 動が増 大しに く く な る た め と考え る。
軽 度 後 傾 位で は.
骨 盤 前 傾の運動 方 向とES
の 筋 走 行 と の成 す 角は増 大 する た め,
ES
が 骨 盤 前 傾 運 動 に 作 用 し に くかっ た と推測 さ れ る。
し か し,
木研 究では骨 盤 前 傾 の運 動 軸お よ び 運動方向,ES
の走 行につ い て詳 細 な 検 討 は してお らず,
こ の力 学 的 要 因につ いて は推 察の域は 脱し ない。 収 縮 強 度 間の 多 重 比 較で は,
骨 盤 中 間 位に おい て 100% MVC と 比較 し10%MVc で有意 に 高い値 を 示 し た。 ES とLM の %IEMG
の反 復 測 定 分 散 分 析の結 果 か ら,
収 縮 強 度につ い てLM
とES
ともに卞 効果 が 認 め ら れ た た め,
低い 収縮 強 度 で はES
に対しLM の筋 活 動は 大 き く,
高い収縮 強度で はLM
に対してES
の筋 活 動が 増 大し,
相互 に 作 用 す る 可 能 性 が示さ れ た。
Lippoid 24〕 に よ る と,
筋 張 力とIEMG は直 線 的 関 係である と報 告 し ている が.
その一
方で,
Basmajian ら25)は筋の種 類に よっ て曲線 的 関係を示 す もの があると述べ てい る。
また,
八十 島 ら26 )は,
肩 関節 外 旋 運 動 時の肩関節 周囲筋の筋 活 動 量を分 析 した結 果,
収 縮 強 度が増 大 する と,
筋長の 長い 棘下筋は主動 筋と し て活動を高め続 けるが,
筋 長の 短い 小 円 筋は 主動 筋 か ら補 助 筋と し ての役 割に 回り,一
定以 上活 動量 が増えないこと を明ら かに してい る、 また,
高 橋ら19)は,
骨盤へ の負 荷を増 加させ た ときの ES と LM の筋 活 動 量を分 析 した結 果,
負 荷の増 大に伴いES
の活 動が高 ま り,
LM の機 能 を代 償 する可 能性 を示し て い る。 今回の結 果は.
課題は異なるがこれ らの先行研 究 結 果 を支 持 する結 果となっ た。 以 上 よ り,
骨 盤中 間位で 課 題を低い収 縮 強 度で行 うこ とで ES を過 剰に活 動させ る こと な く,
LM の活 動を高め る こと を示し た。3.
エ ク サ サ イ ズへ の可 能性と今 後の課 題 腰 部の安定性のた めに体 幹 筋の同 時 収 縮が必要である が,
過 剰 な 量の筋 活 動は,
動 き を制 限し,
腰椎 問の圧縮 負 荷を高める と報 告 さ れてい る 27)28)。 その た め,
LM
の選 択 的なエ クサ サ イ ズ と して は,
低い 筋 活 動 量で腰椎 の動 き をコ ン トロー
ルするのが 望 ましい と述べ られ てい る27)。 また,
筋 活 動 量だけで な く,
骨 盤と腰 椎の 最 適 なア ライメン トに よっ て結 合 組 織の損 傷が最 小 限29)に な る と報 告さ れている。 本研 究の結 果は,
骨 盤ア ライメ ン トが中 間 位かつ 低い 収 縮 強 度で課 題 を 行 うこ とで,
ES が過 剰に活 動せずに LM が活 動 する こと を明らか に し,
LM
の選 択 的エ ク サ サ イ ズ に応 用できる可 能性 を 示 し た。 また,
本 研 究 課 題は,
HHD の値 をバ イ オフ ィー
ドバ ッ ク と して用いている ことか ら,
固有 受 容 感 覚とし て 重 要 と考 え ら れて い るLM 30−
32)の収縮感を学 習で き る 可 能 性 も考え ら れ る。
今 後 腰 痛 患 者を対 象にエ クサ サ イ ズの効 果につ いて検 証を進めて い きたい 。 た だ し,
本 実 験の課 題 は,
10% MVC で あっ て も重力へ 抗 する た め 必ずしも低い収 縮 強 度ではない。 今 後 側 臥位や背 臥 位な どの除重力 位で,
より低い収 縮 強 度の検 討 も必 要で あ る。
ま た,
骨盤前傾 作 用を有 する腸 腰 筋との関連 性の 検 討や,
より正 確 な測 定 を行 うため に ワ イ ヤー
筋 電図を 用い た検 証 なども行い たい。
結 論 本研究は骨 盤ア ライメ ン ト と 収 縮 強度を組み合 わせ,
骨盤前 傾の等 尺 性 収 縮 時の ES とLM の活 動につ い て表 面筋電図を 川い て測 定し,
その活 動 特 性お よ びES に対 して LM が活 動しや すい条 件につ い て検 証し た。 その 結 果,
骨 盤 巾 問位で低い 収 縮 強 度で 随 意 収 縮 するこ と で,
ES に対 しLM の筋 活 動 が 増 大 しやすい こ と が示さ れ た ことか ら,
LM の選択的 なエ ク サ サ イ ズの た め に は,
骨 盤ア ラ イメ ン トと収 縮強度につ い て 配慮す る 必 要 が あ ると考 え られた。
文 献 1) 厚生労働科学 研 究 成 果デー
タベー
スhttp:ffmhtw−
grants.
niph.
go.
jp
/niph〆search /NIDDOO.
do?resrchNum=
201217001A(2013年9月4目 引 用) 2)川 上俊文 :図 解 腰 痛 学 級 (第4版)
.
医 学 書 院,
東 京,
2004.
pp.
46−
68.
3)川 瀬 真 史 :腰 痛 症 に 対 す る 運 動 療 法 と 生 活 指 導.
PT ジ ャー
ナル,
2007:41:123−
130.
4)BQgduk N :腰 椎・
骨 盤 領域の臨 床解 剖 学 (第4版 ),
エ ル ゼ ビ ア・
ジャ パ ン,
東京,
2008,
pp.
99−
124.
5)Norris CM:Spinal stabilization 3
、
Physiotherapy、
1995:81:72
−
79.
6)Hides
J
;Paraspinal mechanism and support of the lumbarspine
.
Chap4.
In:RicharClson C,
Hodges P,
etα1、
(eds }: Therapeutic Exercise For Lumbopelvic Stabilization.
2nd ed,
Churchill Livingstone,
London,
2004,
pp,
59−
73,
7)O
,
Sullivan PB、
Dankaerts W,
et al:Effect of different upright sitting Postures on spinal−
pelvic curvature and trunk muscle activatien in a pain−
free population.
Spine.
2006;31:707−
712.
8)Danneels LA
、
Ceorevits PL.
et al.
:Differences in electromyographic activity in the multifidug.
muscle and the iliecostalis lumborunユbetween heatthy subjects and patients with sub−
acute and chronic low l〕ack pain.
Eur SpineJ、
2002;ll(1):13−
19.
9)Sihvonen T
,
Huttunen M,
et α1.
:Electric behavior of low back musctes during lumbar pelvic rhythm in low back pain patients and healthy contrQls.
Arch Phys MedRehabil
.
1991;72:1080−
1087.
10)Hodges P
,
MQseley G,
et at.
:Experimental luscle pain changes feedforward postural responses of the trunk muscles.
Exp Brain Res.
2003;151(2):262−
271,
ll)Lee D ;骨 盤 帯 (第4版 )
,
エ ルゼ ビァ・
ジャ パ ン,
東 京,
2013,
pp.
96−
103.
12>Hodges P
,
Holm A.
et α1.
:Rapid atrophy of the lumbarJapanese Physical Therapy Association
NII-Electronic Library Service Japar ユese Physical Therapy Association
表 面 筋 電 図 を用い た腰 部 多 裂 筋の活 動 分 析 369
Spine
.
1996;31:2926−
2933.
13)Danneets LA
,
Vanderstraeten GC,
et al.
:CT imaging of trunk muscles in chronic IQw back pain patients andhealthy
control subjects.
Eur SpineJ.
2000;9(4):266−
272.
14) 吉 原 潔
,
中 山 義 人,
他 :腰 椎 椎 間板ヘ ルニ ア に お け る 多 裂 筋の 組 織 化 学 的 検 討.
神 奈 川 整・
災 誌.
1997:10(5):211
−
215.
15)Hides
J,
Jull
GA,
et al.
:Long−
term effects of specificstabilizing exercises for first
−
episode !ow back pain.
Spine.
2001;26(11):243−
248.
16)O
’
sullivan PB,
Garry
T,
et α1.
:Evaluation of specific stabilizing exercise in the treatment of chronic low back pain with radiologic diagnosis Qf spQndylo 且ysis or spendylolisthesis,
Spine.
1997;22(24):2959−
2967.
17)Kisel KB
,
Uhl T,
etal
.
:Measurement of tumbar multifidus muscle contraction with rehabilitatitive ultrasound imaging,
Man Ther.
2007;13:132−
138,
18)Ekstrom RA
,
Osborn RW,
et al.
:Surface electromyo−
graphic analysis of the low back muscles during rehabilitation exercises.
J
Orthio Sports Phys Ther.
2008; 38(12):736−
745,
19) 高橋 久美子.
藤田英里,
他:腰部安 定 化 機 能にお ける多 裂 筋の役 割.
理学 療 法進歩と 展 望,
2006;20:38−
43.
20) 島村 亮 太,
安 彦 鉄 平,
他:座位に おける骨盤傾斜 角度 測 定 の検 者内・
検 者間信頼 性 と 骨 盤 巾 間 位の検 討.
理 学 療 法 学,
2009;36{SuppL2):1242.
21) 安彦 鉄 平,
島村 亮太.
他:傾 斜 計を 用いた 立位骨 盤 中 間 位 で の骨 盤 傾 斜 角 度の検 者 内・
検 者 間信 頼性の検討.
関 東 甲 信越ブロッ ク理 学 療 法士学 会 誌 2009;28:17.
22) 下野 俊 哉 ;表 面 筋 電 図マニ ュア ル.
酒井 医療,
東京,
20〔n,
PP.
99−
100,
23)Gordon AM
,
Huxley AF et,
al.
:The variation in isometrictension with sarcomere length in vertebrate musclc fibers
.
J
PhysioL 1966;184:170−
192,
24)Lippold OCJ:The relation between integrated action potentials in a human muscle and its isDmetric tension
,
J
PhysioL 1952:117:492−
499.
25)Basmajian
JV,
De Luca CJ:EMG signal amplitude and force,
Ch7,
In;BasmajianJV,
De Luca CJ 〔eds ):Muscle Alive.
5th ed,
William&Willins,
Balthnore,
1985,
pp.
187−
200.
26)八十島崇
,
木塚朝浩,
他:異な る 運動 肢 位で の肩 外 旋 運 動に おける開始局面の肩 周 囲 筋の活 動様相
、
九 州共立大 学スポ
ー
ツ学 部研 究紀 要.
2007;1:35−
41.
27)Gardner
−
MQrsc MG,
Stokes IA:The effects of abdominal muscle coactivation on lumbar spine stability.
Spine.
1998;23:86
−
91.
28)Kavicic N
,
Grenier S.
et α1.
:Determining the stabilizing role of individual torso muscles during rehabilitationexercise
.
Spine.
2004;29:1254−
1265.
29)Macintosh
JE,
Bogduk N,
et al:The effects of fiexion onthe geometry and actions of the lumbar erectQr spinae
.
Spine.
1993;18:884−
893.
30)Solomonow M
,
Zhou BH,
et al.
:The ligamento−
muscular stab 山zing system of the spine.
Spine.
1998;23:2552−
2562.
3D Brumagne S
,
Lysens R,
et al:Lumbosacral positiQn sense during petvic tilting in men and women without low back pain,
J
Orthop Sports Phys Ther、
1999;29:345−
351,
32)Moseley G
,
Hodges P,
et al.
:External perturbation of the trunk in standing humans diffcrentially activates components of the medial back muscles.
J
Physio1.
2003;547;581
−
587.
370 -#thza#
eg
41ts
ag
6U-<Abstract>
Muscular
Characteristics
of Back Muscles at DifferentPelvicAngle andDifferentVbluntary Contraction Strength
Teppei ABIKO, PT,
MSc
DepartnzentofPh.vsical
ThercrpM
ifyoto
7lrchibana
U}ziversit.y
Teppei ABIKO, PT, MSc, Ryota SHIMAMURA, PT, MSc, Daisuke
OGAWA,
PT, MSc,HitoshiTAKEI, PT, PhD
Departnrent
ofRFaysical
71herzLn}sGraduateSchoolofHuman
HealthSbiences,7bdyoMetmpolitan UhiversityRyota
SIIIMAMURA,
PT, MSc,Junichiro
YAMAMOTO, PT, TakayukiSiXKASAI,
PTDepartment
ofPh),sicat 71herup)c7bdyoMetmpolitan RehabilitationHbspitalDaisuke
OGAWA,
PT,
MSc
DqpartmentofPh.ysical
Thercuu
MojiroUhiversityYoko ABIKO PT,MSc
DivisionofPh),sical Therap)l
Senri
Chuo
Hbspital
Masayuki SOMA, PT, MSc
Dqpartinent
ofRehabilitation, 7bhohu FltleushiU}ziversityYoko NAKAO, PT,PhD
Division
ofPhysicalTherop)s
Shonan
TbbuGeneral
HbspitalPurpose/ The purpose of thisstudy was to analyze lhe effect of differentpelvic aLi.crnment and voluntary contraction strength on electromyographic activity of the lumbar multifidus
(LTvD
and erector spinae muscles{ES).
In addition, we examined the activity of the LMin
the absence ofoveractive ES.
Methods: Ten
healthy
men partieipatedin
thisstudy. We studied thc back muscles at3
peLvic positions(moderate
anterior titt,neutraL and moderate posterior tilOand6
different
voluntary contraction strengths(e%,
10%, 2596,509'o,7596,and 10096maximum voluntary contraction: MVC).The participants performed a task thatinvolvedisometriecontraction of the back muscLes during
pelvic anterior tilt