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持続的伸張運動と間歇的伸張運動が拘縮と筋線維におよぼす影響

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(1)

理 学 療 法 学

 

3

]巻 第

5

号  

304

31

]頁 (2004年)

報    告

続 的伸 張

間歇 的

伸 張

拘縮

筋線維

よ ぼ

す影響

    

後 肢 懸垂

を組

わ せ た

実験

に よ る

検 討

西 田 ま

1>

岡 本

須 美

4 )

 

2)

中 野 治 郎

5)

吉 村

5)

3)

幸之介

6) 要

 

本研

究で は

関節 固定 法

後肢 懸 垂 法 を 組

わせ

ラ ッ トの

実験

モデル を用いて

fl11

張 運 動

問歇 的 伸 張 運 動

拘 縮

筋 線 維

に お よ ぼ す

影 響

検 討

し た

Wistar

系 雄

ラ ッ トユ

7

匹 を対 照 群

3

と実 験

ne

 

14

匹 に

実 験 群

は 両 側 足

関 節

底 屈 位

圃 定

し た 上で

後 肢 懸 垂 法 を

2

週 聞 行

験 群

は 閻

のみの群 (

固 定

4

匹)

定 期 間 中

麻 酔

下で

H30

分 問

ヒラメ筋 に 持 続 的

fl11

張 運 動 を

実 施 す

持 続 群

6

匹)

同 様

間 歇 的 伸 張

動 を実 施

す る 群 〔間 歇 群

4

匹 ) に

実験 終 了後

足 関 節 背 屈 角 度

とヒラメ

組 織 病

化 を

検索

し た

関節 背 屈 角 度

持続 群

問 歇 群

が固

定群

よ り有 意 に 高 値 を 示 し た が

こ の

2

群の ヒ ラ メ

には

しい

筋 線 維 損 傷

生が認め ら れ た

よっ て

間 歇 的 伸 張 運 動

本 実験

モデル の

拘 縮

進 行 抑 制

で あ る が

ヒラメ

しては

悪 影 響

をお よ ぼ

こ とが示

さ れた

 

続 的

張 運

間歇 的

f

申張 運 動

筋 線 維

は じ め に

 

で は

意 識 混 濁状 態

重 度 障 害

な どに よ り臥

余 儀 な く

さ れ る ケ

も少

ない

そ して

この よ

うな

ス の

多 く

発 的 に 閲 節 運 動 を

行 う

こと が

難 な た め

関 節 な ら びに骨

筋 は

不 動

と な

結 果

拘 縮

筋 萎 縮 が 発

る。

理 学 療 法 と

し *

 

Effects of  G}ntiml 〔川s  and  Tn匸ermittent  Stretchlng Exercises om

 

Joint

 Contracture and  Muscle Fiber kl a  Rat Experimenral  Model

  wi匸h 

Joint

 Immobiiizati〔m  C〔川 1bined  with Hindlimb Suspensleu

l〕長 崎 百 合 野 病 院 リハ ビリテ

ショ ン科

  Mad(,ka Nishida

 RPT :Department of  Rchabi]itation

 Nagasaki

  Yurino  Hospital

2)星 城大 学 リハ ビ リ テ

ション学 部 理学 療 法学 専 攻

  〔〒476

8588 愛知 県 東 海1]∫富 貴 ノ台2JH172 番地>

  Min{}ru Okita

 RPT

 PhD:FacLdしン 〔,f Care and  RehabilitaしioTI

  Se正

joh

 University

3:1 E病 院 ハ ビリ テ

ション科

  Sac liko  Fukuda

 RPT:Department I}f Rchξ瓦bili匸atiol1

 NEjlga⊂〕ka

  Hospital

4〕長 崎 北 病 院  総 合リハ ビリ テ

ション 部

  Masuml Okamf)to

 RPT:DepartmenL 〔〕f Rehnbilitat[on

 Nagasaki

  KITA H〔}spital

5〕長崎 大 学  医学 部 保 健学科

  Jiro Nakano

 RPT

 T【}shiro  Yoshi[nura

 MD

Scheol of Health

  Scienccs

 Nagasaki U[1iversi 匸y

6}神 奈 川 県 立 保 健 福 祉 大 学 リ

ビ リ テ

ショ ン学 部 作 業療 法学 専攻   Ko”osuke  Temori

 OTR

 Sch【}ol (,f RehabilitaLic川

 Kanagawa

  Uni丶

ersiLy {}f Ilumtm  Service

  〔受付口 2003‘

8 月30

受 理1

 200443日) ては

及 的早 期

か ら

徒 予

機器 を

用いて関 節口∫動 域 を

確 保

しつ つ

骨 格 筋

伸 張 を 促

縮 と 筋

縮の発 生

進 行 を 予 防 す ること が 車 要であ る

 

こ れ

々は

の よ

うな 臥床

に よっ て

こる

拘 縮

動 物 実験

で シュ ミ レ

シ ョ ン

る に は

関 節 固

定 法

懸 垂 法

といっ た 廃 用 症

群の

代 表 的 な実 験

モデルを

単 独

行 う

り も

こ の

両 者 を組

わ せ

た方 法

が よ

り適

して お

拘 縮

の発 生は顕 著 に 認 め られ る こと

を報 告

し た 1)。

た, この実 験モ デル マ ウスを

いて

持 続 的伸 張

の実

時 間の違いによる

拘 縮

行 抑 制 効 果 を 検 討 し た

結 果

実 施 時 間

10

で は

果は

め ら れ

の の

20

,30

分 と実 施 時

長 す

る と

認め

30

分 が 最 も 効 果 的であっ たD

し か し

こ の

報 告

D で は

筋 線 維

に 対 す る

持 続 的

f

申張 運

影 響

ら か に で

て お ら ず

題 と なっ てい た。

加 え

日 常の 臨 床で

般 的 に 行 わ れてい る伸 張 運

別 す

る と

持 続

伸 張

運 動 と

間 歇

伸 張 運 動

るが

PrenticeL

”) に よれ ば

続 的 伸 張 運 動 よ り

間 歇 的

伸 張

筋 線 維 損 傷

を 惹

し や すい と 報 告 してお り

伸 張 運

方 法

い に よっ て も

筋 線

維 に 対 す る

影響

なる

可能 性

る、

 

そこ で

本研

究で は

法と後 肢 懸 垂 法 を 組み合

(2)

a ;

持 続 的 伸 張 運 動

b

問歇

勺イ

張 運 動 リウ ム (

40mg

kg

投 与

し,

麻 酔 を 行

っ た

両 側

足 関

最 大 底 屈 位

と し

前足 部

か ら 下 腿 ド

で ギ

ス シ

ネ を あて

非 伸

の テ

プ で 固

した。

ラ ッ トには

に サル カン

を取 り付 け た 皮 製

の ジ ャ ケ ッ トを

着 用

さ せ

飼 育

ジの

L

端 に

っ た 針

に サルカン

を接 続 す

ることで

後 肢

無荷

重 状 態 と し た

そ して

この

実 験 処 置

によ る

飼 育 期 間

報 告 を参 考

2

週 間

と し た

な わ ち

,Thomason

らo に よ れ

ラッ トヒラメ

筋 湿

重 量 は

後 肢 懸

垂 を

始 して か ら

2

週 後 ま で 急

減 少

始 前

50

る と

報 告 し

て いる。 そ し て

この

4)で は ラ ッ ト ヒラ メ

の タ ン パ ク

合 成 速 度

後 肢 懸

直 後

半 減

た れ るのに 対 し, タ ンパ ク

分 解 速 度

肢 懸 垂 後 徐

々に

増 加

2

に ピ

ク と な り

タン パ

損 失

程 度 も

タ ンパ ク

分 解

移 と 同 期 し

2

に ピ

な るこ

さ れてい る。 つ

ま り

後 肢 懸

垂に よる ラッ トヒ ラメ

筋 萎 縮

状 況 を検 索 す

る に は,

2

週 問

実 験 期 問 が最 も好 適

る と

え ら れ

実 験の

間 に

決 定

tt

 

な お

の実 験 処 置 後 は

すべ ての ラッ トと も

肢 に て

飼 育

内 を移 動

自由

摂 取

さ せ た

ま た

飼 育 期 間 巾 に 足 関

節 を

していた テ

プが

ん だ

場 合

浮 腫

の発 生 が

め ら れ た 場

には

適 宜 巻 き

換 え を行

っ た。 図

1

動方法

わ せ たラ ッ トの実 験モ デル を 用いて

持 続 的 伸 張

問 歇 的仲 張 運 動

拘 縮

筋線 維

に お よ ぼ

す 影 響

を 明 ら か に す るこ とを 目 的 と した

材 料 と方 法

1

実 験 動 物

 

実 験

動 物

に は,

8

Wistar

系 雄

ラッ

17

これ ら を

無 作 為

に対 照

3

と実 験 群

14

匹 に

振 り

分 け た

t

実 験 群

ラッ

しては

後 述 す

方 法

に て両 側 足 関

節 を最 大 底 屈 位

状 態

固定

ヒ ラ メ

動 化 す る と と も に

肢 を

懸 垂

無荷 重状 態

た。

して

実 験

群 は さ ら に

,D

の みの

(以 下

定 群

; n

4

2

固 定

間 中

に ヒラ メ

持 続

動 を実 施 す

群 (

以 下

持 続

群 ; ll

6

3

固 定 期 間 中

にヒ ラメ

に 聞

伸 張

動 を実 施 す

群 (

以下

問歇

; n

4

)に振 り分 け た

 

な お

今 囘

実験

べて

長 崎

医 学 部 附 属

動 物

実 験 施 設

使 用

が 定 め る 動

物 実 験 指 針

ll丿 に

づいて

実 施

した

2

足 関 節 固 定 法

後 肢 懸

  実 験

群の

ラ ッ トの腹 腔 内 にペ ン トバ ル ビ タ

ルナ ト

3

 

持 続

間歇

群の

ラッ トの

腹 腔 内

にペ ン トバ ル ビタ

ルナ ト リ ウム

40

 mg

ikg

) を投 与 し

麻 酔

っ た

足 関

定 と後 肢 懸 重 を解 除 した

そ し

後 述 す

方 法

で足 関 節 背 屈 角 度 を 測 定 し

持 続

して は

非 仲 縮 性

のテ

を用

い て

両 側

関節

を その 日の

屈 位 に 保 持 し

ヒ ラメ

持 続 的 伸 張 運 動

実 施

し た

1

a

 

ワ∫

歇 群 に 対 して は ア ン ク ル ス ト レッ チャ

酒 井 医 療 製

) を 用い

10

で 足 関

底 背

屈 運

動 を行

ヒ ラ メ

間歇 的 伸 張

運 動 を 実 施 し た

1−b

 

Stauber

ら5) によ れ ば

 ill

な ラ

1・

ヒラメ

対 し

3

秒 間

10

のサ イクルで

5

セ ッ

隔 日 に

2

週 間 間

歇 的 伸 張 運 動 を行 う

筋 湿 重

量 や

筋 線 維 直 径

加 が 認 め ら れ る が

1

iJ

頻 度

5

秒 間

10

回のサ イク ル で

5

セッ ト

間歇 的 伸

行 う と

小 径

筋 線 維

多 数 出

現 し

筋 線 維 損 傷

が 惹 起 さ れ た と 樶

してい る

こ の

告5〕 を 参 考 に す る と

間 歇 的

仲 張

では

角 速 度

筋 線 維

肥 大 効 果 を 得 や すい

と推 測

さ れ る

ま た

利 らc} によ れ ば

2

週 間の

後肢 懸 垂

過 程

でマ ウ ス ヒ ラ メ筋に

20

秒 間 に 1回の サ イク ル で

20

分 間 間歇 的 仲 張

を 実 施 す る と

筋 線 維 萎 縮

進 行

さ れ た と 報 告 してい る

そ して

田7)は

後 述 す

(3)

306

理 学 療 法 学   第

31

巻 第

5

号 る

方 法

で正

常 な

ラ ッ ト足 関

度 を 測 定 す る と ユ

60

°

と な

る が,

2

節 を

屈 位

で ギ プス

固 定

と約

105

°

に な る と

告 して いる

つ ま

の 実 験モ デル も 足

関 節

底 屈 位

固 定

し てい る た め

背 屈 角 度 も

IOO°

程 度 ま

で は

減 少 す

るこ

が 予

さ れ る

そこで

背 屈 角 度 が

100

°

合 を 想

友 利

らの

6)に

20

秒 間

1

のサ

クル と

角 速 度

10

秒 を今 回

間 歇 的 伸 張 運 動

角 速 度

決 定

し た

な お,

回の

験モ デル に おいては

固 定 期 間

延 長

っ て 日々

足 関 節 背 屈 角 度

減 少 す

る こと

が 予 想 され

る。

のため

間歇 的 伸 張

方 法 を

サ イク ル で規

す る

その

実 施 角 速 度

を 日々

更 す る 必 要 が あ る

し か し

使

るアン クル ス トレッチャ

では

角 速 度

詳細

制 御 す

る こと は

困難

iな ため

回の

実験

で は

角 速 度 を

定 と す

方 法

で 間

歇 的 伸 張

動 を 実 施

す る と と し

  次

々の

伸 張 運 動

2

週 間

飼 育 期 間 中

30

分 間 実 施 し

運 動 実 施 後

前 述

方 法

に よっ て両 側 足

関 節

る と と も に

後 肢 懸

飼 育

し た。 ま た

伸 張 運 動

実 施 す

に は

後 述 す

方 法

関節 背 屈 角 度

測 定

動 域 制

限の

有 無 を確

認 し た

そ し て, 関

動 域 制

限 が 発

した

その 日の

最 大 背

角 度

まで

伸 張

を 実

ヒ ラ メ

強 制 的

伸 張

え ない よ

う努

め た

な お

麻 酔

に よる

成 長 不

良 な ど

影響 を考 慮

群 と

定 群

記 と

III

に 麻 酔の み を 行っ た

ラメ筋 は

直 ちに電

筋 湿

重 量 を

測 定

その

中央 部

2

分 割 し

ト ラガ ン トゴ ムに

包 埋

した

埋 した

試 料

体 窒

素 で 冷 却 し た イソペ ンタン

液 内

急 速 凍

結 し

ク リ オス タッ トを

いて

6

μm

断 切 片

作 製

し た。

そ し

病 理 組 織 学 的 観 察

Hematoxylin

eosin

以 下, 

H

E

とvan  

Gieson

色 を施

し,

光 学

鏡 で

鏡 し た

6.

定 量 解 析

 

筋 線維

定 量 解 析 と

しては

鏡 用デジタ ル カ メ ラ (

FUJI

 

FILM

 

HC

300Z

に て

H

E

染 色像

100

拡 大 像

全 視 野

順 次

パ ソ コ ン

Appte

 

Power

 

MacintQsh

 

8500f180

に 取 り込 み

取 り

号 を

け, フ ァイルし た

そ して

画像 解 析

行 う

上 での

無 作 為 化

る た め

乱 数表 を用

いて

8

つ の

画 像

ファイル

を 選択

し, これに

含 ま

れ る

べ ての

線 維

直 径 を 画像 解 析

ソ フ ト ウェ ア

NIH

 

Image

 

Ver

1

62

測 し た

ま た

所 見

の出

現 頻 度

を 比

較 す

る た め

直 径 を計 測 し

筋線 維

総 数

対 す

中心 核 線

壊 死 線維

割 合 を算 出 した

中心 核 線維 と

筋核

細 胞

在 す る もので

これ は

度 壊 死 に 至 っ た

筋 線 維

生 して いる

状 況

示 す 所 見

る9)。

線 維

筋細 胞 内

貪 食 細 胞

浸 潤

め られ る

るい は

筋線 維

染 色 性

く低

下 し

化 さ れ た

判 断

さ れ る もの のみ を

検索 対 象

と し た9}

4

足 関 節 背 屈 角 度

測 定

 

節 背

角 度

の 測

は, 中 田 ら D や

Okita

ら8)の

報 告

じ, 二人の

っ た

ま た

タの

再現

をで きる限

目的

測 定

し て の

各 検

役 割 は 常

具 体 的 な測 定 方 法

は,

まず

麻 酔

下 でラ ッ ト

を側 臥 位

に し た

検 者

人 が 徒

に て 股

膝 関 節 を

9

ぴ屈 曲 位に固 定 し

群に

筋 収

縮 が

惹 起

さ れ

い こ と を

確 認

し た。

そ し

検 者 が 強

制 的 な力

加 え

ない よ

注 意

し な が ら母

で足 関 節 を

他 動 的

背 屈

させ

抵 抗 を感

じ た

背 屈 角 度

と し た

して は

本 軸

膝 関節 裂 隙

中 央 と 腓

骨 外 果

移 動 軸

腓 骨 外 果

5

中足

頭 を

と し

も う

検 者

腓 骨 外 果

分 度 器

の中 心 を 合 わ せ

背 屈 角 度

5

単 位

み とっ た

な お

測 定 は

3

回 行い

その

をデ

タ に

用し た。

5.

検 索 方 法

 

2

週 間の 実 験 期 問 終 了 後 は

ラ ッ トの腹 腔 内にペ ン トバ ル ビ タ

ル ナ ト リ ウム

40mg

kg

投 与

酔 を行

っ た

そ し て

ま ず 体 重 と 両 側 足

関節

背 屈 角 度

いで 左 側ヒ ラメ筋 を 摘 出 し た

摘 出 し たヒ

7

統 計処 理

  今

回の

実験

では

各 群

足 関節 背 屈 角度

筋 湿 重 量

筋 湿

重 量 を

体 重

した

相 対重 量 比

筋 線 維 直径

な ら

び に

中心 核 線 維

線 維

の割

につ い て 統 計 処 理 を 行 っ た

す な わ ち

関 節 背屈 角度

筋 湿

相 対 重 量

筋 線 維 直 径

につ て は

群 間

有 意 差

存 在 す

るか ど

か を

亢 配 置 分 散 分 析 (

以 下,

ANOVA

に よっ て

か め

た 後

ANOVA

に て

有 意 差 を

認 め た

合 は

重 比 較 検 定 に

Fisher

PLSD

法 を 適 用 し

有 意

差 を

判 定

した。

中心 核 線 維

壊 死 線 維

割合

につ い て は

各 群 間

f

検 定 を 行

有 意 差 を 判 定

し た

なお

すべ ての

法とも危 険

5

未 満

を もっ て

意 差 と

し た。

1

節 背

角 度 (

  実 験 終 了 時

対 照 群

節 背

角 度

すべ て の ラ ッ トと

ば らつ きは 認め ら れ ず

その

160

定 群

持 続 群

間 歇 群の 足 関

節 背 屈 角 度

平 均 値

れ ぞ れ

70

6

4

2

°

95

4

±

8

ge

88

1

±

7

5

°

あ り

こ の

3

群 す

べて対 照 群よ り 有

(4)

表 1 体重

足 関節 背 屈 角 度

ヒラメ筋の筋 湿重 量

相対

重 量 比

な ら びに筋 線 維 直 径の比 較 群 体 重

9) 足関

節背

屈 角 度 (

°

 

筋 湿 重量 (mg )

 

相対 重量 比

mg /g

 

筋線 維 直 径 (μ m ) 対照群

n

3

) 固 定 群 (n

4) 持 続 群 (n

6) 間歇 群 (n

4

328

0

±6

1 (n

3

222

7

±

7

Oa

 (

n

4

225

6±118a   (n

6)

228

5

±

14

Oa

  (n

4

) 160

0±0

0 (n

6) 70

6±42a   (n

8)

954

±

8

9a

b  (n

12

) 88

1±7

5a

 b

 c   (n

8)

138

3

±

7

0

(n

3

) 66

7±5

9a

(n

4)

79

8

±8

8a (n

6

) 103

8

±

17

9a

b

【’

   

(n

4

0

42±0

02  (n

3)

0

30

±

O

03a

  (n

4

) 0

36±0

04b   (n

6)

0

46

±

0

11b

  (n

4

) 42

9

8

(n

3

342

) 36

5±12

2a (n

4β65)

30

3

±

15

5a

b (n

8

057

30

4

±

17

7a

b (n

4

105

平 均±標 準 偏 差

a 対 照 群との有意 差 (p<

0

05

b ;固 定群との有 意差 (

p

0

05

c 持 続 群 との有意 差 (p<0

05)

% 20 15 10

5

00

20

4

 

60

対 照 群 80 100 μ m μm

間 歇

群 が

30

4

±

17

7

μm で

そ し

対 照

定 群

持 続 群

間 歇 群

3

意 に

低 値

で, こ の

3

群 を 比 較 す

と持 続 群

間 歇 群

には

有 意

差 を

め な かっ た が

こ の

2

群 は 固

定 群

よ り

有 意

低 値

っ た

1

  

筋 線 維 直 径 分

を み る と 固

定 群

持 続 群

間歇

3

り も左 方

位 置

筋 線 維 直

径 が 縮 小 し てい るこ

ら か で

ま た

対 照 群

固 定

は 上

平 均 値 付

近 に 頂 点 を もつ

1

峰 性の分

であっ

持 続 群

15

μm

付 近

50

μm

付 近

間 歇

群 は

10

μm

付 近 と

45

μm

付 近

頂 点 を持

2

峰性

分 布

で あ っ た

2

図2

 筋線維直径

低 値

っ た。

こ の

3

を 比

較 す

る と

に 比べ持 続

歇 群

有 意

高 値

っ た が

持 続

群 と

間歇

群の

に は

意 差 を認

め なか っ た。

2

筋 湿 重 量

相 対

重 量 比

1

  各

筋 湿 重 量

平 均 値

対 照 群

138

3

±

7

Omg

群 が

66

7

±

5

9mg

持 続 群 が

79.

8

±

8.

8

 mg

間 歇

群 が

103

8

±

17

9mg

っ た

そ し て,

固定 群

持 続 群

間 歇 群

3

有 意

低 値

で, この

3

群 を 比 較 す る と 問

歇 群

は固

定群

持 続 群

り有 意

であっ た が

固 定

群 と

持 続 群

に は

有 意 差 を認

かっ た。

 

次 に

群 の 相 対

重 量

比の

平 均 値

対 照 群

0.

42

±

0

02

固定

群 が

0

30

±

0

03

持 続 群 が

0,

36

±

0.

04,

間 歇 群

0,

46

±

0.

11

っ た。

そ し

固 定

群 は

対 照

群に比べ有 意 に 低 値 で あっ た が

持 続 群

間歇 群

対 照

意 差 を 認 め な かっ た

持 続

群は

固 定

群 よ り

間 歇

群 は 固

定 群

持 続 群

り有 意

高 値

っ た。

3

筋 線 維 直 径

 

群の 筋

線 維 直 径

平 均 値

対 照 群

42

5

±

9

8

μm

固 定 群 が

36

5

±

12

2

μm

持 続

群 が

30

3

±

15

5

4

組 織 学 的変 化

 

H

E

染 色 像 を観 察 す

る と

固 定 群

持 続 群

間 歇 群

3

に は

に は ほ

ん ど

存 在 しな

中 心 核 線 維

死 線 維 を 認 め

の拡 大 も 認 め られた

そ して

こ の

病 理 所 見

状 況

固 定

群 よ

り持 続

間 歇

, この

2

に おい て は

巾 心 核

有 す

小 径

線維

め ら れた

3

van  

Gieson

で 間

状 況

観 察 す

る と

持 続 群

間 歇 群

に は

赤 紫 色

染 色 さ

れ た

結 合 組 織

加 に 加 え

染 色 性 が ほ と ん ど 認 め ら れ

箇 所

数 多 く存 在 し

てい た

4

 

各 群

病 理 所 見

出現 頻 度

を 比

較 す

る と

核 線 維

割 合

は 間 歇

最 も多 く

い で

持 続 群

固 定

対 照

群の順 で,

々 の

間 に

有 意 差

られ

た。

 

壊 死 線 維

合 は

持 続 群

最 も多 く

い で

間 歇

, 固

定 群

対 照 群

々の

群 間

有 意

差 が

め ら れ た

2

 

こ れ

での

先 行 研 究

7)8)10}11〕におい て

拘 縮の実 験 モ デル には関

定 法

多 く

川い ら れて い る が

この

で は 固

定 後 も荷 重 歩行

可 能

であ り

荷 重

刺 激

拘 縮

発 生

進 行

な か ら

ず 影 響

し ている冂

f

能 性

(5)

308

理 学療 法学   第

31

巻 第5号        図

3H

E

染色像 A は対 照 群

B

は 固定 群

 

C

は持 紕 群

 

D

は 問歇 群のH&E 染 色像で

ス ケ

ルは50μln である

固定 群

持 続 群

間 歇 群 に は 中心 核 線 維 (矢 印 )や 壊 死 線 維 (矢 頭 )

小 径 線維 (2重 矢印 況 は 固定群 よ り持続 群

閊 歇 群 が 著 しい

を認め

問質の拡 大 も認め ら れ る そ して

こ の病 理 所 見の状 現 に

出7)は ラッ ト足 関 節 を 最 大 底 屈 位

2

ギ プス固

し た だ けの モ デ ル の

足 関 節 背 屈 角 度

io5

であっ た と

報 告

している。 し か し

回の 周

群の そ れ は

71

あ り

定 法

懸 乖 法

を 組 み

わ せ

モデル の

が 足 関

定 法

独 で

っ たモ デ ル よ り も拘 縮の発 生 は 昔 しい とい える

 

固 定 群の ヒラメ

変 化

をみ る と

筋 湿 重 量

相 対 重

量 比

な ら び に

筋 線 維 直 径 す

べ て の

平均 値

有 意

低 値

あ り

筋 線 維 直

径 分

対 照

群 よ

位 置

し ていた

し た がっ て

固 定

群 に は

ら か

な廃 用 性

筋 萎 縮

発 生

め ら れ た とい え る

し か し

固 定

群の

所 見

の出 現 頻 度 を み る と

核 線 維

壊 死 線 維

割 合

は と

よ り有 意 に 増 加 してい

先行 研 究

11

ユ3, におい て

足 関 節

定 法

肢 懸 重 法 を

独で

っ た 際の ラッ ト やマ ウ スの ヒラメ筋の

理 組

織 学 的 変化

と しては

筋 線 維

萎 縮

形 化

し, 問 質の拡 大 を

め る が

線 維

死や冉 生

を疑

わせ るよ

な 所 見 は 認 め ら れ ない と し た

報 告

が ほとん ど である

つ ま り

回の 足

関 節 固 定 法

後 肢 懸 垂 法 を紅

わ せたモデルは, そ れ らを

単独

っ た モ デ ル より もヒ ラメ

筋 線維 壊

死 が

惹 起

さ れ や

い と

え ら れ る

た だ

こ の モ デ ル に

い てこ の よ う な 変

が 起こ る メ カニ ズム につ いて は

明 で

あ り

今 後 検 討 しな け

ば な

ら ない

点 と

思 わ れ る

 

固定 群

持 続 群

歇 群

3

群で足

関節 背 屈 角

を 比 較 す ると

持 続 群

間 歇 群

固 定群

り有意

を 示 した

す な わ ち

こ の

結 果

持 続 的伸 張 運 動

歇 的

伸 張

拘 縮

進 行抑 制

果 的 で あ ること

を示 唆 し

てい る。

こ の

3

でヒラメ

変 化

を 比

較 す

湿

量 は 固 定 群 と持

群に

有 意 差

を 認めな いが

間 歇 群は この

2

群 よ り有 意に高 値であっ たttただ

筋 湿 重 量

重の影 響 を

け る た め

これ

を除 外 した相

対 重 量

比 で 比

す る と持 続 群

間 歇 群 と もに固

定群

よ り

有 意

高値

であっ た

。一

般に

相 対 重 量 比は

筋 内

の タ ン パ ク

質 量 と相

関 す る と さ れ

廃 用

性 萎 縮 筋

では 正

常 筋

りも

タン パ ク

質量

減 少

してい るた め

相 対

重 量比

も低

ド して い る とい わ れ てい る IP

ま た

廃 用 性

線維

大 き

さは

正 常 筋

よ り

縮 小 して お り

相 対

重 量 比 の

下 と

筋 線 維 直 径

縮 小

関 関

に あ る と

え ら れ

(6)

講  

       

図4val1  Gicson

色 像

A

は 対 照群

B

は 固定 群

 

C

は持 続 群

 D は間 歇 群の vall GiesDn染色像で

スケ

ルは50μm で あ る

閾定群

持続群

間歇 群の閊 質の 状 況を み る と

色に染 色さ れ た結 合 組 織の増 殖 〔矢 印冫に加え

染色性が ほ と ん ど 認 め ら れ ない 箇 所 (矢 頭) が 数 多 く存 在し ている

表2 病 理 所 見の比較 群 (筋 線 維 総 数)  中心 核 線 維 (%)    壊死線 維 (%) 対 照 群 (n

3

342

:3 固 定 群〔n

4

365:

1

手寺尉己群(ll

8

D57) 間 歇 群 (n

4

105〕

6

0

8

%)

61U

40

%::a 239〔2

97%〕a

b

2401

5

85

%)a

b

 c 1(O

03

%〕 ⊥

0

0

23

%,a 2941:3

65% 〕u

b 48〔:1

17% )

L

b

c a ;対 照 群との有 意 差 (p <

0

05

b ;固定 群との有 意 差 (p<0

Ol!

持続 群 との有 意 差 (p<

0

01)

その た め

重 量

比の

結 果

か ら

推 測 す

る と

持 続

間 歇

群の

筋 線

径 は 固 定 群のそ れ よ り高

に なる

と考 え

実 際

に は

持 続 群

問歇 群

平 均

筋線維

直 径 は 周 定 群 よ り も有 意 に

低 値

であっ た

そこ で

筋 線

維 直 径

の大 き さ を

細に

検 討す

るため

筋 線 維 直 径

を 比 較 し た ところ

定 群

35

μm

付 近

頂 点

1

性の分 布であっ た が

持 続 群は

15

μm

付 近

50

μm

近 に

間 歇

群 は 10μm

付 近

45

μm

付 近

に頂

を 持つ

2

峰 性の分

で あっ た

ま り

定 群

には

10

程 度

し か 存 在 しない

20

μrn 以下の

小 径

筋 線 維

持 続

群では

32

間 歇 群

で は

39

存 在

この こ と が 固

定 群

の平

均 筋 線 維 直 径

持 続 群

問 歇 群

のそ れ が

低 値

で あっ た 要

ら れ る

 Stauber

ら5} に よ れ ば

なラッ トヒラ メ

5

間に

10

同の サ イクルで

5

セ ッ ト

隔 囗に

2

週 間 問 歇 的

動 を 行 う と小 径

筋 線 維

多数 出現 し

筋 線 維 壊

の再 生 して問 も ない 筋 線 維 で

運 動 に よっ て

筋 線 維 損傷 が 惹 起 さ

れ た

結 果

であ る と

報 告

して い る

先 行研 究

いて

ラ ッ トヒ ラ メ

毒 性

局所 麻 酔

剤 を 投 与 し

筋 線 維

生の

過 程

紅 織 学

的 に

観 察

し た 報 告9〕で は,

筋 線 維 壊 死

所 麻 酔 剤

投 与 直 後

に起こ り

24

時 問 目 以

に は

貪 食

細 胞

分 裂

増 殖 し

ている

筋 衛 星細 胞 が 増 加 す

る と さ れ て い る

そ して

4

5

凵 凵 か ら は

巾心 核 を持

小 径

の 再 生 線 維 が 確 認 さ れ

7H 囗に はそれ が より

明瞭

と な り

そ れ 以 降 は

急 速

筋 線 維 径 を増

201

には

は 残

す る もの の

ほぼ元の

大 き さ

同 復 す

ると さ れて いる

先 に 述べ た よ

回の

結 果

で も

持 続

間 歇 群 に は 小

筋 線 維

多 数 認

め ら れ

H

E

察 結

果 に おい て

小 径 線 維

多 く

存 在

し てい る

(7)

310

理 学 療 法 学

 

31

巻 第

5

こと か

これ らの

筋 線 維

く は 再 生

線 維

で あ る と

え ら

れ る。

持 続 群

間 歇

見の 出

現 頻 度

を み て も

中 心 核 線 維 と

線 維

割 合

は と

に固

定 群

対 照 群

り有 意

増 加 し

お り

こ の

2

に は

筋 線 維

壊 死

生 してい るこ と は 明 ら か で

これ は 伸 張 運

に よっ て

筋線維

損 傷

惹 起

さ れ た た め と

推 察 さ

れる

加 え

van  

Gieson

染 色 像

では

通 常 間 質

赤 紫 色

染 色

され る

結 合 組 織

のみ で あ る が

持 続

間歇

群 に は

染 色

が ほ と ん ど 認 め ら れ ない

箇 所

数 多 く存 在

こ の

筋 線 維 損 傷

に よ る

浮 腫

生に よ る

の では ないか と

推 測

さ れ る。 つ

ま り

持 続 群 と

歇 群

対 重 量 比 が 固

定 群

り高 値 を

示 し た 結

に は

浮 腫

の発 生による

内の

水 分 含 有

増 加

影響

して い る

可 能 性

あ り

今 後

は乾 燥 重 量 な ど

検 討 も併

せ て

行 う

が 必 要

思 わ れ る

  次

病 理 所 見

出現 頻 度 を持 続 群

間歇 群

比 較 す

る と

壊 死 線 維

割 合

持 続 群

中心 核 線 維

割 合

間 歇 群

意 に

かっ た

な わ ち

こ の

結 果

か ら

持 続

群 と

間歇 群

に おい て は

筋 線 維 損 傷

生 し た

時 期 が異 な

っ てい る の で は

いか と

推 測

さ れる

線 維

割 合

持 続 群

に は,

筋 線

維損

存在

してい るの に

して

核 線 維

割 合

群 は

筋 線 維 損 傷 後

日が

経 過

過 程

筋 線 維 が 多 数 存 在

し ている

と考 え

ら れ る

し か し

回 の結 果 だ け で は 筋 線 維 損 傷 が 発 生 し た 時 期 を 明

る こ と はで

ない た め

今 後

筋 線 維

病 理 組 織 学 的 変化

経 時 的

検 索 す

必 要 が あ

る とい

 

以上 の こと か ら

回の足 関 節 固

定 法

と後 肢

わ せ たモデルは

そ れ ら を

単 独

っ たモ デ ルよ

もヒ ラ メ

筋 線 維 壊 死

惹 起

されや

い と

考 え

ら れ

こ の よ

う な筋 線 維

して

持 続 的 伸 張

, 間 歇 的

伸 張 運 動

れの

方 法

伸 張

負 荷

して も

筋 線 維 壊

死の発 生 は 助 長 さ れる と

え ら れる

そ して

本研 究

結 論

ては

持 続 的伸 張 運 動

伸 張

と もに

回の

実 験

モデルの

縮の進 行 抑 制 に 効

的であるが

ヒラメ

し て は

筋 線 維 損傷

惹 起

といっ

た悪 影 響 を

お よ ぼ

こ とが

示 唆

さ れ た。

1

>中 田

 

沖田

 

他:持 続 的伸 張 運 動の実 施 時 間の違    いが関 節 拘 縮の進 行 抑 制 効果にお よ ぼす 影 響

理 学 療 法 学    29:1

5

2002

2

Prentice

 

WE

Maintaining

 and 

improving

 

fiexibility

 Inl

   

Rehabilitation

 

Techniques

 

in

 

Sports

 

Medicine

2nd edi

  

tion

ed

 

by

 

Prentice

 

WE

 

Mosby

 

St

 

Louis

1994

   pp164

180

3) 長崎 大学 医学 部 附属 動 物 実 験 施 設:動 物 実 験 施 設 利用の手     引 き

1995

4

Thomason

 

DB

 

Booth

 

FW

Atrophy

 of the soteus  mus

   

cle 

by

 

hindlimb

 unweighting

 

J

 Appl Physiol 

68

:]

12

   1990

5)Stauber WT

 Miller 

GR

 et α

1

Adaptation

 Qf rat soleus

   muscles  to 

4wk

 of 

intermittent

 strain

 

J

 

Appl

 

Physiol

 77:

   58

62

1994

6

) 友 利 幸 之 介

中野 治 郎

他 :間歇 的 伸 張 運動 と持 続 的 伸 張     運 動によるマ ウ ス ヒラメ筋の廃 用 性 筋 萎 縮の進 行 抑 制 効果

   

につ いて

理学 療 法 科 学

19

31

35

2004

7

) 沖田

 

実 :関 節 可 動 域 制 限の病態 生 理

理学 療 法 20i    

6e3

61

2003

8)

Okita

 M

 Yoshimura  T

 et  al

:Effects of short 

duration

   stretching  on 

disuse

 muscle  atrQphy  

in

 

immobilized

 rat

   soleus  muscles

 

J

 

Jpn

 

Phys

 

Ther

 

Assoc

 

4

:1

5

2001

9

) 埜 中

征哉

再 生

筋病

理学

檜 澤

埜 中 征哉

他     (編)

文 光 堂

東 京

1989

pp61

68

10) 沖   貞昭

柴 田大 法

他 :不動 性 萎 縮 筋にお ける筋性 拘 縮    の発生 と進 行

運 動

物 理 療 法

9

38

41

1998

11) 米 本 恭三 :廃 用性 (不 動性 ♪ 筋

筋病

理学

檜 澤

   

埜 中征 哉

他 (編)

文 光 堂

東京

1989

pp381

388

12

) 灰 田信 英 : マ ウス ヒラ メ筋の廃 用 性 筋 萎 縮の病 態 な らびに

   

運 動

荷 効 果に関 する研 究

卜全 医 会 誌

99

1050

1067

   1990

13

) 中野治 郎

田 崎 洋 光

他 :廃 用 性 筋萎縮

な ら び に ジス ト

   

フ ィ

に対 する運 動

荷の影 響

理 学 療 法 探 求

3

:    23

28

2eOO

(8)

<Abstract>

Effects

of

Continuous

and

Intermittent

Stretching

Exercises

on

Joint

Contracture

and

Muscle

Fiber

in

a

Rat

Experimental

Model

with

Joint

Immobilization

Combined

with

Hindlimb

Suspension

Madoka

NISHIDA,

RPT

Department

ofRehabilitation,

Nagasaki

Ytirino

Hbspital

Minoru

OKITA,

RPT,

PhD

hoculCy

of

Care

and

Rehabilitation,

Seij'oh

University

Sachiko

FUKUDA,

RPT

Dqpartment

ofRehabilitation,

Nijigaoka

Hbspital

Masumi

OKAMOTO,

RPT

Department

ofRehabilitation,

Nagasahi

KI7A

Hospitat

Jiro

NAKANO,

RPT,

Toshiro

YOSHIMURA,

MD

School

of'Hbalth

Sciences,

Nagasaki

U}iiversity

Konosuke

TOMORI,

OTR

School

ofRehabilitation.

Kttnagawa

Uhiversity

of

Human

Servtce

The

objective of

this

study was to examine the effect of continuous and

intermittent

stretching

exercises on

joint

contracture and muscle

fiber

in

a rat experimental model characterized

by

joint

immobilization

combined with

hindlimb

suspension.

Seventeen

male

Wistar

rats were

divided

randomly

into

control

(n:=3)

and experimental

(n=14)

groups.

Bilateral

ankles of each rat

in

the

experimental group were

immobilized

in

fu11

plantar

flexion;

furthermore,

hindtimbs

were suspended

for

two weeks.

Animals

in

the

experimental

group

were subjected to three

different

exercise

conditions:

immobitization

of

the

soleus muscle without stretching

(I

group, n=:4),continuous stretching of

the

soleus muscle

(CS

group, n=6), and

intermittent

stretching of

tlte

soleus muscle

(IS

group,

n==4).

Ankle

joint

mobility

in

the

CS

and

IS

groups

was significantly

}arger

than

that

of

group

I:

however,

muscle

fiber

damage

in

the

CS

and

IS

groups

was remarkable,

These

resutts suggested

that

both

continuous and

intermittent

stretching

inhibit

the

progress

of

joint

contracture; moreover,

it

is

possible

that

stretch exercises could promete necrosis of muscle

fibers.

表 1 体 重 , 足 関 節 背 屈 角 度 , ヒ ラ メ 筋 の 筋 湿重 量 相対 重 量 比 , な ら び に 筋 線 維 直 径 の 比 較 群 体 重 (9 ) 足 関 節背 屈 角 度 ( ° )   筋 湿 重量 ( mg )   相対 重 量 比 ( mg / g )   筋線 維 直 径 ( μ m ) 対 照 群 (n = 3 ) 固 定 群 (n = 4 ) 持 続 群 (n = 6 ) 間 歇 群 ( n = 4 ) 328 ,0 ± 6 .1(n=3)222.7±7.Oa (

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