身体動揺 の安定性
‑ 朝 にお ける身体動揺‑
朝 長 昌 三
St a bi l i t yo ft heBo dySwa y
‑
BodySwayi nt heMor ni ng
‑Shoz oTOMONAGA
ヒ トは,直 立 し,二足歩行 す る｡ この ヒ トの直立 し,歩行 す る こ とは ヒ トのすべての動 作 の基本 で あ る とされ てい る｡ ヒ トの場合 ,頭 が躯幹 よ りもわずか に前 に位 置 す るいわ ゆ る前屈 みの状 態 にあ るた め,重力 によって前方 に倒 れ よ う とす るの を躯幹 の背側 にある抗 重力筋 で反射 的 に後 ろに引 き戻 す ことに よって,直立 姿勢が維持 されてい る｡ このた め, ヒ トの直立 姿勢 は不安定 で,前後 方 向 ばか りでな く左右 方向 に も常 に動揺 して い る｡ この 身体 の動揺 は,身体 動揺 また は重 心動揺 とよばれ,平衡機能測定 の指標 となってい る｡
ヒ トの直立姿勢 の制御 には,税覚 系,前庭 系,体 性感 覚系か らの情報 が関与 してい る｡
そ して これ らの入力情報 を中枢神 経系 が統合 ･処理 し, それ らの出力が四肢 ,躯幹 の抗重 力筋 の筋運動調節 系 に送 られ る ことで身体 を安定化 させ てい る｡
直立 姿勢 の維持 のた めの情報 と身体 動揺 との関係 について,身体 動揺 の周波数 か らの分 析 が試 み られ て きた (Kapteyn&DeW it,1972)｡ その ような情報 のなかで も,特 に視覚 情 報 の果たす役割 は重要 とされ, さまざ まな視 覚情 報 を呈示 させ た場合 の身体 動揺 につい て検 討 され て きた(Edwards,1946;河合他,1991;中 田,1983;朝長,1998)｡身体動揺 を検討 す る場合 ,視覚 的条件 ,環境 照度条件 ,足位 条件 とい った条件 の下 で身体 動揺 の評 価 が行 われて きた｡時間的条件 を考慮 した検討 は これ まで ほ とん ど行 われ ていない ようで
あ る｡
ヒ トに限 らず, すべて の生物 は時間 の流 れ のなかで生 きてい る｡ われわれ の身体 的 ･精 神 的機能 は 1日の なかで ア ップ ･ダ ウンを してい る｡ 体 温 は夕方 に最 も高 く, 睡眠 中 に最 も低 くな る｡ 感 覚機能 も鋭敏 な とき とそ うで ない とき とが あ る｡学習や記憶 とい った精神 活動 に も最適 な時 間帯 が あ る｡ この ような ことか ら,生体 の一機能 で あ る身体動揺 を検 討 す る場合,上記 の条件 に時間的条件 を加味 し, そ して生物 リズム との関係 で身体動揺 を測 定 す る必要が あ る と考 え られた｡ そ こで,身体 動揺 を測定す る条件 として,以下 の ような 条件 が考 え られた｡
1. 時間的条件
(∋ 朝 (9時〜 9時30分 )
② 昼 (11時〜12時30分 ) (診 夕 (17時〜17時30分 )
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④ 夜 (20時〜20時30分 ) 2.足位条件
(9 45度 開足
② ロンベ ル グ足位
③ マ ン足位 3.照度条件
G) 視標 が明 らか に見 える明 るさ (参 視標 が ぼんや りと見 える明 るさ 4.視覚的条件
(∋ 開眼条件
② 開眼条件
本研究 は, ヒ トの身体動揺 の 日内変動 を検討 す るた めに,上記 の条件 の中か ら時間的条 件 として朝 (9時〜 9時30分 ),足位 条件 として45度開足,照度条件 として視標 が明 らか に 見 える明 るさ (
1 3 4 7 1 Ⅹ)
とし, これ らの条件 の下で開眼条件 にお ける身体動揺 と閉眼条件 にお ける身体動揺 を,重心動揺 の平均速度,平均加速度,移動距離 お よび動揺面積 か ら検 討 す る ことを目的 とした｡方 法
身体動揺 の測定 は,Fig.1に示 した システム を用 いて行 った｡図の ように,身体動揺 は平 衡機能計 (6GO 1, 日本電気三栄社 ) を用 いて測定 した｡検 出台か らの出力 は,オムニ
Fig.1 実験 装 置 の概 要
エー ス (RT3200, 日本電 気三栄社) とデー タ レコー ダ (R‑61,TEAK社 ) に入 力 され た｡
被験者 は,視標 が明 らか に見 える明 るさ(1347 1Ⅹ)の実験室 に設置 された検 出台上 に45 度開足 (産 を接 し,足尖 を45度 に開いた足位)で直立 し,両上肢 を体側 に接 した姿勢 を と った｡検 出台上 での被験者 の身体動揺が安定 した ことを, オムニュースが措 く動揺 のⅩ一 方向 (左右動揺) とY一方向 (前後動揺)の軌跡 によって確認 し,身体 動揺 の記録 を始 め
た ｡
開眼 で,眼前約 2mに設置 された (+)印の視標 を凝視 して直立 した場合 を開眼条件, また閉眼 で直立 した場合 を開眼条件 とした｡ 各被験者 に対 して, これ ら開眼条件 にお ける 身体動揺 の測定 を5試行, また開眼条件 にお ける身体動揺 の測定 を5試行 の,計10試行 の 測定 をランダム に行 った｡
被験者 は,健常 な男子学生25人 と女子学生25人 の計50人 であった｡
身体動揺 の解析 は, デー タレコーダか ら出力 された動揺 をA/D変換 した後
,
｢重心動揺計解析 プログラム (日本電気三栄社)｣によって動揺 を左右 方向 と前後 方向の時系列記録 と して計測 し,各方 向の平均速度,平均加速度,移動距離 お よび動揺 の範囲 を示 す動揺面積 を求 め る ことによって,身体 動揺 を分析 した｡重心動揺計解析 プログラムのサ ンプ リング タイム は50msで,取 り込 み時間 は51.2Sで あった｡
結 果
1.50人 におけ る開眼条件 と開眼条件 の比較
(1) 平均速度
Ⅹ一方向 :t‑8.829 (p<.01) Y一方向 :t‑ll.425 (p<.01)
左右動揺 も前後動揺 も閉眼条件 にお ける動揺 の速度 の方が,開眼条件 の場合 よ りも速 か った｡
(2)平均加速度
Ⅹ一方向 :t‑7.926 (p<.01) Y一方向 :t‑9.474 (p<.01)
左右動揺 も前後動揺 も開眼条件 にお ける動揺 の加速度 の方が,開眼条件 の場合 よ りも 大で あった｡
(3)移動距離
Ⅹ一方向 :t‑7.719 (p<.01) Y一方向 :t‑10.605(p<.01)
左右動揺 も前後動揺 も開眼条件 にお ける動揺 の移動距離 の方が,開眼条件 の場合 よ り も大 であった｡
(4) 動揺面棟
t‑6.336 (p<.01)
開眼条件 にお ける動揺面積 の方が,開眼条件 の場合 よ りも大 で あった｡
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2.50人 におけ る左右動揺 と前後動揺の比較
(1) 開眼条件
平均速度 : t‑1.526(p
>
.05) 平均加速度 :t‑1.606(p>
.05) 移動岸巨離 : t‑2.579(p<.05)開眼条件 においては,平均速度 も平均加速度 も統計 的 には有意 な差 はなか ったが, ど ち らか とい えば前後動揺 の方が左右動揺 よ りも大であった｡ しか し移動距離 に関 しては, 左右動揺 の方が前後動揺 よ りも大で あった｡
(2)開眼条件
平均速度 : t‑4.966(p<.01) 平均加速度 :t‑3.738(p<.01) 移動距離 : t‑2.557(p<.05)
開眼条件 においては平均速度,平均加速度,移動距離 ともに前後動揺 の方が左右動揺 よ りも大で あった｡
3.男性 における開眼条件 と開眼条件の比較 (1) 平均速度
Ⅹ一方向 :t‑6.046 (p<.01) Y一方向 :t‑7.938 (p<.01)
左右動揺 も前後動揺 も閉眼条件 にお ける動揺 の速度 の方が,開眼条件 の場合 よ りも速 かった｡
(2)平均加速度
Ⅹ一方向 :t‑5.571 (p
<
.01) Y一方向 :t‑6.871 (p<.01)左右動揺 も前後動揺 も閉眼条件 にお ける動稀 の加速度 の方が,開眼条件 の場合 よ りも 大であった｡
(3)移動距離
Ⅹ一方向 :t‑5.598 (p<.01) Y一方向 :t‑7.712 (p<.01)
左右動揺 も前後動揺 も開眼条件 にお ける動揺 の移動距離 の方が, 開眼条件 の場合 よ り も大 であった｡
(4) 動揺面積
t‑4.391 (p
<
.01)閉眼条件 にお ける動揺面積 の方が開眼条件 の場合 よ りも大 であった0
4.男性 におけ る左右動揺 と前後動揺の比較 (1) 開眼条件
平均速度 : t‑2.887 (p<.01) 平均加速度 :t‑3.333 (p<.01) 移動距離 : t‑.296 (
p>
.05)開眼条件 において は,平均速度 も平均加速度 も前後動揺 の方が左右動揺 よ りも大 で あ った｡ また移動距離 に関 して も,統計 的 には有意 な差 はなか ったが, どち らか とい えば 前後動揺 の方が左右動揺 よ りも大 で あった｡
(2) 開 眼条件
平均速度 : t‑4.299 (p<.01) 平均加速度 :t‑3.845 (p<.01) 移動距離 : t‑2.901 (p<.01)
開眼条件 において は平均速度,平均加速度,移動距離 ともに前後動揺 の方が左右動揺 よ りも大で あった｡
5.女性 におけ る開 眼条件 と開 眼条件の比較 (1) 平均速度
Ⅹ一方向 :t‑5.646 (p<.01) Y一方向 :t‑8.056 (p<.01)
左右動揺 も前後動揺 も閉眼条件 にお ける動揺 の速度 の方が, 開眼条件 の場合 よ りも速
か った ｡
(2)平均加速度
Ⅹ‑方向 :t‑5.612 (p<.01) Y一方向 :t‑6.403 (
p<.
01)左右動揺 も前後動揺 も閉眼条件 にお ける動揺 の加速度 の方が, 開眼条件 の場合 よ りも 大 で あった｡
(3)移動距離
Ⅹ一方向 :t‑5.256 (p
<
.01) Y一方向 :t‑7.156 (p<.01)左右動揺 も前後動揺 も開眼条件 にお ける動揺 の移動距離 の方が,開眼条件 の場合 よ り も大 で あった｡
(4)動揺面積
t‑4.483 (p<.01)
開眼条件 にお ける動揺面積 の方が開眼条件 の場合 よ りも大 であった0 6.女性 におけ る左右動揺 と前後動揺の比較
(1) 開眼条件
平均速度 : t‑1.102 (
p>
.05) 平均加速度 :t‑1.134 (p>
.05) 移動距離 : t‑4.956 (p<.01)開眼条件 において は,平均速度 も平均加速度 も統計 的 には有意 な差 はなか ったが, ど ち らか とい えば左右動揺 の方が前後動揺 よ りも大 で あった｡ それ に対 して移動距離 は, 左右動揺 の方が前後動揺 よ りも大 で,統計 的 に も有意 な差 が あった｡
(2)開眼条件
平均速度 : t‑2.713 (p<.05)
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平均加速度 :t‑1.479 (p>.05)
@#RE# : t‑.753 (P>.05)
開眼条件 においては,前後動揺の平均速度 の方が左右動揺 よ りも大であった｡ また平 均加速度 と移動距離 ともに統計的 には有意 な差 はなかったが, どち らか といえば前後動 揺の方が左右動拝 よ りも大であった｡
7.性 差 (1) 開眼条件
平均速度
Ⅹ一方向 : Y一方向 : 平均加速度
Ⅹ一方向 : Y一方向 .' 移動距離
Ⅹ一方向 : Y一方向 : 動揺面積
t‑.056
t‑.325 t‑1.692 t‑.292 t‑1.928 t‑.102 t‑1.89 (p>.05)
(p>.05) (p>.05) (p>.05) (
p>
.05) (p>.05) (p>
.05)左右動揺 の平均速度,平均加速度 お よび移動距離 に関 しては,統計的 には有意 な差 は なかったが, どち らか とい えば女性 の方が男性 よ りも大であった｡ それ に対 して前後動 揺 の平均速度,平均加速度,移動距離お よび動揺面積 に関 しては,統計的 には有意 な差
はなか ったが, どち らか といえば男性 の方が女性 よ りも大であった｡
(2)開眼条件 平均速度
Ⅹ一方向 :
Y
一方向 : 平均加速度Ⅹ一方向 : Y一方向 : 移動距離
Ⅹ一方向 : Y一方向 : 動揺面積
t‑.097
t‑.051 t‑.876 t‑.116 t‑1.099 t‑.254 t‑1.042 (p>.05)
(p>.05) (
p>
.05) (p>
.05) (p>.05) (p>.05) (p>.05)平均速度,平均加速度 お よび移動距離 に関 しては,統計的 には有意 な差 はなか ったが, どち らか といえば男性 の方が女性 よ りも大であった｡動揺面積 に関 しては, どち らか と いえば女性 の方が大 であった｡
8.左右動揺の移動距離が前後動揺 の移動距離 よ りも大であ る場合 の試行数 (1) 開眼条件
男性 :64/125 女性 :104/125
開眼条件 において は,左右動揺 の移動距離 が前後動揺 の移動距離 よ りも長 い試行数 は, 男性 の場合,125試行 中64試行 で あった｡ それ に対 して女性 の場合 は104試行 であった｡
(2) 開眼条件 男性 :38/125 女性 :61/125
開眼条件 において は,左右動揺 の移動距離 が前後動揺 の移動距離 よ りも長 い試行数 は, 男性 の場合,125試行 中38試行 で あった｡ それ に対 して女性 の場合 は61試行 で あった｡
考 察
本研究 は,時間的条件 として朝 (9時′‑9時30分),足位条件 として45度 開足,照度条件 として視標 が明 らか に見 える明 るさ (1347 1Ⅹ)とし, これ らの条件 の下 で開眼条件 にお け る身体動揺 と閉眼条件 にお ける身体 動揺 を,重心動揺 の平均速度,平均加速度,移動距離 お よび動揺面積 か ら検討 す ることを目的 とした｡
本研究 にお ける実験 条件 で,特 に重要視 した条件 は時間的条件 で ある｡ すなわ ち ヒ トの 概 日 リズム と身体動揺 との関係 を検 討す るために,本 実験 で は,時間的条件 を朝9時か ら
9時30分 まで と限定 し, その時間帯 にお ける身体動揺 を測定 した｡
被験者50人 の開眼条件 にお ける身体動揺 と閉眼条件 にお ける身体 動揺 の比較 に関 して は, 左右動揺 お よび前後動揺 の平均速度,平均加速度,移動距離 ともに, また動揺面積 も開眼 条件 の方が大で あった｡す なわ ち開眼条件 にお ける動揺 の方が よ り速 い速度 で, よ り大 き な加速度 で, よ り長 い距離 で, そ して よ り広 い範 囲で動揺 した といえる｡ また男性 におい て も女性 において も, 同 じ傾 向で あった｡ これ らの結果 は,朝長が これ まで得 た結果 と同 じ傾 向 を示す もので あった (1993,1994)｡ す なわ ち,視覚情報 を呈示 させた場合 の方が, 視覚情報 を遮断 させた場合 よ りも身体動揺 は小 さい とい うこれ までの研究結果 と同 じであ
った (田 口,1976;五 島,1988;河合 ら,1989)0
性差 に関 しては,開眼条件 において も開眼条件 において も,平均速度,平均加速度,移 動距離 お よび動揺面積 には,統計 的 には有意 な差 はなか った｡す なわ ち開眼条件 において
も開眼条件 において も,男女 は ともに同 じような動揺 であった とい える｡ 田近 (1979)は, 移動距離 においで 性差 な しとい う結果 を得 てい る｡動揺面積 については,小島 と竹森 (1980)
は性差 な しとい う結果 を得 てい るのに対 し,菅野 と武谷 (1971)は男性 の方が女性 よ りも 大 とい う結果 を得 てい る｡ また中林 ら (1987)は閉眼条件 で は男性 の方が女性 よ りも大 で
あったが,開眼条件 で は有意 な差 はなか った とい う結果 を得 た｡ それ に対 して朝長(1994) は平均速度,平均加速度,移動距離 お よび動揺面積 において女性 の方が男性 よ りも大 とい う結果 を得 てい る｡ この ように性差 に関 して は定 まった結果 が得 られていない｡
被験者50人 にお ける左右動揺 と前後動揺 を比較 した場合,閉眼条件 において は平均速度, 平均加速度,移動距離 ともに前後動揺 の方が左右動揺 よ りも大 で あった｡ この結果 は,戟
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長 (1993)が これ まで得た結果 と同 じ傾 向であった｡ また開眼条件 において も,平均速度 と平均加速度 で統計的 には有意 な差 はなか ったが, どち らか といえば前後動揺が大 であっ た｡ それ に対 して移動距離 で は,左右動揺 の方が大 であった｡
一般 的 に,前後動揺 の方が左右動揺 よ りも大 きい とされてい る｡ そ こで,男女 それぞれ について開眼条件 にお ける左右動揺 と前後動揺 の移動距離 に関す る比較 を行 った｡
男性 では開眼条件 において,統計 的 には有意 な差 はなか ったが, どち らか とい えば前後 動揺 の方が左右動揺 よ りも大 であった｡ それ に対 して女性 においては,左右動揺 の方が前 後動揺 よ りも大 であった｡
そ こで次 に,左右動揺 の移動距離が前後動揺 の移動距離 よ りも大 であった試行数 を検討 した結果,閉眼条件 においては男性 の場合125試行 中38試行,女性 の場合125試行 中61試行 であった｡それ に対 して,開眼条件 において は男性 の場合125試行 中64試行,女性 の場合125 試行 中104試行 であった｡この ことによって開眼条件 にお ける左右動揺 の移動展巨離が前後動 揺 の移動距離 よ りも大 となった と考 えられた｡
以上 の ように,本研究 で得 た結果 は, これ まで朝長が得 た結果 と異 なる ものであった｡
すなわち,本研究 の 目的 は時間的条件 として朝 (9時〜 9時30分),足位条件 として45度 開 足,照度条件 として視標が明 らか に見 える明 るさ(1347 1Ⅹ)とい う条件 の下 で,開眼条件 にお ける身体動揺 と開眼条件 にお ける身体動揺 を比較検討 す る ことであった｡ その結果, これ まで得た結果 と明 らか に異 な る結果 は,開眼条件 にお ける動揺 の移動距離 に関 して, 左右動揺の方が前後動揺 よ りも大 であ り, しか もそれ は女性 によって生 じてい るとい うこ
とであった｡ さ らにはまた性差 に関 して も,統計的 には有意 な差 はなか った ことは,朝 と い う時間的条件が女性 に特 に影響 した結果 なのか を検討す る必要があ る｡
以上 の ように,女性 の身体動揺 は,朝 において は,左右動揺 の方が前後動揺 よ りもよ り 大 き く動揺す る とい えるのか どうか について, さ らに検討 を加 える必要が ある と考 え られ た｡
要 約
本研究 は,時間的条件 として朝(9時〜 9時30分),足位条件 として45度開足,照度条件 として視標 が明 らか に見 える明 るさ(1347 1Ⅹ)とし, これ らの条件 の下で開眼条件 にお け る身体動揺 と開眼条件 にお ける身体動揺 を,垂心動揺 の平均速度,平均加速度,移動距離 お よび動揺面積 か ら検討す ることを目的 とした｡結果 は以下 の通 りであった｡
1.50人 にお ける開眼条件 と閉眼条件 の比較 (1) 平均速度
左右動揺 も前後動揺 も閉眼条件 における動揺 の速度 の方が,開眼条件 の場合 よ りも速 か った｡
(2) 平均加速度
左右動揺 も前後動揺 も開眼条件 にお ける動揺 の加速度 の方が,開眼条件 の場合 よ りも 大 であった｡
(3) 移動距離
左右動揺 も前後動揺 も開眼条件 にお ける動揺 の移動距離 の方が, 開眼条件 の場合 よ り
も大 で あ った｡
(4) 動揺 面積
閉眼条件 にお け る面積 の方 が, 開眼条件 の場 合 よ りも大 で あ った｡
2.性 差
開眼条件 にお い て も開眼条件 におい て も,平均速 度,平均 加速 度,移 動距 離 お よび動 揺面積 に関 して統計 的 に有意 な差 はなか った｡
3.50人 にお ける左右 動揺 と前後 動揺 の比 較
(1)開眼条件
平均速 度 と平均加 速 度 に関 して は,統 計 的 に有 意 な差 はなか ったが,移 動距 離 に関 し て は左右 動揺 の方 が前後 動揺 よ りも大 で あ った｡
(2) 開眼 条件
平均速 度 ,平均 加速 度,移 動距 離 ともに前後動 揺 の方が左 右動揺 よ りも大 で あ った｡
4.男性 にお け る左 右動揺 と前 後動揺 の比 較 (1) 開眼条件
平均速 度 と平均 加速 度 に関 して は前後 動揺 の方 が大 で あ ったが,移 動距 離 に関 して は 統計 的 に有意 な差 はなか った｡
(2)開 眼条件
平均速 度,平均加速 度 ,移 動距離 ともに前後 動 揺 の方が大 で あ った｡
5.女性 にお ける左 右動揺 と前後動 揺 の比較 (1) 開眼条件
平均 速度 と平均 加速 度 に関 して は統計 的 に有意 な差 はなか ったが,移動距 離 に関 して は左 右 動揺 の方 が前後動揺 よ りも大 で あ った｡
(2)閉 眼条件
平均速 度 に関 して は前後 動揺 の方が大 で あ ったが,平均加速 度 と移 動距 離 に関 して は 統計 的 に有意 な差 はなか った｡
以上 の結果 か ら, これ まで得 られ た結果 と異 な る点 は, 女性 に関 して, 開眼条件 にお ける左右 動揺 の移 動距 離 の方 が前後 動揺 の移 動距 離 よ りも大 で あ る とい う こ とで あった｡
引 用 文 献
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宮田洋 1997 新生理心理学 1, 2,3巻 北大路書房
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