Japanese Physical Therapy Association
NII-Electronic Library Service Japanese Physioal Therapy Assooiation
理学療 法 学 第 19巻 第 5号 487
〜490
頁 （1992年 ）短 報
スク
ワ
ット
動
作
の
筋電
図学
的考察
＊市 橋 則 明
1）吉
田 正
樹
1）篠 原 英 記
1）伊 藤 浩 充
2） 要 旨 健 常 女 性8名を対象に，
ス ク ワッ ト動 作時の ド肢 筋 （内側広筋，
大 腿直筋，
大 腿．
．
：二頭 筋，
腓 腹 筋 ）の 筋 活 動を測 定し，
ス ク ワ ッ トが各 筋に与え る影響を検 討し た。 その結 果，30
度で の片 脚ス ク ワ ッ ト で 腓 腹 筋が36．
O
％ と他の筋に比較して大き な％IEMG
を示し た が，
他の3
筋は10〜 20
％ とほぼ同じ値 を示して いた。60
度で の片脚ス クワ ッ ト では， 4
つ の筋の有意な差は み られ な かっ た。 ま た，
最 大 下 肢 伸 展 動 作 時の％IEMG は，
内側広筋と 大 腿直筋が他の筋に比 較し大 き な値を示し た。 さ らに，
30度 における最 大下肢伸展におい て は内側 広筋が大腿直筋よ り も有意に大き な値を示し た。 closedkineic
chain で の訓 練におい ては，
各 筋の 活動状 態 を 知ること が重 要である。キ
ー
ワー
ド スク ワ ッ ト，
筋 電 図，
closed kinetic chain緒
言
筋 力 増 強 訓 練は自主 訓 練で行わ れ ること が多いのが現 状で あ る。 し か し，
自主訓 練で の筋力増強 訓練が どの程 度の負 荷を筋に与えて い る のか を ト分に検 討し た もの は 少ない。
より科 学 的で効 果 的な筋 力 増 強 訓 練を追 求 する た め に は，
その有 効 性は常に確 認 されなけれ ばな ら ない。
ド肢 筋の筋 力 増 強 訓 練として は，
重 錘バ ン ドやサ イベ ックスなどを利用し た open kinetic chain での訓 練 とス
クワ ッ ト動作な どの closed kinetic chain での訓 練が行
わ れ る。 特に
，
近 年 重 要視されてい るclosed kinetic chain の訓練は， 多くの筋が同時に働く た め に， 個々 の 筋に対して どの程度の負荷 強度を与えて いるの かは不明 な点が多い、 筋 力 増強訓練の有効 性を筋電 図学的に検討 し た過 去の報告で は，
鶴見且一
3）は 大 殿筋の 筋 力増強訓練 と して用い る両 側ブ リッ ジ で の大殿筋の活動が，
最大 収＊
Electromyograph正calAnalysis of Lower L三皿 b Muscles
durirlg Squatting
1）神 戸 大学 阪療 技 術 短 期 大学 部
Noriaki Ichihashi
，
RPT，
Masaki Yoshida，
Eng，
HidekiShinohara
，
RPT ：School of Allied Medical Sciences，
Kobe Univcrsity
2）神戸 大学医学部附属病 院
Hiro皿 itsu Itoh
，
RPT ：Dept，
of Physical Therapy，
Kobe University Hospital
（受 付日1991年 11月11日／受 理日 王992年1月14日） 縮の ！l％ と低い値で あっ た と報 告 している
。
ま た浦 辺 ら4）は，
重 量 負 荷 な しのス クワ ッ トで は，
大 腿直筋で最 大収縮の 11％， 大 腿二頭筋で5
％ の放電量 し か認め ら れ ず （膝60
度 屈 曲の静 止肢 位で），
30kg
の負荷で もそ れ ぞ れ 17％ と 8％ に増加 した にすぎ な かっ た と して い る。 馬 詰ら 5）は，
腓腹筋の筋力増強訓練と して よく使わ れ るっ ま先立ち時の腓腹 筋の筋活動を調べ，
両 脚 立 位で のっ ま先立 ち よりも，
膝 伸 展 位で の膝 屈 曲 最 大 収 縮の方 が，
腓 腹 筋の筋 活 動が有 意に大 きい ことを 報 告 して いる。 こ のよ うに，一
般によく行 われる訓 練 を 筋 電 図 学 的に検 討 すること は大 変 重 要で あると考え る。
今 回の研 究の目 的は
，
下 肢筋の closedkinetic
chainで の訓 練 と して よ く行 わ れるス クワ ッ ト動作時の膝 屈伸 筋 （大 腿 直 筋
・
内 側 広 筋・
大 腿二頭 筋・
腓腹 筋）の筋 活 動 量 を 測 定し，
スクワッ トが各 筋に 及 ぼ す 影響を検討 す ることである。
方去
健 常 女 性8名 （平均 年齢 2L3 ± 0，
7 歳）を対象と し た。 測 定 筋は右 側 内 側 広 筋，
大 腿 直 筋，
大 腿二頭 筋，
腓腹 筋 （内側 頭 ）の 4ヵ所 とし， 表面筋電 図を双極誘導する ために銀 塩 化 銀 電 極 （直 径8mm ） 2 個を電 極 中心 間隔 15mm で それ ぞ れ筋 腹の近 位1
〆3
に取り付け た。 ま た， N工 工一
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488
理学療 法学 第 19 巻第5
号 アー
ス電極を耳介に貼り付け た。 筋 電図は，
神戸 大学 医療技術短期大 学部とフル サワ・
ラボ社が協力し試作し た筋電 計を用い て誘 導 した。
こ の 筋電計は，
ラ ッ プ トッ プコ ン ピュー
タ PC 286 LS に内 臓し た差 動 増 幅器 （5−
160Hz の増 幅 率 40dB
） と積 分 器 （遮断 周 波 数2．
55 Hz の低域通 過フ ィ ル タ）を用いて 筋 電 図の 積 分 値 を 求め （IEMG ），
サ ンプル 周 波 数 20 Hz で サ ンプル し，AD
変換器 （分 解 能12 ビッ ト） を通 しコ ン ピュー
タの フロ ッ ピー
デ ィ ス ク に保 存 する もの で あ る。 測 定は次の 4通りの方 法を以下の順ですべて の対 象者 に行っ た。
各 試 行は 5秒 間 保 存させ た。 1） 膝 関 節30
度屈曲位での片脚ス クワ ッ ト （立 位 ） 2） 膝 関 節60度屈曲位での片 脚ス クワ ッ ト （立位 ）3
）膝 関節30
度屈曲位で の片 脚 最 大 下 肢 伸 展 （背 臥 位 ） 4） 膝 関節60
度屈曲 位で の片 脚 最 大 下 肢 伸 展 （背 臥位） な お，
最 大 下肢仲 展と は背 臥 位で体 幹 をベ ッ ドに冏 定 し，
膝30
度，6G
度にて それ ぞ れ片脚下肢に て最 大努力 で壁を蹴 ら して測 定し た。
ま た，
ス クワ ッ トの 測定で は，
バ ラン ス 保持のために．
一
ヒ肢を軽 度支持 すること を許可し，
体 幹の ふ らっ き を な く し た 。 な お，
各 試 行 聞には3〜
4 分の休息 をとっ た。次にopen
kinetic
chain での運 動 （膝 伸 展・
膝 屈 曲・
足 底屈） 時の各 筋の等 尺 性 最 大 収 縮 時 （MAX ）のIEMG
を 測 定 した。 測 定は全て膝関節30
度と60
度に お い て行っ た。
［デー
タ分 析 ］ 測定した5
秒間の 各動作の積分 筋 電 図 （IEMG
）より 平 堰 な3
秒間をと り，
その間の平 均積分 値を求めた。
さら に
，
積分値はMAX
のIEMG
で正 規 化 し，
％IEMGと して表した
。
結 果 片 脚ス ク ワッ ト時の各 筋の％IEMG を表1
に示し た。 30度で の スク ワ ッ ト で は腓 腹筋が 36．
0
％ と他の筋に比 較 し有 意に （p＜ 0．
05
）大 きな ％IEMG
を示し た。 他の 3 筋は 10〜
20％ と ほ ぼ同じ値を示 して い た。 60度で の ス クワ ッ トで は，4
っ の筋の有意な差は み られなか っ た。 膝 関節の屈 曲 角 度を大 き くすることに よ り内側広筋 と大 腿 直 筋の ％IEMG は有意に大きくな っ た が （p＜0．
Ol
） 大 腿二 頭 筋 と腓 腹筋の値は有意な変 化を示さ な かっ た。 最 大 ド肢 伸 展動作 時の％IEMG
を表2
に示 し た。
内 側 広 筋と大腿直筋が他の筋に比 較 し有 意に（p＜
O．
01
） 大 き な ％IEMG
を示し た。 特に内側 広筋は 100％ を超え， 最大膝 伸 展 動 作より も大 きな値 を示した。30
度に おけ る最 大 下 肢 伸 展におい て は内側広筋が大腿直筋より も有 意に （p＜O．
05
） 大 きな値 を 示 した。 膝 関節の屈曲角度 を大 き くすることに よ り大 腿直筋の値が増加し た。 考 察運動時の よ うに筋 張 力が直接 測 定で きない場合， 筋の 運動量を測定するもの として筋 電 図 がよく用い られる。 特に
IEMG
は，
等 尺 性 収 縮時に は筋 ガの指標と な る と され6），
IEMG を用い て動作 時の筋の活 動量 が推 測 可 能 である。
また，
赤沢 ら7）は，IEMG
が張力と1
対 1の対 応の あ る重要な指標で あ る と指 摘 して い る。
し か し IEMG は，
動作時な どで用いる場合，
筋 収 縮 速 度，
関 節 角度，
積分時間な どの影 響を受 け了）8），
特に力 とIEMG の関係が関節 角度に依 存 する こ と が報 告さ れて いる9−
1D。 そのた めに，
今 回のように膝 屈 伸 筋の％IEMG
を求め る に は，
各 試 行で の関 節 角 度 を一
致さ せ，
筋の長さ を等し くさ せる必 要がある。
IEMG を 用いた報 告は多いが，
こ れらの こと を十分に考慮し た研 究は ほ と ん ど ない。 そ こ 表1
ス クワ ッ ト動作時の％IEMG
内側広筋 大腿直筋 大 腿二頭 筋 腓 腹筋30
度 60度10．
4：ヒ6、
9
37．
1
±17，
7
14．
4 ：ヒ8．
732、
O
：ヒ15．
8
17．
6
弖：15．
527．
2
±20．
9
36．
0
土24．
033．
1
±：29．
6
膝30
度 屈 曲 位で は腓 腹 筋が他の3
筋に比べ 有 意に （p＜0．
05
） 大 き な 値を示し た。 膝60
度 屈 曲 位で は4 筋に有意な差は ない。 N工 工一
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ス クワ ッ ト動 作の筋 電 図 学的考察 489 表
2
最大 下肢伸展動作時の％IEMG
内側広筋’
大腿直筋 大腿二二頭筋 腓腹 筋30
度 109．
2
±68．
6
60
度117．
7
±61Ψ
8
66．
8 ± 20．
188．
7
±55，
7
40，
7t
22．
439．
2
：ヒ21．
035．
0
± 29．
6
38．
1± 26．
6
膝30
度 屈 曲位では内側広 筋 が大 腿 直筋 よ り も有意に （p ＜0．
05
） 大き な値を示した。 膝60
度 屈 曲 位では両 筋に有 意な差 はなかっ た。30
度60
度共に膝 伸筋の ほうが屈 筋よ りも有意に （p＜0．
Ol
）大き な値を示し た。 で本 研 究で は，
筋の 長さ を一
定にす る ため，
比 較す るす べ て の測 定 条 件で関節角度を統一・
し，
筋収縮速度を一
定 にする た め等 尺 性 収 縮 下におい てIEMG
を測 定 し比 較 し た。
その結 果，
内 側 広 筋と大 腿 直 筋の筋 活 動は，
30 度での片脚ス クワ ッ トで は最大の 10％ 程 度の低い活 動 で あ る が，
膝の 角度を大き く す ることに よ り，
筋 活 動が30
・
一
40
％ 近 く まで増加し た 。 最大 下 肢 伸 展 動作で は内 側 広 筋の％IEMG
が100
％ を超え， 最大膝 伸展よりも大 きな値 を 示し た。 ま た，
最 大下肢 伸展時の大腿直筋は，
内側広 筋 よ り も小 さな％IEMG
を示し た。 これ らの ことよ り，
片 脚 ス ク ワ ッ ト では，
負荷な しで は4
筋共に最大筋活動の 40％ 程 度の筋 活 動 しか使っ て お らず， 筋力増 強効果と してはあ まり効 果的でない とい え る。 最 大．
ド肢 伸展動作は内側広筋において は効果的で あ るが，
大 腿 直筋は下肢伸展より も膝伸 展動作の ほ う が 大 きい筋 活 動を得 られ，
内 側 広 筋と大 腿直筋とにおい て，
効 果の違いが あるか も知 れない。 最 大 下肢伸展時の内側 広筋におい て膝 伸 展よ り も筋 活 動 量が大 き か っ た （％IEMG
が100
％ を 超 え た）こと は，
膝 を 伸 展 す る動 作よ りも下 肢全体を伸展 する動 作の ほ うがover flow 効 果と なり，
神経 的に筋活動が高め られ た と考える。 ま た，
二 関 節筋で あ る大腿直筋に お いて は， 下肢 最大仲展時に は 股 関 節は大 腿 直筋の作 用と は逆の 伸展方向に働く た め に，
膝 伸 展の ほうが筋活 動 量が多かっ たの であ ろう． 膝 屈筋 である大 腿二頭 筋と腓 腹 筋の筋 活 動は，
最 大 下 肢 伸 展 時 におい て も最 大 筋 活 動の 4G％ 程 度の筋 放 電 し か な く，
closed
kinetic
chain においての筋 力 増 強に は限 界があり
，
単 独の筋 力 増 強 訓 練が必 要で あろ う。
さ らに，
腓 腹筋の筋 活動は膝の角 度によ る変 化は な く
，
最 大 下 肢 伸 展 動 作におい て も片 脚スクワッ トとほぼ同じ値を示した。
膝のわず か な 屈 伸 時に は
，
膝 周 囲 筋より も足 関 節を安 定さ せ る ために腓腹筋が大 き く働 くと考え られた
。
こ の ように closed kinetic chain で の訓 練におい ては
，
各 筋の活 動 状 態を知っ た上で訓 練 処 方 を するこ とが重 要で あ る と考え る。 結 語 健 常 女 性 8名 を 対 象に スク ワッ ト動 作 時の下 肢 筋 （内 側 広 筋 大 腿 直 筋 大 腿二頭 筋
，
腓 腹 筋 ）の筋 活 動を測 定 し，
以 ドの結 果 を得た。 1．
30 度での ス クワ ッ トで は腓腹筋が 36．
0％ と他の 筋に比較し有意に大きな ％IEMG を示した が，
他の3
筋 は10〜 20
％ と ほ ぼ同じ値を示して いた。2． 60
度で の ス ク ワッ トで は，
4
っ の筋の有意な差 は み られな かっ た。 3，
膝 関節の屈 曲角 度を大 き くする ことに より内側広 筋と大腿直筋の％IEMG は有意に大 き くなっ た が 大腿二 頭筋と腓 腹筋の値は有 意な変化を示さ な かっ た。4，
最大卜肢 伸展動 作時の％IEMG
は，
内側広 筋と大 腿直筋が他の筋に比較し大き な値を示 した。 5，30
度に おける最 大 ド肢 伸 展におい て は内 側 広 筋 が火 腿 直 筋より も有 意に大 きな値 を示 した。 参 考 文 献 1） 鶴 見 隆正，
松 本 規 男・
他 ：大 殿 筋 筋 力 増 強 肢 位の筋 活 動に っ いて．
臨床理学療 法 7 ：147．
−
148， 1980，
2） 松 本 規 男，
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他 ；大 殿 筋 筋 力 増 強 肢 位で の筋 活 動 につ いて （ブリッ ジを中心に） 第2報、
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1981．
3） 鶴 見 隆 正 ；運 動 療 法における各運動 肢位から み た筋力増 強 につ い て （筋 活 動を中 心に），
高 知 医 療 学 院 同 窓 会 誌，
4 ： 9…
14，
】988．
4） 浦辺申 夫，
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5）馬 詰志乃，
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n) xwtig
･
nmvt&
･Ite
:eeenmensaseMmspae[
vk
6teew.
pulrJkeefl"Eee
s n23-127, lg8g.<Abstraet>
Electromyographical
Analysis ofLower
LimbMuscles
during
Squatting
Noriaki ICHIHASHI, RPT, Masaki YOSHIDA, Eng, Hideki SHINOHARA, RPT Schoot
ofAtlied
Mbdical Sciences,Kobe UbeiversityHiromitsu ITOH, RPT
Dopertment
of
AEtysicag7]}ianpy,Kobe Uitiversilyffospital
The
purpose of thisstudy was toinvestigate
the activities oflower
limb
musclesduring
squatting on one-legged standing
(one-legged
squatting) and rnaximal totalleg extensioneffort on supine position.Eight
healthy
young volunteers(mean
age,21.3
±e.7
years)partici-pated
in
this
study. The Electromyogram(EMG)
fromthe
rectus femoris,vastus medialis,biceps
femoris,
and gastrocnemius was recorded during holding knee flexionangle at 30de-greesand
60
degrees
in
squat movement, andduring
maximal effortin
total
leg
extension at30
degrees
and60
degrees of knee flexionangle. The percent integratedEMG(%
IEMG) wascal-cuEated and analyzed
for
each musclein
each movement.The
results obtained were asfollows;
1
)
During one-legged squatting the%
IEMG
of the gastrocnemius was significantLygreat-er than thatof other muscles at
30
degrees
ofknee
flexion
angle,but
not significantiy greater at 60degrees of knee flexionangle.2) During maximaL totai
leg
extension effort the%
IEMG
showed significantly greatervalues intherectus femoris and the vastus medialis than inthe bicepsfemoris and the gastroc-nemlus.
