修 士 学 位 論 文

別紙様式1

修 士 学 位 論 文

条件 の 異 な るス ク ワ ッ ト動 作 遂 行 中の 下 肢 の運 動 学 的解 析

平 成26年1.月8日 提 出

首 都 大 学東 京 大 学 院

人 間健 康 科 学研 究 科 博 士前 期 課 程 人 間健 康 科 学 専攻 理 学療 法科 学 域 学 修 番 号:12895603

氏 名:清 水 洋 治

(指 導教 員名:竹 井 仁 教 授)

【要 旨】

本 研 究 の 目的 は 、3条 件 の ス ク ワ ッ ト動 作 中 にお け る 下 肢 関 節 角 度 の 関係 、動 作 の違 い が 筋 活 動 量 へ 及 ぼ す 影 響 、 股 ・膝 ・足 関 節 間 に 一 定 の 運 動 比 率 が 存 在 す る か を 比 較 検 討 す る こ と と した 。 対 象 者 は 健 常 成 人 男 性8名 、 平 均 年 齢 は23.0(21‑27)歳 で あ っ た 。 運 動 課 題 は3条 件(① 重 心 を真 下 に お ろす 、② 前 方 に 重 心 を 移 動 させ る 、 ③ 後 方 に 重 心 を移 動 させ る)で の 両 脚 ス ク ワ ッ ト動 作 と し た。 動 作 中 の 下 肢 関 節 角 度 は 三 次 元 動 作 解 析 装 置 で 、 筋 活 動 量 は 表 面 筋 電 図 で 測 定 した 。 結 果 、 す べ て の 動 作 で 股 関 節 に対 す る膝 関 節 ・足 関 節 の 関節 角 度 変 化 は 常 に一 定 の 関係 に あ っ た 。 筋 活 動 量 は 、 動 作 開 始 か ら終 了 に か け て 下 肢 前 面 の 筋(大 腿 直 筋 、 内 側 広 筋 、 外 側 広 筋 、 前 脛 骨 筋)が 有 意 に 活 動 を 増 加 させ た 。 特 に前 脛 骨 筋 は 、 ③ 、 ① 、 ② の順 に 有 意 に 多 く活 動 して い た 。 ま た 一 定 の 運 動 比 率 が 各 動 作 で 存 在 し た が 、 比 率 の値 は ③ が ① ・② よ りも 有 意 に 低 値 で 、 動 作 に よ る違 い が み られ た 。 キ ー ワー ド:ス ク ワ ッ ト、 三 次 元 動 作 解 析 装 置 、 関 節 角 度 、 表 面 筋 電 図 、 筋 活 動 量

【は じめ に 】

ス ク ワ ッ ト動 作 は 、 一 般 的 に 立 位 の 状 態 か ら下 肢 各 関 節 の屈 曲 ・伸 展 を 繰 り返 す 動 作 で あ る。 ス ク ワ ッ ト時 にバ ー ベ ル や ダ ン ベ ル を用 い て 行 う こ とで 筋 力 強 化 ・筋 肥 大 の 効 果 も あ る た め 、 トレ.̲̲.一 一 一 一 一ン グ と し て も頻 繁 に 用 い られ て い る。 一 方 で 、 腰 痛 や 下 肢 関 節 術 後 、 廃 用 患 者 な ど に 対 す る理 学 療 法 の 場 面 で も荷 重 位 で の 運 動 と して 用 い る こ とが 多 い。 市 橋 ら1)は 、 自重 に よ る 片 脚 ス ク ワ ッ ト動 作 時 の 最 大 筋 活 動 量 は 、 膝 関節600屈 曲 位 で 内側 広 筋 が37.1%、 大 腿 直 筋 が32.0%、 大 腿 二 頭 筋 が27.2%で あ り、 膝 関 節30。 屈 曲位 で腓 腹 筋 が36.0%と 報 告 して い る。 ま た 池 添 ら2)は 、 自重 に よ る 体 幹 を垂 直 位 に 保 っ た ス ク ワ ッ ト動 作 時 の 最 大 筋 活 動 量 は 、膝 関節goo屈 曲位 か つ 後 方 重 心 位 で 大 腿 直 筋 が42.9%、 内 側 広 筋 が46.5%、 外 側 広 筋 が51.3%、 半 膜 様 筋 が21.9%、 前 脛 骨 筋 が70.7%で あ り、膝 関 節30。 屈 曲位 か っ 前 方 重 心 位 で 大 腿 二 頭 筋 が13.4%、 腓 腹 筋 が15.7%と 報 告 して い る。 筋 力 強 化 ・筋 肥 大 に は 最 低 で も最 大 筋 力 の60%以 上 は必 要 で あ る と報 告 され て い るた め 、 低 頻 度 の 自重 に よ る ス ク ワ ッ ト動 作 で は 筋 力 強 化 の 効 果 は 低 い と考 え られ る。 しか し、 下 肢 関 節 の本 来 の 機 能 改 善 に は 、 非 荷 重 位 に よ る 単 関 節 運 動 の み で は な く 、 荷 重 位 に よ る複 数 の 関節 運 動 を伴 う協 調 的 な 機 能 改 善 が 必 要 で あ る3)。非 荷 重 位 で は 著 明 な 筋 力 低 下 が み られ な い 場 合 で も 、 下 肢 関節 疾 患 患 者 の ス ク ワ ッ ト動 作 で は 、 股 関節 の 内旋 や 膝 関 節 の 外 反 な どを 伴 う こ とが よ く み られ る。 こ れ ら の 不 適 切 な 動 作 を 改 善 す る た め に も協 調 性 の 改 善 は 重 要 で あ る。 協 調 性 の 改 善 に は最 大 筋 力 の40〜50%の 活 動 が 必 要 と され て お り4)、 自重 に

よ る ス ク ワ ッ ト動 作 で も こ協 調 性 の 改 善 に は有 効 で あ る と考 え る。

ス ク ワ ッ ト動 作 は 様 々 な 動 作 パ ター ン で 運 動 す る こ とが 可 能 で あ り、 そ の 動 作 パ タ ー ン

に よ っ て 活 動 す る筋 群 は 異 な っ て くる 。中 で も、重 心 位 置 の 違 い が 筋 活 動 に及 ぼ す 影 響2,4・5)

に 関 して 、 池 添 ら2)は 、 大 腿 四 頭 筋 や 前 脛 骨 筋 は 、 足 圧 中 心 位 置 を 後 方 位 に して 屈 曲 角 度

の 大 き い ス ク ワ ッ ト肢 位 で よ り高 い 筋 活 動 量 が 得 られ た と報 告 して い る。 しか し、 ス ク ワ

ッ トに 関 す る 報 告 の 多 く2・5‑9)は、 あ る ス ク ワ ッ ト肢 位 で の 静 止 性 の 筋 活 動 量 を示 す も の で あ り、動 作 遂 行 中 に お け る 関 節 角 度 と筋 活 動 量 の推 移 を合 わせ て 運 動 学 的 に 検 討 した 報 告 は 少 な い 。 よ っ て 、 ス ク ワ ッ ト動 作 の動 作 遂 行 中 の 特 性 を 捉 え る こ と は 、 ス ク ワ ッ ト動 作 を 指 導 す る 際 、 特 定 の 筋 の 活 動 を促 し、 運 動 の 協 調 性 を 改 善 させ る一 助 に な る と考 え る。

ま た 足 部 を接 地 した ス ク ワ ッ ト動 作 は 、 主 に 股 関 節 ・膝 関節 ・足 関 節 を 協 調 させ て 運 動 して い る。 先 行 研 究 で は 、 ス ク ワ ッ ト動 作 中 に お い て 股 関 節 と膝 関 節 の 屈 曲 角 度 を 直 線 回 帰 す る と速 度 に よ らな い 不 変 関係 が あ っ た とい う報 告10)が あ る 。 ま た 、 別 の動 作 中 の身 体 分 節 問 の 不 変 関係 に 関 して は 、歩 行 中 の 下 肢 関 節 間 の 関 係11・12)や腰 椎 ・骨 盤 ・大 腿 骨 の 関 係13‑15)、 リ0チ 動 作 に お け る 四肢 ・体 幹 の 関 係16)、 肩 甲上 腕 リズ ム17‑19)、筆 跡 で の 上 肢 関 節 間 の 関 係20)な ど様 々 な 報 告 が あ る。 た と え ば 臨 床 で は 、 股 関 節 の 動 き が 少 な く腰 部 で の 屈 曲 あ る い は 伸 展 の 代 償 を伴 う腰 痛 患 者 や 、 肩 甲 上 腕 リズ ム が 破 綻 して い る 肩 関 節 周 囲 炎 の 患 者 を よ く経 験 す る。 これ ら は 、 身 体 分 節 間 の 不 変 関係 が 破 綻 す る と、 何 らか の 障 害 を き た す 可 能 性 を示 唆 す る 。 よ っ て 、 動 作 に お い て 身 体 分 節 間 に 不 変 関 係 が 存 在 す る 場 合 、 そ の 関 係 が 破 綻 し た とき どの よ うな 障 害 が 生 じる か を 評 価 して い く一 助 に もな る と考 え る。

そ こ で本 研 究 で は 、健 常 者 を対 象 に3条 件 の ス ク ワ ッ ト動 作 中 に お け る股 関 節 ・膝 関 節 ・ 足 関 節 の 角 度 推 移 を 測 定 し、 同 時 に筋 活 動 を 測 定 す る こ とで 、 下 肢 の 関 節 角 度 の 変 化 に は ど の よ うな 関 係 が あ る の か 、 動 作 の 違 い が 筋 活 動 量 に ど の よ うな 影 響 を 及 ぼ す か 、 ま た 各 動 作 に お け る身 体 分 節 間 に 一 定 の 運 動 比 率 が 存 在 す る か を比 較 検 討 した の で 報 告 す る。

【対 象 】

対 象 者 は 整 形 外 科 的 既 往 の な い 健 常 成 人 男 性8名 で 、 平 均 年 齢 は23.0(21‑27)[歳]、 身 長 と 体 重 の 平 均 値(標 準 偏 差)は 、172.4(1.9)[cm]、61.1(4.7)[kg]で あ っ た 。

本 研 究 は 首 都 大 学 荒 川 キ ャ ン パ ス 研 究 安 全 倫 理 審 査 委 員 会 の 承 認(承 認 番 号:12088)を 得 た 上 で 、 被 験 者 に 研 究 趣 旨 に つ い て 十 分 説 明 し た 後 、 書 面 で の 同 意 を 得 て 実 施 し た 。

【方 法 】 1.運 動 課 題

運 動 課 題 は 、 重 心 を そ の ま ま 真 下 に お ろ す ス ク ワ ッ ト(NormalSquat:以 下NS)、 前 方 に 重 心 を 移 動 さ せ て 行 う ス ク ワ ッ ト(ForwardSquat:以 下FS)、 後 方 に 重 心 を 移 動 さ せ て 行 う ス ク ワ ッ ト(BackwardSquat:以 下BS)の3条 件 の ス ク ワ ッ ト動 作 と し た(図1)。

図13条 件 の ス ク ワ ッ ト動 作(左 か らNS、FS、BS)

2

全 て の 課 題 に お い て 、 両 手 を 胸 の 前 で 組 み 両 足 を肩 幅 に 開 い た 立 位 を 開 始 肢 位 と し、膝 関 節 と足 部 の 向 き は ま っ す ぐ に し、 下 腿 の 傾 斜 と並 行 に な る よ う体 幹 を 前 傾 させ な が ら し ゃ が み 込 み 、最 終 肢 位 は バ ラ ン ス が 崩 れ な い 範 囲 で の ス ク ワ ッ ト肢 位 と した 。加 え てNSは 、 開 始 肢 位 か ら足 底 全 面 に 重 心 が か か る よ うに そ の ま ま 真 下 に し や が む よ う指 示 した 。FSは 、 開 始 肢 位 か らつ ま 先 に 徐 々 に 重 心 が 移 動 す る よ う指 示 し、 動 作 中 に 踵 を 浮 か して 重 心 を つ ま 先 に移 動 しな い よ う注 意 した 。BSは 、 開 始 肢 位 か ら踵 に徐 々 に 重 心 が 移 動 す る よ う指 示

し、 動 作 中 に つ ま先 を浮 か して 重 心 を 踵 に移 動 しな い よ う注 意 した 。

被 験 者 に は運 動 課 題 を 事 前 に 練 習 させ た。そ の 後 、そ れ ぞ れ の 動 作 を3回 ず っ 測 定 した。

2.測 定 方 法 1)関 節 角 度 の 測 定

各 動 作 中 の 下 肢 関 節 の位 置 は 三 次 元 動 作 解 析 装 置(ViconMX、VICONmotionsystems社

製;以 下 、VICON)を 用 い て 、サ ン プ リン グ周 波 数100Hzで 赤 外 線 反 射 マ ー カ ー の位 置 か ら 経 時 的 な 空 間 変 位 座 標 を 記 録 す る こ とで 、 関 節 角 度 を算 出 した。 赤 外 線 反 射 マ0カ ー の位 置 は 、VICONに 設 定 され て い るPlug‑inGaitモ デ ル に従 い 、被 験 者 の 両 上 前 腸 骨 棘 、 上 下 腸 骨 棘 、 大 腿 外 側 中 央 、 膝 裂 隙 外 側 中 央 、 下 腿 外 側 中央 、 外 果 、 第 二 中 足 骨 骨 頭 、 踵 骨 の 合 計16箇 所 と した 。 マ ー カ0は 、 直 径20㎜ の 赤 外 線 反 射 マ ー カ ー を使 用 した 。 算 出す る 関節 角 度 は 、 股 関節 、 膝 関 節 、 足 関 節 と した 。

各 動 作 の 開始 肢 位 を股 関 節oo中 間 位 、 膝 関 節0。 中 間位 、 足 関節0。 中 間位 と して 、 股 関節 の屈 曲角 度 に対 す る膝 関節 と足 関 節 の 関節 角 度 デ ー タ を 測 定 した。

2)筋 活 動 量 の 測 定

筋 活 動 量 に つ い て は 表 面 筋 電 図(多 チ ャ ン ネ ル テ レ メ0タ シ ス テ ムWEB‑1000、 日本 電 工 社 製)を 用 い て 測 定 し た 。導 出 筋 は 、大 腿 直 筋(Rectusfemoris:以 下RF)、 内 側 広 筋(Vastus medialis:以 下VM)、 外 側 広 筋(Vastuslateralis:以 下VL)、 大 腿 二 頭 筋(Bicepsfemoris:

以 下BF)、 半 腱 様 筋(Semitendinosus}以 下ST)、 腓 腹 筋 内 側 頭(Medialgastrocnemius:

以 下MG)、 腓 腹 筋 外 側 頭(Lateralgastrocnemius:以 下LG)、 前 脛 骨 筋(Tibialisanterior:

以 下TA)の 計8筋 と し た 。 ピ ッ カ0貼 付 部 は 事 前 に 剃 毛 処 理 を 行 い 、 表 面 筋 電 図 マ ニ ュ ア ル21)に 従 っ て 各 当 該 筋 に 貼 付 し た 。 筋 電 図 か ら 測 定 され た 生 波 形 を 全 波 整 流 し 、 ノ イ ズ 除 去 の 目的 で2.6Hzの ロ0パ ス フ イ ル タ ー 、 平 滑 化(RootMeanSquare:以 下RMS)に よ る 処 理 を 行 っ た 。

表 面 筋 電 図 は 、 電 気 信 号 に よ りVICONと 同 期 さ せ た 。 筋 活 動 量 は 股 関 節 が50屈 曲 す る こ と 、 っ ま り全10相 で そ れ ぞ れRMS値 を 算 出 し 、 各 筋 の 最 大 等 尺 性 収 縮(maximumvo!untary contraction、 以 下MVC)時 のRMS値 を100%と し て そ れ ぞ れ 正 規 化(%MVC)し た 。

MVCの 測 定 に は サ イ ベ ッ ク ス(CYBEXNORM、 メ デ ィ カ 株 式 会 社 製)を 用 い て 、5秒 間 の 最 大 等 尺 性 収 縮 を10秒 間 の 休 息 を 挟 ん で 各3回 ず つ 実 施 した 。 測 定 方 法 は 、 サ イ ベ ッ ク ス の

取 扱 説 明 書 に 準 じて 行 っ た 。RF、W、VLの 測 定 は 、 端 坐 位 に て膝 関節90。 屈 曲 位 か ら伸 展 させ た 。BF、STの 測 定 は 、腹 臥 位 に て膝 関節450屈 曲 位 か ら屈 曲 させ た。TAの 測 定 は 、 背 臥 位 で 股 ・膝 関 節450屈 曲位 に て 足 関 節0。 中 間 位 か ら背 屈 させ た 。MG、LGの 測 定 は 、 腹 臥 位 に て 足 関節OQ中 間 位 か ら底 屈 させ た 。

サ イ ベ ック ス の検 査 台 と ピ ッカ0と の 接 触 を避 け る た め 、MVCの 測 定 の 順 番 は 、底 屈 、背 屈 、 膝 屈 曲 、 膝 伸 展 と し、 初 め はMGとLGの み を貼 付 した状 態 か ら、 各 運 動 で の 測 定 が 終 わ る度 に それ ぞ れ の 該 当 筋 に ピ ッカ ー を追 加 貼 付 した 。 膝 伸 展MVC測 定 終 了 後 に は 、 す べ て の ピ ッ カ ー が 貼 付 され た 状 態 と な り、 そ こ か ら各 ス ク ワ ッ ト動 作 の 測 定 に 移 行 した。

3)統 計 処 理

統 計 処 理 は 、SPSS(ver.12.OJ)を 使 用 した 。 事 前 に 、 筋 活 動 量 の 正 規 化 の 方 法 の 再 現 性 を確 認 す る た め 、 再 テ ス ト法 に よ る検 者 内信 頼 性ICC(1,1)を 被 験 者5人 の 日を あ け て 2回 測 定 した デ ー タ か ら求 め た 。 結 果 は 、 す べ て の 筋 で0.683〜0.942と な り、 数 値 の 信 頼 性 が 確 認 で き た。

各 動 作 にお け る 股 関 節 に 対 す る 膝 関 節 ・足 関 節 の 関係 を 検 討 す る た め 、 単 回 帰 分 析 を用 い た 。 ま た 、 各 動 作 に お け る相 毎 の 筋 活 動 量(%MVC)に 対 して動 作 に よ る影 響 と相(股 関 節 の 屈 曲 角 度)に よ る影 響 を 確 認 す る た め 、 反 復 測 定 に よ る 二 元 配 置 分 散 分 析 お よ び 多 重 比 較 検 定(Scheffe法)を 用 い た。

さ ら に 、 各 動 作 に お け る相 毎 の 膝 関 節 角 度/股 関節 角 度 の 比 率(膝/股 比)と 足 関 節 角 度/

股 関節 角 度 の 比 率(足/股 比)を 算 出 し、 比 率 に対 して 動 作 に よ る影 響 と相 に よ る影 響 を確 認 す るた め 、反 復 測 定 に よ る 二 元 配 置 分 散 分 析 お よび 多 重 比 較 検 定(Scheffe法)を 用 い た。

す べ て の 統 計 の 有 意 水 準 は5%と した 。

【結 果 】

1)各 動 作 に お け る 股 関 節 屈 曲 角 度 に 対 す る 膝 関 節 屈 曲 角 度 ・足 関 節 背 屈 角 度 の 関 係 3っ の ス ク ワ ッ ト動 作 に お い て 、 全 被 験 者 は 股 関 節 屈 曲500ま で は 共 通 し て 到 達 し て い た 。 そ こ で 、 安 静 立 位 姿 勢(股 関 節 ・膝 関 節 ・足 関 節0。 中 間 位)を 開 始 肢 位 、 股 関 節 が 500ま で 屈 曲 し た 際 を 終 了 肢 位 と し 、股 関 節 が50屈 曲 す る こ と の 膝 関 節 角 度 と 足 関 節 角 度 の デ ー タ を 解 析 し た 。

股 関 節 と 膝 関 節 の 関 係(図3)は 、NS:y=1.05x+0.41,R2=0.999,p〈0.001、FS:y=1.08x‑0.24, R2=0.999,P〈0.001、BS:y=0.91x‑1.10,R2=0.997,P〈0.001で あ っ た 。

股 関 節 と 足 関 節 の 関 係(図4)は 、NS:y=0.39x+O.05,R2=0.997,p〈0.001、FS:y=0.44x‑0.24, R2=0.999,p<0.001、BS:y=0.27x‑0.62,R2=0.993,p<0.001で あ っ た 。

ま た 股 関 節50。 屈 曲 位 に 到 達 し た 時 点 で の 膝 関 節 ・足 関 節 の 角 度 は 、 反 復 測 定 に よ る 一 元 配 置 分 散 分 析 よ り 、 両 関 節 と もBSがNS・FSと 比 較 し て 有 意 に 小 さ か っ た(表1)。

4

瓶 欝 鎚

黎 ㎜

平

㎜ ㎜ 鵬 ㎜ ㎜ 姻 鵬 ヰ イ ヨ ヨ ユ ヱ ユ 膝 関 節 角 度 [ ︒ ] 謬 "

㎝㎜㎜

NS:y=1 asx+◎.41、 Rz=D.999, Pく◎.◎◎1 rs:y=1.osx一 o.ia, RZ30.999,

R==O pくo.oas SSy=0.9ユx一 1.1fl, 99フ2 Pく◎.001

畷,垂 rr ' '

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噸 ' 'ン ワ'

101520ZS3035404550

股 関節 角 度[。]

命NS 灘fs r<BS

一 線 形(NS}

一 一 一 線 藷ラlr〜}

鱒一 一 線 形{8s}

Eo.oa

"x5:10

膝器

器 二:::'欝 馨黙 懸 罷 農;:000u.

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1:器

、

O.CO撃.

0ら:u25zoフ ヨ ヨむ35も り45sc

股 関節 角 度[。]

図3股 関節角度に対す る膝関節角度

i l

1 やNS 錘,s}

BS

二 ・榔,i

‑一 一線 形;̀S?i

一 糊}

̲̲̲̲̲̲̲̲̲1

図4股 関節角度に対す る足関節角度

表1股 関節500屈 曲位 に到 達 した 時 点 の 膝 関 節 ・足 関 節 の 平 均 角 度(標 準 偏 差)[o]

ス ク ワ ッ ト動 作 膝関節 足関節

eりQリQUNr﹁hD

53.76(9.50)i

54.49(8.73)「 歯

45.44(、3飼 二 」

19.70(5.27) 「 22.15(5.85)「*

13.05(8.78)一̀‑i

*:p<0.05

2)各 動 作 に お け る 筋 活 動 量

各 動 作 に お け る す べ て の 筋 活 動 量 を 表2に 示 し た 。

大 腿 直 筋 、 内 側 広 筋 、外 側 広 筋 で は 、動 作 に よ る 主 効 果 と 交 互 作 用 は み ら れ な か っ た が 、 相(股 関 節 屈 曲 角 度)に よ る 主 効 果 を 認 め た 。大 腿 直 筋 の 相 に よ る 主 効 果(F=6.032,p〈0.005)

は 、 第1相 よ り 第8〜10相 、 第2相 よ り 第9、10相 、 第3〜6相 よ り第10相 で 有 意 に 筋 活 動 量 が 多 か っ た 。 内 側 広 筋 の 相 に よ る 主 効 果(F=12,846,p〈0.001)は 、 第1相 よ り第6〜

10相 、 第2、3相 よ り第7〜10相 、 第4相 よ り第9、10相 、 第5、6相 よ り第10相 で 有 意 に 筋 活 動 量 が 多 か っ た 。 外 側 広 筋 の 相 に よ る 主 効 果(F=31.725,p〈0.001)は 、 第1相 よ り第 5〜10相 、 第2、3相 よ り第6〜10相 、 第4、5相 よ り第8〜10相 、 第6、7相 よ り第9、10 相 で 有 意 に 筋 活 動 量 が 多 か っ た 。

前 脛 骨 筋 で は 、 交 互 作 用 は み ら れ な か っ た が 、 動 作 に よ る 主 効 果 と 相 に よ る 主 効 果 を 認 め た 。 相 に よ る 主 効 果(F=11.624,p〈0.001)は 、 第1相 よ り 第6〜10相 、 第2相 よ り第7

〜10相 、 第3相 よ り 第8〜10相 、 第4相 よ り 第9、10相 、 第5、6相 よ り第10相 で 有 意 に 筋 活 動 量 が 多 か っ た 。 動 作 に よ る 主 効 果(F=3.833,p〈0.005)は 、FSよ りNS、NSよ りBS で 有 意 に 筋 活 動 量 が 多 か っ た 。

そ の 他 、 大 腿 二 頭 筋 、 半 腱 様 筋 、 腓 腹 筋 内 側 頭 ・外 側 頭 に 関 し て は 、 動 作 ま た は 相 に よ る 主 効 果 や 交 互 作 用 は み ら れ な か っ た 。

表2各 動 作にお ける相毎 の平均筋活 動量(上 段)と 標 準偏差(下 段)[%]

1 2 3 4 5 s

7

8 9

10

の

主効果

RF NS FS

BS

4.47

0,69 4.85 1.12

3647FD唱⊥

5.33 1.81 ..

1.3?

547452

5.07 0.97 6.70 4.52

‑FD8263

5.63 1.87 5.63 2,09

9 7 6 0 6 3

5.69 2.29 6.02 2.30

7噌14973

6.64 4.53 6.59 3.75

5 7 8 2 7 5

7.27 4.62 7.04 3.12 11.75 10.06

8.53 5.98 7.95 5.24 11.16 9.30

8.18 3.85 8.67 5.34 11.97 10.50

10.36 497 9.01 5.11

14.22 14.17

n.s.

"一相 の

主 効 果

^<8‑10

<9‑10

<10

VM NS

FS BS

10.95 4.98 8.24 2.63 7.72 2.92

12.71 5.02 12.63 4.95 8.24 2.71

14.26 5.56

15.41

6.89 10.43 4.79

15.84 6.85 16.06 5.44 10.69 2.77

17.56 5.92

16.70

4.71 10.93 3.62

20.40 8.62

16.42

4.65 15.22 8.92

22.46 1t.77

21.41

9.04 26.83 7:75

22.94 12.30 19.78 7.52 18.28 6.30

23.56 8.61 18.59 5.78 19.55 6.79

28.38 14.87 21.37 8.43 21.14 7.55

n.s.

'"相 の

主 効 果 <s‑io <7‑10

<9‑10 <10

VL NS

FS

BS

6.08

1.95

482071

6.64 1.63

7.37 2.61

‑占52394

7.29 2.68

7.37 2.61

9.21

4.35

7.29 2.68

9.93 4.33

12.05 6.22 9.80 2.54

14.39 7.92

11.71

3.93 8.59 2.60

13.28 4.95

14.88

5.80

10.90 4.11

15.85 7.54

14.92 6.43

11.14 4.77

20.08 8.12 17.70 s.si 14.24 4.59

2a.i7 7.84

18.89 5.25

17.73 9.81

21.83

.・.

18.44 4.25

21.43 12.42

n.s.

'"#●

の

主 効 果 <5‑10 <6‑10 <8‑10

<9‑10

BF NS

FS

BS 2.78 2.08

09ハ◎632

3.03 2.34

2.72 2.04 3.15 2.23

2.73

2.15

‑占9一‑■1

32 ‑占ワ・FD1

32

2.78 1.34

2.99 1.83 3.34

2.45 2.82 1.72

8 7 8 5 2 1

3.45 2.60 2.79 1.46

3.17 2.01

3,36 2.54

57n◎232

2.78 1.95

3.56

2.53

‑ゐ455

32

3.10 2.02

3.19 2.21

3.86 2.29

3.05 1.97

2 9 Q U 4 3 2

3.78 2.03

7 7 Q V 6 2 1

3.15 1.99

7 6 4 8 3 1

n.s.

"'相 の 主 効 果

ST NS

FS

BS

6.04

3.32

8.15 6.22

8.08 8.14

6.24 4.23

8.81 7.55

9.09 10.13

6.79

..

8.92 7.09 9.58 10.75

6.78 4.74

10.03 7.20

9.36 10.28

7.38 5.23

9.31 6.63

9.04 9.75

7.36 6.29

8.92 6.33

9.58 11.43

9.49 8.22

9.65 7.23 9.49 10.08

9.72 9.44

8.50

5.61

9'.55 12.10

7.86 6.25

9.26

?.39

8.70

・..

8.82 8.3?

930086

9.97 10.42

n.s.

'"相 の

主 果

MG NS

FS

BS 3.87 2.78

‑占民∪‑占286

5.88 5.15

3.59 2.29

7.13 5.86

6.07 6.48

4.38 4.24

8.68 7.95

6.47 6.47

3.92 2.97 7.69 6.34 6.41 6.24

4.22 3.86

7 9 4 2 8 7

5.99 6.95

3.97 2.60

48Qり687

6.58 s.is

4.27 3.37

8 0 4 8 8 6

5.95 4.99

4.12 2.68

8.41 7.87

6.33 5.80

4.24 2.46 8.37 7.17

5.89

5.54

4.56 3.46

94製87

7.13 7,61

n.s.

"'相 の 主 効 果

LG NS

FS

BS

52 90 5 5

・..

9.5?

6.10 5.76

5.72 6.04

589一698

6.71 6.23

5.54 5.76 8.82 7.34 6.54 6.56

5.53 5.79

8.47 7.82 5.86 5.72

5.92 5.95

8.99

8.33

5.75 5.60

5.77 5.47

9.49 8.82

15銘65

5,78 5.73

119387

6.64 5.56

5.75 5.94

9.24 9.39

6.45 6,06

5.70 5.41

8.93 6.67

6,67 5.59

299一765

9.21 7.22 7.28 5.94

n.s.

冒"相の 主 効 果

TA NS

FS

BS

6.31

4.49

3.01 1.38

8.38 4.14

651←663

4.17 3.87 14.11 11.44

439一〇74

5.01 5.87 13.83 10.27

9.19 7.38

8.54 12.67 15.87 8.58

f

14.16 9.80

8.42 13.50

17.34 8.66

13.81 10.63 9.11 15.11

24.09

9.38

17.02 14.55 10.16 15.86

25.68 13.32

20.79 21.63

11.72 16.04 25.95

11.09 21.10 20.38 12.33 13.36

30.11

12.74 26.16

22.57

13.66 1444

37.01 15.72

BS

>NS

>FS

'"相 の 主 効 果

1<6‑10

<7‑10<8。10 <9‑10 G10

※相に よる主効果の見方:(例)RFの 第1相 より第8‑10相 が有意 に大 きい。

す ぺ てp<0。05

6

3)各 動 作 に お け る 膝/股 比 ・足/股 比

各 動 作 に お け る 膝/股 比 ・足/股 比 を 表3に 示 し た 。

膝/股 比 ・足/股 比 と も に 相 に よ る 主 効 果 と 交 互 作 用 は み ら れ な か っ た が 、 動 作 に よ る 主 効 果(膝/股 比:F=25.053,P<0.001、 足/股 比:F=19.904,P<0.001)を 認 め た 。 っ ま り 、 す べ て の 動 作 で 相 問 に は 有 意 差 は な か っ た が 、 動 作 間 で は 有 意 差 が あ っ た 。 多 重 比 較 の 結 果 、 両 比 と もNS・FSに 対 し てBSが 有 意 に 低 値 で あ っ た 。

膝/股 比 に 関 し て は 、NS:1.04≦ 比 率 ≦1.19,平 均 比 率 は1.09、FS:1.05≦ 比 率 ≦1.09, 平 均 比 率 は1.07、BS:0.79≦ 比 率 ≦O.91,平 均 比 率 は0.85で あ っ た 。 足/股 比 に 関 し て は 、 NS:0.37≦ 比 率 ≦0.43,平 均 比 率 は0.40、FS:0.39≦ 比 率 ≦0.44,平 均 比 率 は0.42、BS:

0.20≦ 比 率 ≦0.26,平 均 比 率 は0.23で あ っ た 。

表3各 動 作 に お け る 膝/股 比 と足/股 比

膝/股 比 足/股 比

NS FS BS NS FS BS

1

1.19 1.05 0.79 0.43 0.39 0.20

2

1.18 1.09

1:

0.43 0.42 0.20

3

1.12 1.06

1:

0.41 0.41 0.21

4

1.06 1.06

1: 1

0.42 0.21

5

1.04 1.06

1:

0.37 0.43 0.23

6

1.04 1.05

1:

0.37 0.43 0.23

7

1.05 1.06

1:

0.39 0.43 0.25

8

1.06 1.06 i:・ 0.39 0.43 0.26

9 1.07

1:

0.91 0.40 0.43 0.26

10 1:

1.09 0.91 0.39 0.44 0.26

平均値

1.09 1.07

^1:

0.40 0.42 0.23

標準偏差 ^11.

0.01 0.04 0.02 0.02 0.03

最大値

1.04 1.05 0.79 0.37 0.39 0.20

最小値

1.19 1.09 0.91 0.43 0.44 0.26

動作による主効果 ^NS

^・FS>BS

^NS

^・FS>BS

pく0.05

【考 察 】

1)各 動 作 に お け る 股 関 節 の 角 度 変 化 に 対 す る 膝 関 節 ・足 関 節 の 角 度 変 化 に つ い て

今 回 の 実 験 で は 、被 験 者 に は バ ラ ン ス が 崩 れ な い 範 囲 ま で の ス ク ワ ッ ト動 作 を行 わ せ た 。 そ の 際 の 最 終 的 な股 関 節 屈 曲 平 均 角 度(標 準 偏 差)は69.0(9.8)Qで あ り、 被 験 者 間 に ば

らっ き が あ っ た 。 た とえ ば 、 立 ち 上 が り動 作 で は 股 関 節 ・膝 関 節90。 屈 曲位 、 足 関 節oo

中 間 位 を 開 始 肢 位 と して 立 ち 上 が り動 作 を行 わせ 、 立 位 姿 勢 を 終 了 肢 位 とす る とい う明 確

な 基 準 を設 定 しや す い が 、 ス ク ワ ッ ト動 作 で は 基 準 が 設 定 しづ らい 。 今 回 実 施 した3つ の ス ク ワ ッ ト動 作 に お い て 、 全 被 験 者 は 股 関 節 屈 曲50。 ま で は共 通 して 到 達 して い た。 そ こ で 各 ス ク ワ ッ ト動 作 に お い て 、安 静 立 位 姿 勢(股 関 節 ・膝 関節 ・足 関 節oo中 間 位)を 開 始 肢 位 、 股 関節 が50。 ま で屈 曲 した 際 を終 了 肢 位 と し、 股 関 節 が50屈 曲す る こ との膝 関節 角 度 と足 関節 角 度 の デ0タ を解 析 した 。

結 果 は 、 す べ て の ス ク ワ ッ ト動 作 で 股 関 節 屈 曲 角 度 に 対 す る膝 関節 屈 曲 角 度 ・足 関 節 背 屈 角 度 の 関係 を 高 い 決 定 係 数(0.994≦R2≦0.999)の 直 線 回 帰 式 で 示 す こ とが で き た 。股 関 節 と膝 関節 の 直線 回 帰 式 の 勾 配 は 、NSが1.05、FSが1.08、BSが0.91で あ り、BSが 最 も 低 値 で あ っ た 。 股 関節 と足 関 節 の 直線 回 帰 式 の 勾 配 は 、NSがO.39、FSが0.44、BSが0.27

で あ り、 股 関 節 と膝 関 節 の 直 線 回 帰 式 の 勾 配 と同 様 、BSが 最 も低 値 で あ っ た 。

表1よ り股 関節500屈 曲 位 に 到 達 した 終 了 肢 位 で の 膝 関 節 ・足 関 節 の 関 節 角 度 で は 、NS とFS間 に は 統 計 的 有 意 差 は な か っ た 。 しか し、NS・FSとBS間 で は 、 膝 関 節 屈 曲 角 度 と足 関 節 背 屈 角 度 はBSがNS・FSと 比 較 して 有 意 に低 値 で あ っ た。 直 線 回 帰 式 は 、 股 関 節 屈 曲 角 度 に比 例 した膝 関節 ・足 関 節 の 関 節 角 度 変 化 量 を表 して い る た め 、 回 帰 式 の 勾 配 は 各 動 作 に お け る 終 了 肢 位 で の 関節 角 度 の 違 い を 反 映 して い る 。 よ っ て 、 終 了 肢 位 で の 各 関 節 角 度 が 有 意 に 低 値 で あ っ たBSは 、勾 配 に 関 して もNS・FSと 比 較 して 低 値 とな っ た と考 え た。

2)各 動 作 に お け る 筋 活 動 量 に つ い て

大 腿 直 筋 、 内側 広 筋 、 外 側 広 筋 に つ い て は 、 交 互 作 用 と動 作 に よ る 主 効 果 は み られ な か っ た が 、 相 に よ る 主 効 果 が み られ た 。 す べ て股 関 節 の 屈 曲 角 度 が 増 す に つ れ て 筋 活 動 量 が 大 き くな っ て い っ た 。動 作 に よ る差 が な か っ た た め 、ス ク ワ ッ ト動 作 時 の最 大%MVCを ま と

め る と、 大 腿 直 筋 で9.0〜14.2%、 内側 広 筋 で21.1〜28.4%、 外 側 広 筋 で18.4〜21.8%で あ っ た。 重 心 位 置 の 異 な る 条 件 下 で の 体 幹 を 垂 直 位 に 保 っ た ス ク ワ ッ ト肢 位 に お け る筋 活 動 量 に 関 す る先 行 研 究2)で は 、 膝 関 節300屈 曲位 の ス ク ワ ッ ト肢 位 で 、 大 腿 直 筋 が 前 方 重 心 位 で12.3%、 重 心 中 間 位 で12.2%、 後 方 重 心 位 で15.6%、 内 側 広 筋 が 前 方 重 心位 で9.4%、

重 心 中 間位 で10.6%、 後 方 重 心 位 で15.6%、 外 側 広 筋 が 前 方 重 心 位 で8.1%、 重 心 中 間 位 で10.9%、 後 方 重 心位 で17.7%で あ っ た。 ま た 、膝 関 節60Q屈 曲位 で は 、大 腿 直 筋 が前 方 重 心位 で14.5%、 重 心 中 間 位 で16.8%、 後 方 重 心 位 で22.7%、 内 側 広 筋 が 前 方 重 心 位 で 15.2%、 重 心 中 間位 で24.1%、 後 方 重 心 位 で32.5%、 外 側 広 筋 が 前 方 重 心 位 で15.3%、 重 心 中 間 位 で24.1%、 後 方 重 心 位 で32.5%で あ っ た と報 告 して い る。 こ の 報 告 で は 重 心 が 後 方 に 移 動 した ス ク ワ ッ ト肢 位 で 有 意 に 筋 活 動 量 が 大 き く、 ま た 、 膝 関節 の 屈 曲 角 度 が 増 す に つ れ て 、 筋 活 動 量 が 大 き く な っ て い た 。 ス ク ワ ッ ト肢 位 を深 く し て い く と筋 活 動 量 が 増 す と い う点 に お い て は今 回 の 実 験 結 果 と同 様 で あ る と い え る。 しか し、 今 回 の 実 験 で行 っ た 重 心 位 置 の 条 件 を か え た3つ の ス ク ワ ッ ト動 作 に お い て は 、 上 記 の3筋 の 筋 活 動 量 は 動 作 問 に 有 意 差 は な か っ た 。 これ は 、 ス ク ワ ッ ト動 作 時 の 体 幹 の傾 斜 角 度(股 関 節 の 屈 曲 角 度)の 影 響 に よ る と考 え た 。 先 行 研 究 の よ うに体 幹 を垂 直 位 に保 っ た ま ま 重 心 を後 方 に 移

8

動 させ る と、 股 関 節 の伸 展 トル ク と膝 関 節 の屈 曲 トル ク が 増 加 し、 大 腿 直 筋 や 広 筋 群 の遠 心 性 の収 縮 が 増 す と考 え られ る。 一 方 、 下 腿 の 傾 斜 と体 幹 の傾 斜 を な る べ く 同 じよ うに ス ク ワ ッ ト動 作 を させ た 今 回 の 実 験 で は 、 先 行 研 究 と異 な り、 重 心 を 後 方 に移 動 させ た 場 合 で も有 意 な 筋 活 動 量 の 増 加 は み られ な か っ た と考 え た 。

ま た ス ク ワ ッ ト動 作 に お い て 、 広 筋 群 の 活 動 が 大 腿 直 筋 よ り有 意 に活 動 す る とい う報 告 が い くつ か あ る22‑23)。今 回 の 実nで も先 行 研 究 と同 様 に 、 大 腿 直 筋 よ り広 筋 群 の 活 動 量 の 方 が 大 き か っ た 。 大 腿 直 筋 は 二 関 節 筋 で あ り、 股 関 節 の 屈 曲 と膝 関節 の 伸 展 に 作 用 す る24)

た め 、ス ク ワ ッ ト動 作 で は 股 関 節 の 屈 曲 時 に 大 腿 直 筋 が 活 動 す る と も考 え られ る。 しか し、

ス ク ワ ッ ト動 作 で は 股 関節 屈 曲 に 対 して は 大 殿 筋 に よ る遠 心 性 収 縮 が 働 く25)。 そ の た め 、 ス ク ワ ッ ト動 作 で は 大 腿 直 筋 は 、 股 関節 屈 曲 時 に は 活 動 しに づ ら く、 広 筋 群 よ りも 筋 活 動 量 が 小 さか っ た と考 え た 。

前 脛 骨 筋 に つ い て は 、 交 互 作 用 は み られ な か っ た が 、 相 に よ る主 効 果 と動 作 に よ る 主 効 果 が み られ た 。 相 に よ る 主 効 果 は 、 大 腿 直 筋 、 内 側 広 筋 、 外 側 広 筋 と同 様 、 股 関節 の 屈 曲 角 度 が増 す に っ れ て 筋 活 動 量 が 大 き く な っ て い っ た 。 各 ス ク ワ ッ ト動 作 中 の 最 大%MVCは 、 NSが 約25%、FSが 約15%、BSが 約35%で 、 最 もBSで 筋 活 動 量 が 大 き か っ た。 これ は 、 重 心 が 後 方 に 移 動 す る こ と で 、 底 屈 モ ー メ ン トが 増 加 し、 前 脛 骨 筋 の 遠 心 性 収 縮 の 活 動 が 増 加 した た め と考 え た 。

今 回 の 実 験 で は 、 ス ク ワ ッ ト動 作 の 開 始 か ら終 了 に か け て 、 下 肢 の 前 面 に位 置 す る大 腿 直 筋 や 内 側 広 筋 、 外 側 広 筋 、 前 脛 骨 筋 の 活 動 が 有 意 に 増 加 した が 、 後 面 に位 置 す る 大 腿 二 頭 筋 や 半 腱 様 筋 、 腓 腹 筋 の 活 動 は 動 作 を通 じて 有 意 な 変 化 は な い こ とが 確 認 で き た 。 ハ ム ス トリ ン グ ス は 、 ス ク ワ ッ ト動 作 で は 一 定 の 強 度 で 働 い て い る こ とが 重 要 で あ る と報 告 さ れ て お り25)、今 回 の 実 験 で は 大 腿 二 頭 筋 がMVCの3%程 度 、 半 腱様 筋 がMVCの9%程 度 で 、 動 作 を 通 じて 一 定 の 筋 活 動 量 を維 持 して い た 。 ま た 、 ス ク ワ ッ ト動 作 時 は 腓 腹 筋 よ り ヒ ラ

メ 筋 が よ り活 動 す る と され て い る26)。 ヒ ラ メ筋 は 足 関 節 底 屈 に作 用 す る単 関 節 筋 で あ り、

腓 腹 筋 は 膝 関 節 屈 曲 と足 関節 底 屈 に 作 用 す る 二 関節 筋 で あ る24)こ とか ら、 ス ク ワ ッ ト動 作 時 の 下 腿 の 前 傾 に 対 す る 遠 心 性 の 活 動 は ヒ ラ メ 筋 が 主 に担 っ て い る と考 え た。 今 回 の 実 験

で は 、 ヒ ラ メ筋 の 筋 活 動 量 は測 定 して い な か っ た が 、 腓 腹 筋 は 動 作 を 通 じてMVCの6〜7%

程 度 の 一 定 の 筋 活 動 量 を示 した 。

3)各 動 作 に お け る 運 動 比 率 に つ い て

3条 件 の ス ク ワ ッ ト動 作 に お け る 股 関 節 屈 曲 角 度 に 対 す る 膝 関 節 屈 曲 角 度 、足 関 節 背 屈 角 度 の 比 率 は 動 作 を 通 じ て 常 に 一 定 の 関 係 に あ っ た 。 膝/股 比 の 平 均 値 は 、NSが1.09、FSが 1.07、BSが0.85で あ っ た 。 足/股 比 の 平 均 値 は 、NSが0.40、FSが0.42、BSが0.23で あ っ た 。比 率 の 値 に 関 して は 、統 計 学 的 に3つ の ス ク ワ ッ ト動 作 問 に お い て 有 意 差 が み ら れ 、 両 比 と もBSがNS・FSに 比 べ て 有 意 に 低 値 で あ っ た 。 こ れ よ り 、 動 作 を 通 じ た 比 率 は ど の 動 作 で も 一 定 で は あ る が 、 そ の 比 率 の 値 に 関 し て は 、NS・FSとBS問 に 違 い が あ る こ とが 示

唆 され た 。 これ は 、 回 帰 直 線 の考 察 で も述 べ た よ うに 、BSで はNS・FSと 比 較 して 、股 関 節 50。 屈 曲 位 に お け る膝 関 節 と足 関 節 の 関節 角 度 が 有 意 に 小 さか っ た こ とで 、 股 関 節 屈 曲角 度 に 対 して 膝 関 節 屈 曲 角 度 が 小 さ く、 か つ 足 関 節 背 屈 も小 さ く な っ た と考 え た 。

こ こ で 、NS・FSで は 、 股 関 節 屈 曲 角 度 と膝 関 節 屈 曲角 度 の 比 が お お よ そ1,,股 関節 屈 曲 角 度 と足 関 節 背 屈 角 度 の 比 が お お よそ0.4で あ る た め 、股 関 節 が50屈 曲す れ ば 、膝 関 節 は 50屈 曲 し、 足 関節 は20背 屈 す る こ とが 示 唆 され た 。

一 方BSに 関 して は

、 股 関 節 屈 曲角 度 と膝 関 節 屈 曲 角 度 の 比 は お お よそ0.8、 股 関 節 屈 曲 角 度 と足 関節 背 屈 角 度 の 比 が お お よそ0.2で あ る た め 、股 関節 が5。 屈 曲 す れ ば 、膝 関 節 は 40屈 曲 し、 足 関 節 は1。 背 屈 す る こ と が示 唆 され た 。

これ ま で の 考 察 よ り、3条 件 の ス ク ワ ッ トで は 筋 活 動 量 や 下 肢 関 節 角 度 の 変 化 に違 い が み られ た が 、 す べ て の 動 作 に お い て 下 肢 の3つ の 関 節(股 関 節 、 膝 関 節 、 足 関節)の 関節 運 動 は 常 に 一 定 の 関係 に あ っ た 。 した が っ て 、 こ の3つ の 関 節 問 の 運 動 に は何 らか の 協 調 性 を保 つ 要 素 が 存 在 す る と考 えた 。

【 本 研 究 の 臨 床 的 意 義 】

今 回 行 っ た ス ク ワ ッ ト動 作 に お い て は 、 股 関 節 、 膝 関 節 、 足 関 節 が 常 に 一 定 の 比 率 で 運 動 す る こ とが わ か っ た 。NS・FSで は 、股 関 節 が50屈 曲す れ ば 、膝 関節 も5。 屈 曲 し、足 関 節 は20背 屈 す る こ とが 示 唆 され た 。 ま たBSで は 、股 関 節 が50屈 曲 す れ ば 、膝 関 節 は40 屈 曲 し、足 関 節 は10背 屈 す る こ とが 示 唆 され た。今 回 行 っ た ス ク ワ ッ ト動 作 に 主 に 関与 し て い る筋 は 、 す べ て 下 肢 の 前 面 の 筋 で あ っ た。 そ の た め 、 運 動 比 率 が 破 綻 した 場 合 、 大 腿 直 筋 や 内 側 広 筋 、 外 側 広 筋 、 前 脛 骨 筋 の 活 動 に何 らか の 問 題 が 生 じて い る 可 能 性 が 示 唆 さ れ る と考 え る。 ま た 、 ス ク ワ ッ ト動 作 の 動 作 条 件 に よ る違 い か ら、NSやFSと 比 較 してBS で は 、前 脛 骨 筋 の活 動 が よ り大 き い こ とが わ か っ た。 そ の た め 、3条 件 の ス ク ワ ッ トを 行 わ せ 、BSで 明 らか に 運 動 比 率 に破 綻 が み られ る場 合 は 、 前 脛 骨 筋 の 関 与 が 優 先 的 に 疑 わ れ る

と考 え る 。

【 結 論 】

今 回 行 っ た ス ク ワ ッ ト動 作 で は 、 動 作 開 始 か ら終 了 に か け て 下 肢 前 面 の 筋(大 腿 直 筋 、 内 側 広 筋 、 外 側 広 筋 、 前 脛 骨 筋)が 有 意 に 活 動 を増 加 させ 、 股 関節 の 屈 曲角 度 が 増 す に つ れ て 筋 活 動 量 も増 加 す る とい う規 則 的 な 変 化 が み られ た 。 と りわ け 前 脛 骨 筋 は 、FSよ りも NSで 、 そ のNSよ り もBSで 有 意 に 活 動 して い た 。 運 動 比 率 に 関 して は 、 す べ て の ス ク ワ ッ ト動 作 で 股 関 節 、 膝 関 節 、 足 関 節 は 動 作 を 通 じて 常 に 一 定 で あ っ た 。 しか し、 比 率 の 値 は BSがNS・FSよ りも低 値 で あ り、 動 作 に よ る違 い が み られ た 。

【引 用 文 献 】

1)市 橋 則 明,吉 田正 樹,篠 原 英 記,他:ス ク ワ ッ ト動 作 の 筋 電 図 学 的 考 察. 理 学 療 法 学,

10

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2)池 添 冬 芽,市 橋 則 明,森 永 敏 博:ス ク ワ ッ ト肢 位 に お け る 足 圧 中 心 位 置 の 違 い が 下 肢 筋 の 筋 活 動 に 及 ぼ す 影 響.理 学 療 法 学,30(1):8‑13,2003.

3)岡 西 哲 夫:筋 力 増 強 の 変 遷 と そ の 背 景.PTジ ャ ー ナ ル,35:379・386,2001.

4)竹 井 仁:メ デ ィ カ ル ト レ ー ニ ン グ セ ラ ピ ー.奈 良 勲,黒 沢 和 生,竹 井 仁 編 集,系 統 別 治 療 手 技 の 展 開,第2版:470‑486,協 同 医 書 出 版,東 京,2007.

5)真 鍋 芳 明,横 澤 俊 治,尾 縣 貢:動 作 形 態 の 異 な る ス ク ワ ッ トが 股 関 節 と 膝 関 節 ま わ り の 筋 の 活 動 お よ び 関 節 トル ク に 与 え る 影 響.体 力 科 学,53:321‑336,2004.

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Abutract

Purpose: This study's aim were to consider the relationship of the joint angle of lower extremity in the squat of the three conditions, how the differences in the each squats affect the amount of muscle activity during the each squats, and whether there are the constant ratio between the body segments in the each squats.

Methods: The subjects were healthy adult 8 males, average age : 23.0 (21-27) years old.

The motor task was squat motions of the three conditions that firstly was descending the center of gravity beneath (A), secondly was moving the center of gravity forward(B), thirdly was moving the center of gravity to the rear(C). At that time, we measured the lower limb joint angle by three dimensional motion analysis device and the amount of muscle activity in the surface EMG.

Results: the muscles on the front of the lower extremities (rectus femoris, vastus medialis, vastus laialis, tibial anterior) were involved mainly in all the squats. Tibial anterior, in particular, was working significantly in the order of C,A,B. For the exercise ratio, the value of the ratio of C was significantly lower than the A and B.

Conclusion: The relationship bitween hip, knee and ankle joints was always constant through the squats. But there was the difference due to the motion conditions in the

ratio.

Keywords: squat, three dimensional motion analysis device, joint angle, surface EMG, amount of muscle activity

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