理学療 法学 第 19巻第 4 号 399
〜
404頁 （1992年 ）報 告
足 底
面
急
傾斜刺
激
が
立
位姿勢
反 応
に
及
ぼ
す
影響
後傾刺激
に対
す
る足底
圧
中
心
軌跡
の距離
と面積
に よ る解析
＊木
山
喬 博
1）室
賀 辰
夫
2）岩
月
宏
泰
1）猪 田 邦
雄
1） 要旨 安 静立位と転 倒 性の外 乱 刺 激を与え た場 合の 老年 群 と青 年 群との姿 勢 調 節の巧 拙を足 底 圧 中心軌 跡 （重 心 動 揺 ） の移 動 距 離と面 積で比 較検 討し た。 老 年 群 （平 均68．
1
歳 ）17
名と青 年 群 （平均21．
2
歳 ） 10名 を 対 象に，
足 底 面0
度と不 意に踵下が りに3，6，9
度で急 傾 斜さ せ た場合の重心 移 動 距 離と面 積を，
重 心動揺 計で 30秒 間 測 定した。 重 心 移 動 距 離 而 積 共に 0，
3，
6，
9度におい て老 年 群の値は青 年 群より も高 値 を 示 し，
老 年 群で姿 勢 調 節 能は劣っ て いた。
両 群とも傾 斜 角 度の増 加に伴っ てO，
3，
6，
9度の順に距 離 も面 積 も増 大し，
9度と6度 間の増 大が非 常 に大 きかっ た。 両 群とも測 定 回 数があとになるほど距 離，
面 積 共に小 さい値 を示 す 傾 向が み られ，
学 習の影 響を無 視 で きない こと を窺わ せ た。 後 方 傾 斜に対 する姿 勢 調 節は両 群とも前 後 方 向で行 わ れて いた。 キー
ワー
ド 後方 傾斜，
姿勢反 応，
足 底 圧中心軌跡 は じ め に 歩行 時に障害 物につ ま ついたり，
立 位 時に転 倒 性の外 力 が 不 意に加 わっ た時，
反 射 的に姿 勢 調 節が行わ れて姿 勢は保持さ れ る が， 転倒 性の外力の大 きさ や種類に よっ て は，
バ ラ ン スを崩し た り転倒す ること も あ る。一
般 的 に老 年の方が青年よりも転倒 性の外力の作 用に よ り姿勢 を崩し易い印象が あ る。 ヒ トの平 衡 反 応は姿 勢 運 動，
動 作に欠か せ な いもの で ある が，
重 心 動 揺 計な どによる静 的な平 衡 反 応の評 価＊
UprightBalance Reaction of Sudden Backward Tilting of a Floor Board
l） 名古屋大 学医 療技 術 短 期 大 学 部 理 学 療 法 学 科
Takahiro Kiyama
，
RPT，
Hiroyasu Iwatsuki，
RPT，
Kunio Ida
，
RPT ：Department of Physical Therapy，
Nagoya University College of Medical TechnoLegy
2）名 占屋 大学医 療技 術短 期大 学 部 作 業 療 法 学 科
Tatsuo Muroga
，
MD ：Department of OccupationalTherapy
，
Nagoya Univcrsity College of Medical Tech−
nology （受付日1991年4月11口／受 理目 正991年9月3日） が多い。 静
，
動移行 時の過 渡 現 象 期の反 応 を含めた姿 勢 反 応に 関 して は，
立位 姿勢状態で重 心位置に転倒性の 外力を加 えて姿勢調節能を検索し た奈良1）らの 報告や台車上 立位 時に台 車に外 力を加え た時の姿 勢 調 節 を 定 量 的に評 価 し た浅井2）らの報 告な ど が ある。 我々 は足 底 面 を急に傾 斜させた場 合の姿 勢 調 節 能 を検 索 するため に考 案，
作 成 した傾斜 刺激装 置を用い て， 静 止 立 位 時に傾 斜 台 （足 底 面 ） を不 意に爪 先 下 がり に傾 斜 （前傾）さ せ た転倒性の外乱刺激を加えて， 重 心動揺計 の フォー
スプレー
トで測定 し た 足底圧中心軌跡 （以下重 心動 揺と す る）の移 動 距離と面 積か ら， 老 年 群と青 年 群 との違 いについ て報 告し た3）4）。
そこ で，
今回は踵 下が り に傾斜 （後傾）さ せ た と きの 姿勢調節 能を前 傾と同様の装置と方法で老年 群と青年群 との 違いにつ い て比較検 討すること を目的と し た。400
理 学 療 法学 第 19巻 第 4号 対 象 青年群は当医療短大に在 籍する平衡 機 能 障 害の 無い21 〜 22
歳 平 均 年 齢21．
2
±O．
4
歳の10
名 （男4 ，
女 6 ）を対象と し， 老年群は ゲー
ト ボー
ル （4 回／週， 以L
）や カラオ ケ （1
回／週，
以 上）な どに参加 し，
日常 活 動 を 積 極 的に健康 的に過ご して おり，
平衡機 能障害を 訴え て い ない 60〜
82 歳 平 均年va
68．
1士8．
2 歳の 17 名 （男 6，
女 11） を対 象 と した。 ただし，
後 傾9
度に おい て は1回目に転倒し た例が 5 例あり，
そ の うち2例 は3
回 と も転 倒し た ため9
度で は 工5
例 と した。
方 法 方 法は図 1に示 した ご とく，
傾 斜 台を重 心 動揺計（1｝ （日本電気三栄， IG−
06）上に設置し，
重 心 動揺計の零 点を目動調節し，
傾斜 台一
．
ヒに被検 者 を両足 部 内 側 を 接 し た閉 足 位で立た せ， 2m
前方の 目の 高さの印を凝 視さ せ た。
両 足 先は傾 斜 台（2）の回転軸 （図 1の矢 印）に一
致 した線に合 わせ た。 ロー
ラー
部 を鋼 線 （ので引っ 張 り，
ス トッパー
で ロー
ラー9B
（s）を固 定し，
傾 斜 板 を水 平 に保 ち， 傾 斜 楓2）E
に被 検 者 を 立た せ た。
傾 斜 角 度は，
板（9｝の厚さ で， 3， 6， 9 度の 3 種類を可変とし た。 傾 斜 角度を設定し た後，
手 動で ス トッ パー
を外す と，
軸 芯を や やず らせ たロー
ラー
部 の前方回転力とバ ネ （6｝の 張 力とで ロー
ラー
部 （のが急 激に前 方に回 転 するこ とに よっ て，
傾 斜 板 （Z）が 自 由落 下 を 開 始 し，
落 下 開 始と同 時 に リミッ トス イッ チωが作動する。 こ の リミッ トスイ ッ チ で検 出し た傾斜開始の信 号を ト リ ガー
と して重 心 動揺罰
｝…
29
8 4、
−
3↓
／以
“
〆’
1−1
一
一
1
−一
一
7 5 6『
’
＼一
一
丶 一
一
＼＿
、
，
1，
噛
「
図1
傾斜刺 激装置の簡 略 図 1 ：重 心 動 揺 計 2 ：傾斜板 3 ：鋼 線 4 ： ス トッパー
5 ： ロー
ラー
部 61 バ ネ 7’
リミッ トス イッ チ 8，
コ ンピュー
タ 9’
傾斜 角設定板 計（1）の出 力をパー
ソ ナル コ ン ピュー
ター
（NEC
の PC−
9801） 〔S）に取 り込 み，
重 心 動 揺の 移 動 距 離と面 積 や 移 動 距 離の 8方 向 成 分な ど がパ ソ コ ンで処 理され，
プ 「丿ン ター
に描 出される。 計測の手順は被検者に検査の内容と目的を説明して，
傾斜 角 0 度 （水平）は 2回，
後 傾角 3 度は 3回 （前 傾の 場 合に最 初の傾 斜 刺 激に対 する重 心 動 揺 が 最 も大 きい こ と が観察さ れ た ため3
回 と し た），
6
，9
度は各々 2回 ずっ こ の順序で30
秒闇測定 し た。 各々 の条件で の移動 距離，
面 積，
移動距離の8
方 向成 分は 2同の平均 値 （3
度の場合は2
回目と3
回 目の 平 均 ）を個 人の代 表 値と し た場 合と，
各 角 度の回 数 別のイ直 を代 表 値と した場 合の比 較を t一
検 定で行っ た。
8方 向 成分の うち 前 後 左 右の 4方 向成 分の み につ いて整 理 した。 結 果 1，
重 心 移 動 距 離の変 化老 年 群と青 年 群の重 心 移 動
距
離の平均と標 準 偏 差を図 2に示し た。 両群 と も後 傾 角 度の増 加に伴っ て移動距離 は増 加の傾向を示 してお り， この傾 向は前傾と同様で あっ た。 同じ角 度での 老 年 群と青 年 群との比較は図3
に示し た。 移 動 蹲離は老年群の方が大きい値で あっ た。 すな わ ち，
転 倒 惚の外 乱 刺 激に対 して老 年 群の ほうが不 安 定で ある ことを示した。 後 傾角度の増 加に よ る移動距 離の増 大は，
両 群とも0
度よ り3
度， 6
度より9
度の ほうが移動 距離は有 意 （p ＜ 0．
01）に大 きかっ た。 6度は3
度より も移 動 距 離が大 きい傾 向 を 示 すにと ど まっ た。 隣合う角度間の平均値の差 を 図4に グラフで示 した。
cm140120．
1008060402 o 老 年 群 青 午 群 ＊ 一一
＊＊ ＊ ＊ 一 一 ＊ ＊ 一 0度3度 6度 9t蔓 図2
±
P＜ O．
05
0度 3度 6度 9度 後傾斜角度と重 心 移 動 距 離 x ＊ pく0．
01
足 底面急 傾 斜 刺激が立位姿勢反 応に及ぼ す影 響 401 皿 舶
W
20 00 踟 60 胴 W 20 0 C1 1 1 ＊ ＊ 鬥 ＊ ＊ ＊＊ 一 一 ＊ ＊ ＊ 一 図3
老 青 老 青 老 青 老 青 0度 3度 6度 9度 後 傾 斜 角 度 と重 心 移 動 距 離 ＊ p〈O．
05
＊＊ pく 0．
02＊ ＊ ＊ p＜ 0
．
Ol a） 前 傾 時 cm2018161412−
1086−
4−
2−
o （3−
0） （6−
3） （9−
6｝ 老 年 群 青年 群一
“
一
一
b
）後傾 時 em201816 ／41210 老年群の方が高値を示 した。 角度 増 加に よ る影響は両 群 とも左 右の成 分の増 加は小さ く，
前後の成 分の ほ う が大 きかっ た。
0 度に対する比率を範囲で示 すと，
青 年 群の 左 右で は 1．
04〜
1．
07，
老年群のそ れ はLO9，
青 年 群の 前 後で は L83〜 2．
58，
老年群のそ れ は1，
78 〜2．
42と左 右成 分よりも非常に大き かっ
た。 3．
測定順 序別移動距 離後 傾
3
度で3
回，6 ，9
度では2回 ずつ測 定 した角度 別の移動距離は表 2 の ご とくで あっ た。
移 動 距 離を 測定 回別に比 較 す ると，
老 年 群の 3 度で は1
回 目と2 ，3
回 目との間に差がある傾 向を示し た が，6 ， 9
度で は回 別 間に差は無 かっ た。 青年群で は3
度の 1回 目と3回 目と の間に差が見ら れ た （p＜0
．
05
）が， 2
回 目 と3
回 目 と の間には差が あ る傾向を示 すに と どま り，
6，
9度で は 回別 間に差は見 られな かっ た。 4．
重心移 動 面 積の変 化老年 群と省 年 群の重 心
移
動面積の平均と標準 偏差を図5
に示 し た。 両群と も後傾角度の増 加に伴っ て移 動 面 積 は増 加の 傾 向 を 示 して おり，
この傾 向は前傾と同 様で 表1
4
方 向移動距離 （cm ） 亅 「 目 後 左 右 （3−
0） （6−
3） （9−6
） 老 年0
度36．
13
度 J「3．
3
6
度60．2
9
度64．2
36，8
35．
936．
1 57．
736．
835．
9
7L
2
37．
2
37．
3
89．1
39．
2
39．
4
青 年O
度31．4
3
度44．6
6
度52．6
9 度 57，
632，0
33．
0
32，
9
59，1
32．
9
34。
0
65．9
33．
3
33．
3
82．
7 34．
235，
1 表2 測 定 順序別移動距離 （cm ）（3
−
0〕〔6
−
3）（9
−
6）（3
−
O）（6
−
3）〔9
−6
） 図4
前，
後 傾 時の重 心 移 動 距 離の角 度 間 差 老年群 （n＝17
） 青 年 群 （n＝
10） 3度と0度間の差と9度と6度 間の差 が大き かっ
た。 こ の傾 向は前 傾の場 合にも見ら れ た が，9
度と6
度聞の差 を後傾と前傾とで比較する と後傾は前 傾の2．
1〜 2．
2
倍 と非 常に大 き く2倍 以 ヒの差で あっ た。 2，
重 心 移 動 距離の 4 方向成分 前 後 左 右の重 心 移 動距 離の平 均を表 1に示し た。 後傾 角 度の増 加に よ る距離の4
方 向成分は各角度に お いて，
後 傾3度 回 目 回目 回 目 後傾6
度 回 目 回 目 後 傾9
度 回R
回 目96．
6
：辷14，
5
89，
8
±15．
4 88．
1±9，
3 97．
7：ヒ19．
4 93，
1±14．
3
114．
8
土22．7
107．
0±17，
0 86、
0
±8．
0 79．
2±7．
277，
7±8．0
84。
7±6，
182．
0
±9，
2
93．
3
±6．
3
94．
8二辷7．
1402
理学療 法学 第19
巻 第4
号 コロ
コ
ロ
mOOOOOOOOO C87654321 老 年 群 ＊ ＊ 青 年 群 一 ＊ ＊ 一 ＊ ＊ 一 ＊ ＊ 一0
度3
度6
度9
度 図5
＊ ＊ P＜ 0．
10
度3
度6
度9
度 後 傾 斜 角 度 と重 心 移 動 面 積 0000000Q 876543210 老 青 0度 図 6 老 青 老 青 老 青 3 度 6度 9度 後傾斜 角 度と重心移動面積 表3
測 定 順 序 別 移 動 面 積 （cm2 ） 老年 群 （n＝
17） 青 年 群 （n≡10
） 後 傾3度 同 目 回 目 回 同 後傾6
度 回目 回目 後 傾9度 回 目 回 目34．6
ニヒ16．
629．5
±王3．
123．
3
：ヒ6．6
35，
8
：ヒ15，3
28，
6
±7．9
60，
1±26．
3 49．
5±23．
5 36，
7±14，
123．0
± 8，
5 18．
7± 6．
827．
1弖：9．3
2L
2
±1L2 43．
2±17。
2 42，
6±13，
4 あっ た。 同じ角度で の老年群 と青 年 群 との比 較は図 6に示 した。
移動面積は老年群の ほ う が大きい傾 向を示すにとど まっ た。 後 傾 角 度の増 加によ る移動 距離の増 大は，
両群とも0
度よ り3度，
6度より9度の ほ うが移動 距 離と同 様に，
面 積 も有 意 （pくO．
Ol
）に大 きか っ た。 6
度は3
度より も移動面 積が大 きい傾 向 を示 すにと どまっ た。
隣合う角度間の平均値の 差を図7
に グラフで示し た。
3
度 と0
度間の差 と9
度 と6
度 間の差 が 大 きかっ た。
こ の傾向は前傾の場 合に も 見 ら れ た が，
9度と6度 間の差 を後 傾 と前 傾 とで比 較 すると後 傾は前 傾の 2．
3 〜
2．
5
倍 と非常に大き く2 倍以h
の差で あっ た。5 ，
測定順序別 移動面積 後傾3
度で3
回，6 ，9
度で は 2回 ずっ 測定し た角度 別の移動 面積を表3
に示し た。 測定回 別に比 較 すると，
老年 群で は3
度の1
回目と3
回 口との間に差があっ た a）前傾 時 cm2302520151050 （3−
0） （6−
3＞ （9−
6） b） 後 傾 時 cm2302520−
15−
1Q50 （3−
0＞ （6−
3） （9−
6＞ 図 7 前，
（3−0
＞ （6−
3） （9−
6） 老 年 群 青年 群一
一
〔3−
O） （6−
3） （9−
6） 後 傾時の重心移 動 距離の角 度 間 差 （p＜ O．
Ol） が，
6，
9度で は回 別 間に差は無か っ た。
青 年 群で は3度の 1回 目 と2回 目 （p＜ 0，
05） および1 回 目 と3回 目 （pく 0，
01） との間に差がみ られた が， 6，9
度で は回 別間に差は無 かっ た。 考 察 立 位 時に後 方 転 倒 性の傾 斜 刺 激 を加え て，
立 位 姿 勢 維足底面急傾 斜刺 激が立 位 姿 勢 反 応に及ぼ す影 響 403 持の制御 能力を重心移 動距離と面積で， 老年群 と青 年 群 と を比 較 検 討 した。 後 傾 時の姿 勢 調 節 機 序を推 測 する と
，
足底板が急 傾斜 を し た時，一
時的に床反 力が激 減し，
傾 斜 完 了 後に足 底 が板に接触して床反 力が復活 することによっ て姿 勢 維 持 が可 能と な る。 この時の姿勢調節に影響する因子と して，
足 底の床 反 力が変化 し た 量 と速 度の 求心 性情報の正 確さ，
その情 報 処 理 能 力，
姿 勢 維持に適 切な遠心性情 報 出力， 足関節の可 動 域の違いな ど が挙げ られ る。 後傾時の重 心 移 動 面 積 と距 離の青 年 群に対 する老 年 群 の比は前傾の場 合と同様に1
よ り人き くな り，
傾斜刺 激 に対 する姿勢調節 能は老年群の ほ う が青年群よ りも21〜38
％ 低い結 果と なっ た。 これ は柳 沢 5）ら の 報 告にあ る単純反 応 時 間の遅れ が 38％ で あ るこ と と よ く似て い る。 これ らの機 能 低 下の原 因 と して幾つ かの因 子が考え られ る が，
末 梢神経伝達 速度は60
歳を超え ると約 10％ 低 下 し6），
直 接的因子 と は言え ない が，65
歳の筋 力は20〜 30
歳に達 した筋力より約20
％低下する了）ことや柳 沢5）らの推 測 する中 枢 処理過 程の延 長な ど が総合 的に関 わっ て い る結 果で あろう。
後傾9
度に お け る重 心移動 面積は後 傾3度 と6度の時 と較べ て， 非常に大きな値を 示 した こと と対 象の項で述 べ た ように9
度で は5
例が1
回目に， 2
例は3
回 と も転 倒し たこと か ら，
老年 群で は 9度 付近に後 方転倒の限 界 角 度が存 在 するもの と思 わ れる。
転 倒 例の無かっ た前傾 よ り も後 傾で転 倒し易い理 由は，
転 倒 防 止に必 要な足 関 節軸 か ら踵 部の力 点 まで の テコ の レ バー
長が短い こ と，
傾斜終了後の床反力復 活時閤の遅れ や足関節の可 動 域は 底 屈よりも背 屈のほ う が少ない こ と な どの因 了 が 影響 す る もの と思 われ る。 今後はこ の転 倒 限 界 角 度の有 無と その角 度，
老 年 群と 青 年 群との違い と その因 子，
平衡 機 能 障 害の評 価や歩 行 機 能との関 連 性な どを追 求 する準 備を進め て い る。
結 論 1） 後 傾 斜 刺激に対する老年群と青年群の姿勢調節能 を重 心 動 揺 計で足 底 圧 巾 心 軌 跡の移 動 距 離と面 積で比 較 検 討 した。
2
） 傾斜角度が増 す と，
両 群 と も距 離 と面 積が増 加 し た。3
）同じ角度に お け る距離は，
老年群で大き かっ た が，
面積 は老 年 群で大 きい傾 向を示 した。 4） 距 離，
面 積は両 群とも3度とO度，
9度と6度 間 の差 が著し く大 きかっ た。5
）老年群で は後傾9
度近く に立位 保持，
可，
不 可の 限界が あ るこ と を窺わ せ た。 6） 測 定 回 数に よ る慣 れ 現 象 が 窺 わ れた。 文 献 1）奈良 勳，
辛 島 修二・
他：下 肢 関 節 固 定 時の立 位 重 心 動 揺に 及ぼ す外 力の 影 響．
理学 療 法 学 12（学 会 特 別 号）：163，
19852 ） 浅 井 仁1 河 村 光 俊・
他 ：平 衡 反 応の定 量 的 検 査の試み，
理 学療 法 学 14：2上一
25，
1987．
3
） 室 賀 辰 夫，
木 山喬1
専・
他 ：急 傾 斜 刺 激に対 す る立 位 姿 勢 反 応の解折．
厚生省 科学研究費補助 金シ ル バー
サ イエ ンス研 究 平成 元 年 度 報 告，
1988．
・
1） 木 山 喬 博，
室賀辰 夫。
他 ；足 底 面 急 傾斜刺 激 時の立位 平 衡 反 応，
名 大 医 療技術 短 大 部 紀 要 3 ：83−
90，
1991．
5） 柳 沢 信 夫，
田丸冬 彦・
他：厚 生 省 厚生科 学 研 究 費 補 助金 シ ル バー
サ イエ ン ス研 究 昭 和 62隼 度 研究報 告，
1988．
6） 祖 父 言1』
逸 郎，
藤 原 哲 司・
他 （編 ）：「内 科セ ミ ナー
PN 2 脳 波 筋電 図 」永 井 書 店，
1981．
7） 朝 比 奈一
男 （監 訳 ），
浅 野 勝 巳 （訳）：「オス トラン ド運 動 生 理学 」 大修館 詣店，
柬京，
1984，
507L404
-\esza#
eg19geg4e
<Abstract>
Upright Balance Reaction on
Sudden
Backward Tiltingof a Floor BoardTakahiro
KIYAMA,
RPT,
Hiroyasu
IWATSUKL
RPT,
Kunio
IDA,
RPT
Dopartment
of
IVzysical77tempy,A;ttgoya[1itiversityCotlageof
Medical 7lechnolog),Tatsu6
MUROGA,
MD
Department
of
OccmpationalThevaPy,
IVZigaya
VhivexsiCy
Collage
of
hedical
Technotqg))
Controlabilityof upright
balance
at static state andjust
after sudden backward tiltingof afloorboard was compared between the aged and young subjects using a stabilograph for30
seconds. The upright balance was estimated by sway length and area of center of
body
gravi-ty.
Subjects
were seventeen aged people(mean
68.1
years old) and ten young people(mean
21.2
years old),Angles of the
backward
tiltingof afloor
board
were set asO
(at
rest),3,
6, 9degrees
and subjects could not predict thetiltingtriggertiming.Results were as follows:
1
)
Both the sway lengthand the area of theaged group at static condition and whentilt-ing
were largerthan thoseof the young group.
2)
In theboth
groups, the swaylength
and the areaincreased
with anincrease
in
theangle of thetilting.
3) The sway length of the aged group was 13-20% higher,and the sway area 26-61%
higher than thoseof the young.
4) Ratio of the sway area at 3 deglO deg, 6 deg/3 deg, 9 deg!6 deg was 3,72,1.22,
1,70,
respectively, inthe aged group and 4.75,1.16,1.77,respectively, intheyoung.
