着地動作における膝関節アライメントの性差について

国 際 医 療 福 祉 大 学 大 学 院

医 療 福 祉 学 研 究 科 博 士 課 程

月経周期における着地時の膝関節運動の変化と

前十字靭帯損傷

平 成

24 年 度

保 健 医 療 学 専 攻 ・ リ ハ ビ リ テ ー シ ョ ン 学 分 野 ・ リ ハ ビ リ テ ー シ ョ ン 学 領 域

学 籍 番 号 ：

10S3031 氏 名 ：櫻井 好 美

研 究 指 導 教 員 ： 前 田 眞 治 教 授

要 旨 非 接 触 型 前 十 字 靭 帯 （ACL） 損 傷 の 発 生 が 女 性 の 月 経 期 に 多 い 原 因 を 検 討 す る た め ， 着 地 動 作 に お け る 膝 関 節 運 動 と 膝 関 節 周 囲 筋 の 筋 硬 度 を 計 測 し 月 経 周 期 で 比 較 し た ． そ の 結 果 ， 女 性 は 黄 体 期 の 前 半 に 他 の 時 期 と 比 べ て 大 腿 骨 に 対 す る 脛 骨 内 旋 角 度 と 前 方 変 位 量 が 有 意 に 増 加 し ， 黄 体 期 前 半 を ピ ー ク と し て 黄 体 期 後 半 と 月 経 期 ま で 増 加 傾 向 で あ っ た ． よ っ て 膝 関 節 の 緩 み や す さ は 月 経 期 ま で 残 存 す る こ と が 示 唆 さ れ ， こ れ は エ ス ト ロ ゲ ン の 影 響 と 考 え ら れ た ． 筋 硬 度 は 大 腿 直 筋 筋 腹 と 大 腿 二 頭 筋 筋 腹 に お い て 黄 体 期 に 有 意 に 上 昇 し ， 月 経 期 と 排 卵 期 は 低 下 し た ． こ れ は プ ロ ゲ ス テ ロ ン に よ る 交 感 神 経 活 動 の 活 発 化 に よ る 影 響 と 考 え ら れ た ． こ の こ と か ら 月 経 期 は 黄 体 期 前 半 を ピ ー ク と す る 脛 骨 の 内 旋 ・ 前 方 変 位 は 減 少 す る も の の ， 筋 硬 度 の 低 下 に よ っ て 膝 関 節 の 動 的 安 定 性 が 得 ら れ に く い 時 期 で あ る こ と が 示 唆 さ れ ，こ こ に 月 経 随 伴 症 状 が 加 わ る こ と で ACL 損 傷 リ ス ク が 高 ま る と 考 え ら れ た ． キ ー ワ ー ド 前 十 字 靱 帯 損 傷 ， 月 経 周 期 ， 着 地 動 作

Relationship between knee joint motion during landing in the menstrual cycle and anterior cruciate ligament injury.

Abstract

To examine wh y the development of non-contact -type anterior cruciate ligament (ACL) injury is frequent during the menstrual period, knee movement on landing and periarticular muscle rigidity were measured and compared in the menstrual cycle.

In females, the in ternal rotation angle of the t ibia to the femur and rate of anterior

displacement in the early luteal phase were significantly greater than in other phases, reaching a peak in the early lu teal phase. This tendency persisted in the latter luteal phase and until the menstrual period. The se results suggest that the knees’ tendency to loosen remains until the menstrual period. This may be associated with estrogen. The rigidity of the rectus and biceps femoris muscle venters significantly elevated in the luteal phase, but reduced in the mens trual and ovulation phases. This was possibly associated with the progesterone -related activation of sympathetic nerve activity. This suggests that, although the incidence of internal

rotation/anterior disp lacement of the tibia, which reaches a peak in the early lu teal phase, decreases during the menstrual period, a reduction in the muscular rigid ity makes it difficult to achieve d ynamic stability of the knees during this period. Concomitant sympto ms related to menstruation may increase the risk of ACL inju ry.

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Keywords

目 次 I. 緒 言 1. 研 究 背 景 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ 1 2. 月 経 周 期 と ACL 損 傷 の 関 係 に つ い て の 先 行 研 究 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ 3 3. ACL の 機 械 的 特 性 の 評 価 と 三 次 元 計 測 の 限 界 ・・ ・ ・・ ・・ ・ ・・ ・・ ・・ ・ 4 4. 研 究 の 目 的 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ 5 II. 対 象 と 方 法 1. 対 象 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ 6 2. 方 法 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ 6 III. 倫 理 配 慮 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ 11 IV. 結 果 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ 12 V. 考 察 1. デ ー タ 選 別 の 必 要 性 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ 20 2. 計 測 を 12 週 行 っ た 理 由 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ 20 3. 筋 硬 度 計 測 の 信 頼 性 に つ い て ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ 20 4. 着 地 動 作 に お け る ACL 損 傷 の 受 傷 機 転 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ 21 5. ACL 損 傷 発 生 リ ス ク の 男 女 差 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ 22 6. 黄 体 期 前 半 の 膝 関 節 角 度 増 加 の 原 因 に 関 す る 考 察 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ 23 7. 黄 体 期 前 半 ・ 後 半 の 筋 硬 度 上 昇 の 原 因 と そ の 作 用 に 関 す る 考 察 ・ ・・ ・ ・ ・ ・ 24 8. ACL 損 傷 の 発 生 と 月 経 周 期 と の 関 係 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・・ ・ ・ ・ ・ ・ 25 VI. 本 研 究 の 限 界 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ 26 VII.結 語 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ 27 VIII.謝 辞 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ 28 文 献 一 覧 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ 29 参 考 資 料 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ 36

1 Ⅰ ． 緒 言 1． 研 究 背 景 膝 関 節 は 人 体 最 大 の 荷 重 関 節 で あ り ， 日 常 生 活 を お く る 上 で 完 璧 な 安 定 性１ ）_{を 保 ち つ} つ 大 き な 屈 伸 可 動 性 が 求 め ら れ る ． 凸 状 の 大 腿 骨 表 面 と ほ ぼ 扁 平 の 脛 骨 上 関 節 面 の 形 状 は 骨 性 に 連 結 す る こ と は 困 難 で あ り ， 極 め て 適 合 性 が 低 い ． そ の た め 膝 関 節 は 能 動 要 素 で あ る 筋 と 受 動 要 素 で あ る 靭 帯 と 関 節 半 月 が 補 強 し つ つ 協 調 し て 運 動 を 誘 導 し て い る ．

前 十 字 靭 帯 （Anterior Cruciate Ligament， 以 下 ACL） と 後 十 字 靭 帯 （ Posterior Cruciate Ligament,以 下 PCL） は 膝 関 節 の 回 旋 中 心 を 規 定 し 中 心 軸 の 役 割 を 担 っ て い る １ ）_{．ACL は 膝 関 節 の 関 節 窩 に あ る 丈 夫 な 線 維 性 の 構 造 を 有 す る 靭 帯 で ，脛 骨 が 大 腿 骨 に} 対 し て 前 方 に 変 位 す る こ と を 制 御 す る 第 一 義 的 な 組 織 で あ る 2）_{． 膝 関 節 の 前 方 剪 断 と 回} 旋 運 動 の 安 定 性 は ， 屈 曲 伸 展 時 の 関 節 面 の 適 合 性 を 確 保 す る の に 不 可 欠 な 要 素 で あ り ， 膝 関 節 の 動 的 安 定 性 の 維 持 に ACL の 果 た す 役 割 は 大 き い ． ACL 損 傷 は そ の 多 く が ス ポ ー ツ 場 面 で 発 生 す る こ と が 知 ら れ て い る ． こ の た め ACL 損 傷 の 予 防 に つ い て 様 々 な 観 点 か ら 検 討 が な さ れ て き た ． 特 に ， 受 傷 機 転 ， 受 傷 肢 位 に つ い て 数 多 く 報 告 さ れ ，膝 関 節 軽 度 屈 曲 外 反 位（dynamic knee valgus）が 受 傷 機 転 に な り や す い こ と が 報 告 さ れ て い る 3)4)_． ま た ，近 年 ACL 損 傷 発 生 率 の 男 女 差 が 注 目 さ れ て お り ，多 く の 研 究 者 に よ っ て 女 性 ス ポ ー ツ 選 手 は 同 じ 競 技 の 男 性 選 手 と 比 較 し て ，ACL 損 傷 の 発 生 率 が 高 い こ と が 報 告 さ れ て い る （ 表 １ ） ．Harmon ら 5)_{は ， 大 学 生 の バ ス ケ ッ ト ボ ー ル 選 手 を 対 象 と し て 調 査 を} 行 い ， 男 性 の 発 生 率 が 0.08％ で あ っ た の に 対 し て 女 性 は 0.28％ で ， 女 性 の 発 生 率 が 3.5 倍 で あ っ た と 報 告 し て い る ．バ ス ケ ッ ト 選 手 を 対 象 と し た 調 査 で は こ の 他 に Arendt ら 6） が 2.90 倍 ， Agel ら 7 )_{が 3.38 倍 高 か っ た と 報 告 し て い る ．} 他 の 競 技 に つ い て ハ ン ド ボ ー ル で は ，Myklebust ら 8 ）_{の 研 究 で は 女 性 の ACL 損 傷 の} 発 生 率 が 2.51 倍 ， Olsen9)_{ら の 研 究 で は 3.21 倍 と な り ， バ ス ケ ッ ト ボ ー ル と 同 様 に 女 性} の 発 生 率 が 高 か っ た と 述 べ て い る ．ま た ，こ の 他 で は サ ッ カ ー6)7)_{と 体 操 競 技} 10)_{で 女 性 の} ACL 損 傷 の 発 生 率 が 高 い と 報 告 さ れ て い る ．

2 表 １ ．ACL 損 傷 の 発 生 率 の 男 女 差 に 関 す る 報 告 報 告 者 （報 告 年 ） 競 技 対 象 男 性 女 性 男 女 比 件 数 発 生 率 件 数 発 生 率 Harmon ら（1998）５ ) _{バスケットボール 大 学 生 84 0.08 2 7 5 0.28 3.50} Arendt ら（1999 ）６ ) _{バスケットボール 大 学 生 75 0.1 0 1 9 4 0.29 2.90} Agel ら（200 5）７ ） _{バスケットボール 大 学 生 1 68 0.08 5 1 4 0.27 3.38} Myklebust ら（1997）８ ）_{＊ ハンドボール 大 学 生 33 0.55 54 1.38 2.51} Olsen ら（2005 ）９ ）_{＊ ハンドボール 大 学 生 9 0.24 44 0.77 3.21} Arendt ら（1999 ）６ ） _{サッカー 大 学 生 77 0.12 1 5 8 0.33 2.75} Agel ら（2005 ）７ ） _{サッカー 大 学 生 1 92 0.11 3 9 4 0.31 2.82} Hutchison ら．（ 1995）1 9 ） _{体 操 大 学 生 47 0.17 5 0.52 3.06}

＊：1000 athlete-hours，それ以 外 は全 て 1 00 0 athlete -exposures

こ れ ら の 競 技 に 共 通 す る の は ジ ャ ン プ の 着 地 や 急 激 な 方 向 転 換 ・ 停 止 で あ る ． こ の こ と か ら 女 性 の ACL 損 傷 は 他 の 選 手 と の 接 触 や 転 倒 に よ っ て 膝 に 直 接 外 力 が 加 わ る コ ン タ ク ト プ レ ー で は な く ， ノ ン コ ン タ ク ト プ レ ー で 好 発 す る こ と が 分 か る ． こ れ ら の 動 作 は 足 部 を 床 面 に 接 地 さ せ て 荷 重 位 で 行 う も の で あ り ， 閉 鎖 性 運 動 連 鎖 と 定 義 さ れ て い る ． つ ま り 女 性 は 閉 鎖 性 運 動 連 鎖 の 中 で 瞬 間 的 な 下 肢 の コ ン ト ロ ー ル が 十 分 に 行 え ず 損 傷 す る こ と が 多 い と 考 え ら れ る ． こ の 理 由 と し て ， 女 性 の 運 動 時 の 膝 関 節 周 囲 筋 の 不 均 衡 が 挙 げ ら れ ， 膝 関 節 周 囲 筋 の 協 調 性 の 低 下 が 膝 関 節 の 安 定 性 を 低 下 さ せ ，ACL 損 傷 の 一 因 に な っ て い る と 考 え ら れ て い る 11-13 )_． 一 方 バ イ オ メ カ ニ ク ス 的 な 検 討 で は ，着 地 動 作 に お け る ACL 損 傷 は 多 く が 踵 接 地 時 に 発 生 し て い る と 報 告 さ れ て お り 14)_{， こ の と き の dynamic knee valgus に つ い て ， 女 性 は}

膝 関 節 屈 曲 角 度 が 減 少 し 外 反 角 度 が 増 加 す る こ と で ACL の 張 力 が 増 し 損 傷 し や す く な る と さ れ て い る 15-18 )_{． し か し 脛 骨 の 回 旋 方 向 に つ い て は 回 旋 方 向 に つ い て は 内 旋 と 外 旋 の} そ れ ぞ れ の 報 告 が 散 見 さ れ 10) 17 ) 36 )_{一 定 の 見 解 は 得 ら れ て い な い ．櫻 井 ら} 19)_{は ジ ャ ン プ の} 着 地 動 作 を 比 較 し 女 性 の 脛 骨 内 旋 角 度 は 男 性 と 比 較 し て 大 き く ， 足 尖 接 地 か ら 短 時 間 で 内 旋 角 度 が 最 大 に な る こ と を 報 告 し ，女 性 の ACL 損 傷 率 が 高 い の は 脛 骨 の 急 激 な 内 旋 に よ り ACL が 強 く 伸 張 さ れ る の と 同 時 に ，PCL と の イ ン ピ ン ジ メ ン ト が 起 こ る こ と で ACL

3 の 剪 断 力 が 増 加 す る こ と が 原 因 で あ る と し た ．

さ ら に 解 剖 学 的 な 検 討 で は Muneta ら 20)_{が 屍 体 膝 の 観 察 か ら 女 性 の ACL の 長 さ が 短}

く 断 面 積 が 小 さ い こ と を 挙 げ て い る ．ま た Steubil 21）_{は MRI 画 像 の 分 析 か ら 女 性 の ACL}

は 男 性 に 比 べ て 断 面 積 と 体 積 が 小 さ い と 述 べ て い る ．ACL の 力 学 的 な 強 度 を 計 測 し た 研 究 22)_{で は ，破 断 強 度 と stiffness の 値 に つ い て 男 性 が 統 計 学 的 に 有 意 に 大 き い こ と が 示 さ} れ た ．よ っ て ，女 性 の ACL は 解 剖 学 的 に 小 さ く 力 学 的 に み て 脆 弱 で あ る と 示 唆 さ れ て い る ． 2． 月 経 周 期 と ACL 損 傷 の 関 係 に つ い て の 先 行 研 究 女 性 のACL 損 傷 の 発 生 に 関 し て ，性 周 期 と の 関 連 を 示 唆 す る 報 告 も 散 見 さ れ る（ 表 2）． Myklebust ら23)24 )_{は ハ ン ド ボ ー ル 選 手 を 対 象 に イ ン タ ビ ュ ー に よ る 後 ろ 向 き 研 究 を 行 い ，} ACL 損 傷 は 月 経 期 に 多 く 発 生 す る と 報 告 し て い る ．ま た ACL 損 傷 後 72 時 間 以 内 の 選 手 を 対 象 に 行 わ れ た 研 究 25 )_{で は 唾 液 の 分 析 か ら 月 経 周 期 を 決 定 し ，27 名 中 10 名 が 月 経 期} 初 期 （1， 2 日 の み ） で あ っ た と 報 告 さ れ て い る ． 一 方 Wojtys ら 26)_{は ア ン ケ ー ト 調 査 を} 行 い 排 卵 期 に 損 傷 が 増 加 す る と 述 べ て い る ． こ れ ら 4 件 の 報 告 を 総 合 す る と ， ACL 損 傷 者 118 名 中 38 名 が 月 経 期 に 損 傷 し て お り 最 も 高 い 割 合 と な っ た ．た だ し ，4 件 中 3 件 の 報 告 で は 月 経 周 期 の 判 別 を 被 験 者 の 自 己 申 告 に よ っ て 行 っ て い る た め 正 確 性 に 欠 け る 可 能 性 が あ る ． ま た こ れ ら の 報 告 か ら 一 定 の 性 周 期 と の 傾 向 は 示 唆 で き ず ， ど の 期 に 多 く 発 生 し て い る の か は 統 一 し た 見 解 は み ら れ な い ． 女 性 ホ ル モ ン と の 関 連 に つ い て は 組 織 学 的 研 究 結 果 が 散 見 さ れ る ．Liu27)_{ら は ウ サ ギ} ACL を 用 い て ACL に は エ ス ト ロ ゲ ン と プ ロ ゲ ス ト ロ ン の レ セ プ タ ー が 存 在 す る こ と を 解 明 し た ． 続 い て Liu ら 28)_{は 高 濃 度 の エ ス ト ラ ジ オ ー ル は 繊 維 芽 細 胞 で 生 成 さ れ る コ ラ ー} ゲ ン を 有 意 に 減 少 さ せ る こ と を 報 告 し ，女 性 ホ ル モ ン は ACL の 組 成 と 構 造 に 影 響 を 与 え 女 性 ア ス リ ー ト の ACL 損 傷 の 原 因 に な っ て い る 可 能 性 が あ る と 述 べ た ． ま た ，Yu29) 3 0)_{ら は 組 織 培 養 さ れ た ヒ トACL で は エ ス ト ロ ゲ ン 濃 度 が 高 ま る に つ れ て ，} 線 維 増 殖 や TypeⅠ コ ラ ー ゲ ン の 代 謝 が 減 少 し 緊 張 が 低 下 す る こ と と ，こ の 現 象 は エ ス ト ロ ゲ ン を 投 与 し て 3 日 間 の 間 だ け 一 時 的 に 起 こ る 現 象 で あ っ た と 報 告 し て い る ． こ の よ う に 女 性 ホ ル モ ン がACL の コ ラ ー ゲ ン 構 造 や 代 謝 を 変 化 さ せ る こ と は 明 ら か に な っ て い る も の の ， 月 経 周 期 と ACL 損 傷 の 関 連 に つ い て は 不 明 で あ る ．

4 表 2． 性 周 期 と ACL 損 傷 発 生 の 関 係 （ 損 傷 者 へ の 調 査 ） 研 究 者 （発 表 年 ） 対 象 人 数 調 査 方 法 損 傷 時 期 （注 ） Myklebust ら2 3 ) (1998) ハンドボール選 手 17 インタビュー （後 ろ向 き） 月 経 期 （1-7 日 ）29％ 黄 体 期 後 半 （22-28 日 ） 53％ Myklebust ら2 4 ) (2003) ハンドボール選 手 46 インタビュー （後 ろ向 き） 月 経 期 （1-7 日 ）50％ Slauterbeck ら2 5 ) (2002) 受 傷 後 7 2 時 間 以 内 競 技 不 明 （若 年 者 ） 27 アンケート 唾 液 検 査 月 経 期 初 期 (1，2 日 のみ)37％ Wojtys ら2 6 ) （1998） 競 技 不 明 （若 年 者 ） 28 アンケート （後 ろ向 き） 排 卵 期 （10-14 日 ）に増 加 （ 注 ） 日 数 は 月 経 初 日 を 1 日 目 と し て 計 算 3． ACL の 機 械 的 特 性 の 評 価 と 三 次 元 計 測 の 限 界 従 来 の ACL の 機 械 的 特 性 の 評 価 は ，安 静 位 で 直 接 脛 骨 に 外 力 を 加 え て 脛 骨 の 前 方 変 位 量 を 計 測 す る こ と で 行 わ れ て き た 31-3 3）_{．こ の 方 法 で エ ス ト ロ ゲ ン 濃 度 と の 関 係 性 を 検 討} し た 報 告 で は ，Shultz ら 33）_{が 黄 体 期 の は じ め の １ ～3 日 目 は 月 経 期 と 比 べ て 脛 骨 の 前 方} 変 位 量 が 大 き か っ た と 述 べ て い る ． 一 方 ， 運 動 中 の 関 節 の ダ イ ナ ミ ッ ク ア ラ イ メ ン ト が ど の よ う に 変 化 し て い る か に つ い て は ，従 来X線 撮 影 に よ る 方 法 が 用 い ら れ て き た34) 35 )_{．し か しX線 を 用 い た 方 法 で は ，計 測 中} に 被 験 者 が 被 曝 す る こ と や ， 撮 影 環 境 に よ っ て 動 作 が 制 限 さ れ る な ど の 問 題 が あ り ， 多 く の 健 常 若 年 者 を 対 象 と し た 研 究 を 行 う に は 適 し て い な い ． ま た ， 生 体 へ の 侵 襲 を 伴 わ な い 方 法 と し て ， 体 節 の 皮 膚 表 面 に 標 点 を 貼 付 し て 行 う 計 測 手 法 が と ら れ て き た36)3 7)_{が ， 皮 膚} と 骨 と の ず れ の 影 響 が 大 き く38)_{詳 細 な デ ー タ を 得 る こ と が 困 難 で あ っ た ． こ の 問 題 を 解 決} す る 手 法 と し て ，Andriacchiら に よ っ て 皮 膚 表 面 の 標 点 計 測 か ら 骨 運 動 の 計 測 を 可 能 に す るPoint Cluster法 （ 以 下 PC法 ） が 考 案 さ れ て い る39)_{．PC法 で は 大 腿 部 と 下 腿 部 皮 膚 表 面} に 貼 付 し た 多 数 の 標 点 の 位 置 デ ー タ か ら そ れ ぞ れ の 慣 性 主 軸 を 求 め る こ と に よ り 膝 関 節 の 角 度 を 算 出 す る た め ， 皮 膚 の ず れ に よ る ノ イ ズ が 相 殺 さ れ や す い と い う 特 徴 を 持 つ ． 骨 模 型 を 使 用 し た 検 証 実 験 に お い て ， 実 際 の 骨 運 動 と の 整 合 性 が 高 い こ と が 報 告 さ れ て お り ， 誤 差 は 屈 曲 角 度 で は1.39°（ SD0.63°） ,内 外 旋 角 度 で は 0.67°（ SD0.38°） ， 前 後 方 向 変 位 量 は0.56mm（ SD1.4mm） と 精 度 の 高 い 測 定 法 で あ る と さ れ る40)_．

5 4． 研 究 の 目 的 こ れ ま で 述 べ て き た よ う に ，ACL 損 傷 の 発 生 率 の 男 女 差 は 多 く の 研 究 者 の 注 目 を 集 め ， そ の 原 因 に つ い て 解 剖 学 ， バ イ オ メ カ ニ ク ス ， 性 ホ ル モ ン の 観 点 か ら 多 数 の 報 告 が な さ れ て き た ．そ の 結 果 ，女 性 の ACL は 男 性 に 比 べ て 短 く 断 面 積 が 小 さ い こ と や ，動 作 時 に ACL を 損 傷 し や す い 肢 位 を と り や す い こ と が 分 か っ て き た ．ま た ，女 性 ホ ル モ ン が ACL の 組 成 に 変 化 を 与 え る こ と や ， 他 動 的 な 脛 骨 の 前 方 変 位 量 が 月 経 周 期 中 に 変 化 す る こ と も 報 告 さ れ ， 月 経 周 期 中 に 損 傷 リ ス ク が 上 下 す る 可 能 性 も 示 唆 さ れ て い る ． し か し ， 競 技 に 関 連 す る 動 作 中 の 膝 関 節 運 動 が 月 経 周 期 中 に 変 化 す る か と い う こ と に つ い て は 明 ら か に な っ て い な い ． よ っ て ，本 研 究 で は 女 性 の ACL 損 傷 発 生 メ カ ニ ズ ム 解 明 の 基 礎 的 な デ ー タ を 得 る た め に ， 基 礎 体 温 と 月 経 の 記 録 を も と に 性 周 期 を 分 類 し ， 着 地 動 作 中 の 膝 関 節 運 動 と の 関 連 を 調 べ る こ と を 目 的 と し た ．

6 Ⅱ ． 対 象 と 方 法 1． 対 象 被 験 者 は 下 肢 に 整 形 外 科 的 既 往 が な く ， 膝 関 節 の 内 反 ・ 外 反 変 形 や 外 反 母 趾 ・ 扁 平 足 を 呈 し て い な い 健 常 若 年 女 性42 名（ 平 均 年 齢 21.8 歳（ SD1.0 歳 ，19～ 24 歳 ），身 長 158.9cm （SD5.8cm） ， 体 重 52.3kg（ SD4.4kg） ， お よ び 同 じ 条 件 の 健 常 若 年 男 性 12 名 （ 平 均 年 齢 21.7 歳（ SD1.1 歳 ，20 歳 ～ 23 歳 ），身 長 169.6cm（ SD7.9cm），体 重 68.8kg（ SD8.5kg） と し た ． 研 究 に 先 立 ち ， Beighton41）_{の 評 価 法 （ 表 3） を 用 い て 関 節 弛 緩 性 の 評 価 を 行} い ，被 験 者 全 員 が 4 点 以 下 で 関 節 弛 緩 性 が な い こ と を 確 認 し た ． ま た ，経 口 避 妊 薬 な ど を 服 薬 し て い る 者 と 神 経 病 性 関 節 症 に 影 響 す る 42）_{糖 尿 病 の 既 往 の あ る 者 は 除 外 し た ．} 表 3 Beighton の 関 節 弛 緩 性 評 価 右 左 各 小 指 が90 度 以 上 過 背 屈 する 各 拇 指 の過 屈 曲 による前 腕 との接 触 各 肘 関 節 の 10 度 以 上 の過 伸 展 各 膝 関 節 の 10 度 以 上 の過 伸 展 膝 伸 展 位 で脊 柱 を前 屈 させ手 掌 が床 につく 各 項 目 1 点 で 9 点 満 点 である．5 点 以 上 で関 節 弛 緩 性 有 りと診 断 される 2． 方 法 1） 基 礎 体 温 と 月 経 期 間 の 記 録 女 性 被 験 者 に は 12 週 間 の 基 礎 体 温 と 月 経 期 間 に つ い て 記 録 用 紙（ 参 考 資 料 ）へ の 記 入 を 求 め た ． 基 礎 体 温 の 計 測 は 基 礎 体 温 計 （ オ ム ロ ン 社 製 MC672-L） を 用 い た ． 被 験 者 に は 毎 朝 起 床 直 前 の 1 分 間 に ， 寝 具 の 中 で 可 能 な 限 り 安 静 を 保 ち ， 舌 下 で 計 測 す る よ う に 指 示 し た ． 記 録 用 紙 は 12 週 間 を 経 過 し 全 て の 動 作 計 測 が 終 了 し た 時 点 で 回 収 し た ．

7 2） 月 経 周 期 の 決 定 月 経 周 期 の 決 定 は 尾 上 ら 43）_{の 方 法 に 則 っ て 行 っ た ． ま ず ， 月 経 初 日 を 低 温 期 の 第 1} 日 目 と し ， 月 経 第 1 日 目 か ら 10 日 目 ま で の 基 礎 体 温 の 平 均 値 を 求 め ， こ の 上 下 0.10℃ 以 内 を 低 体 温 の 変 動 範 囲 と し た ． 次 に 4 日 連 続 し て 低 体 温 の 変 動 範 囲 を 超 え た 場 合 に 高 温 期 （ 黄 体 期 ） に 入 っ た と 判 定 し ， 遡 っ て 4 日 間 の 初 日 を 高 温 期 の 第 1 日 目 と し た ． さ ら に ，低 温 期 と 高 温 期 を 1/2 ず つ に 分 け ，月 経 期 ，排 卵 期 ，黄 体 期 前 半 ，黄 体 期 後 半 の 4 期 間 に 分 け た （ 図 1） ． 図 １ 基 礎 体 温 の 変 化 と 月 経 周 期 の 判 定 方 法 36.00 36.80 36.20 ℃ 36.60 36.40

8 3） 三 次 元 動 作 分 析 装 置 を 用 い た 動 作 計 測 と 筋 硬 度 の 測 定 ⅰ ） 計 測 頻 度 と 回 数 三 次 元 動 作 計 測 と 筋 硬 度 の 測 定 は ，７ 日 ご と に 行 い 12 週 間 で 合 計 12 回 行 っ た ．12 週 間 の 間 ， 測 定 者 が 月 経 の 状 態 や 基 礎 体 温 の 変 化 な ど に つ い て 被 験 者 に 確 認 は と ら ず ， 測 定 者 が 認 知 で き な い よ う し て 測 定 し ， 測 定 に 影 響 が 出 な い よ う 配 慮 し た ． ⅱ ） 三 次 元 動 作 分 析 装 置 を 用 い た 計 測 の 方 法 計 測 課 題 は 最 大 努 力 下 で の 両 脚 垂 直 ジ ャ ン プ と し ， 両 脚 で 同 時 着 地 さ せ た ． 被 験 者 に は 計 測 前 に 十 分 な 練 習 を 行 わ せ ， 口 頭 で 「 で き る だ け 高 く ジ ャ ン プ す る こ と 」 と 「 飛 び 上 が る 位 置 と 着 地 す る 位 置 が で き る だ け ず れ な い よ う に 注 意 す る こ と 」 を 指 示 し た ． 測 定 者 の 目 視 に て 着 地 位 置 が 動 作 開 始 か ら 著 し く ず れ た 試 行 を 除 外 し て ， １ 回 の 計 測 に つ い て 5 試 行 ず つ 記 録 し た ． 測 定 環 境 の 都 合 上 ， す べ て の 被 験 者 に お い て 左 側 の 膝 関 節 を 対 象 と し た ． 被 験 者 の 体 表 面 上 の PC 法 で 決 め ら れ た 位 置 39）_{（ 計 25 ヵ 所 ： 図 2） と ， 左 右 肩 峰 ，} 左 右 股 関 節 ，左 右 膝 関 節 ，左 右 外 果 ，左 右 第 5 中 足 骨 頭 に 赤 外 線 反 射 標 点 を 貼 付 し（ 図 3）， 三 次 元 動 作 解 析 装 置 VICON 612（ VICON PEAK 社 製 ） を 使 用 し て サ ン プ リ ン グ 周 波 数 120Hz で 計 測 し た ．ま た ，床 反 力 計（ AMTI JAPAN 社 製 ）を 用 い て 足 尖 部 が 床 に 接 触 す る タ イ ミ ン グ を 確 認 し た ． 得 ら れ た 各 標 点 の 座 標 デ ー タ を PC 法 演 算 プ ロ グ ラ ム 39）_{で 演 算 処 理 を 行 い ，膝 関 節 屈} 曲 角 度 ，内・外 反 角 度 ，回 旋 角 度 ，お よ び 大 腿 骨 に 対 す る 脛 骨 の 前 後 変 位 量 を 算 出 し た ． ま た ， 臨 床 歩 行 分 析 研 究 会 作 成 の 処 理 ソ フ ト DIFF gait44) _{を 用 い て ， 股 関 節 屈 伸 角 度 ，} 足 関 節 底 背 屈 角 度 を 算 出 し た ．

9 図 2 PC 法 39)_{に よ る 計 測 の た め の 標 点 貼 付 位 置} 図 3 DIFF gait44)_{に よ る 計 算 の た め の 標 点 貼 付 位 置} ( 1 ) 腸 骨 稜 ( 2 ) 大 転 子 ( 3 ) 大 転 子 の 8 ㎝ 下 ( 4 ) (3)と (5)の 中 点 ( 5 ) 裂 隙 の 8 ㎝ 上 ( 6 ) 大 腿 骨 外 側 上 顆 ( 7 ) 膝 蓋 骨 上 縁 の 8 ㎝ 上 ( 8 ) (7)と (9)の 中 点 ( 9 ) 大 腿 部 前 面 で (3)の 高 さ (10) (2)と (9)の 中 点 (11) (3)と (8)の 中 点 (12) (4)と (7)の 中 点 (13) 大 腿 骨 内 側 上 顆 (14) 脛 骨 外 側 上 顆 (15) 脛 骨 外 側 上 顆 の 8 ㎝ 下 (16) (15) と (17)の 中 点 (17) 外 果 の 8 ㎝ 上 (18) 外 果 (19) 脛 骨 内 側 上 顆 (20) 脛 骨 粗 面 (21) 脛 骨 前 面 で (15) と (16) の 中 点 の 高 さ (22) 脛 骨 前 面 で (16) と (17) の 中 点 の 高 さ (23) 内 果 (24) 踵 骨 (25) 第 5 中 足 骨 頭 外 側 (25) (4)と (7)の 中 点 左 右 肩 峰 左 右 股 関 節 ： 上 前 腸 骨 棘 と 大 転 子 を 結 ぶ 直 線 の 後 方 1/3 左 右 膝 関 節 ： 関 節 裂 隙 の 高 さ で 膝 蓋 骨 を 除 い た 前 後 径 の 中 点 左 右 外 果 (左 は P C 法 の 標 点 と 重 複 ) 左 右 第 5 中 足 骨 頭 外 側 （ 左 は PC 法 の 標 点 と 重 複 ）

10 ⅲ ） 筋 硬 度 の 測 定 筋 硬 度 の 測 定 は ， 筋 硬 度 計 （NEUTONE TDM-N1， TRY-ALL社 製 ） を 用 い て 行 っ た ． 計 測 筋 は 大 腿 直 筋 ， 大 腿 二 頭 筋 ， 半 膜 様 筋 と し た ． 計 測 は 筋 腱 移 行 部 に あ た る 筋 の 停 止 部 か ら 筋 の 全 長 の25％ と ，筋 腹 に あ た る 筋 の 全 長 の 50％ の 部 位 で 行 っ た ．筋 の 全 長 の 決 定 方 法 は 大 腿 直 筋 が 上 前 腸 骨 棘 か ら 膝 蓋 骨 上 縁 ま で ， 大 腿 二 頭 筋 は 坐 骨 結 節 か ら 腓 骨 頭 ま で ， 半 膜 様 筋 は 坐 骨 結 節 か ら 脛 骨 内 側 顆 ま で と し45)_{， す べ て の 被 験 者 の す べ て の 計 測 に つ い て} 同 一 測 定 者 が 触 診 で 測 定 部 位 を 決 定 し た ． 測 定 は 筋 収 縮 を 起 こ さ な い よ う リ ラ ッ ク ス し た 状 態 で 行 い ， 目 的 筋 に 対 し て 筋 硬 度 計 を 垂 直 に 押 し 当 て て 測 定 し た ． 計 測 肢 位 は 大 腿 直 筋 が 背 臥 位 ， 大 腿 二 頭 筋 と 半 膜 様 筋 は 腹 臥 位 で 行 っ た ． 測 定 は5回 ず つ 行 い 最 大 値 と 最 小 値 を 除 外 し た3回 分 の 平 均 値 を 求 め た ． な お ，本 研 究 で 使 用 し た 筋 硬 度 計 に は 単 位 が な い た め ，メ ー カ ー が 指 定 し た 計 算 式（N ＝0.0238×測 定 値 ＋ 0.532）に て 単 位 を ニ ュ ー ト ン に 換 算 し た ．ま た 研 究 に 先 立 ち ，計 測 者 は 被 験 者 と は 別 の 男 性 1 名 と 女 性 1 名 の 協 力 の 下 ， 筋 硬 度 計 測 の 練 習 を 行 い ， 同 一 部 位 で の 計 測 誤 差 が ±1 目 盛 り （ ±0.56N） に 収 ま る ま で 十 分 な 練 習 を 行 っ た ． 4） 解 析 す る デ ー タ の 選 別 方 法 12 週 間 の 計 測 で 得 ら れ た 60（ 5 試 行 ×12 週 間 ）試 行 分 の 角 度 デ ー タ の う ち ，股 関 節 屈 伸 角 度 ， 膝 関 節 屈 伸 角 度 ， 足 関 節 底 背 屈 角 度 に つ い て 足 尖 が 床 に 接 触 し た 瞬 間 の 角 度 を 求 め 被 験 者 ご と に 平 均 値 と 標 準 偏 差 （SD） を 算 出 し た ． 次 に 3 つ の 関 節 角 度 が １ SD に 収 ま っ て い る 試 行 を 選 別 し た ．１SD に 収 ま ら な い 場 合 は 解 析 デ ー タ か ら 除 外 し た ．選 別 さ れ た 試 行 の 膝 関 節 内 ・ 外 反 角 度 ， 回 旋 角 度 ， 大 腿 骨 に 対 す る 脛 骨 の 前 後 変 位 量 に つ い て ， 月 経 周 期 と の 関 連 を 検 討 し た ． 5） 統 計 学 的 検 討 月 経 周 期 中 の デ ー タ の 比 較 に は 反 復 測 定 に よ る 分 散 分 析 を 用 い て 分 析 し ，危 険 率 5％ 未 満 を も っ て 有 意 と し た ． 男 女 差 の 比 較 に は T 検 定 を 用 い ， 危 険 率 5％ 未 満 を も っ て 有 意 と し た ． 分 析 に は IBM SPSS Statistics.ver19（ IBM） を 使 用 し た ．

11 Ⅲ ． 倫 理 配 慮

本 研 究 の 実 施 に 際 し て ， 神 奈 川 県 立 保 健 福 祉 大 学 研 究 倫 理 審 査 委 員 会 の 承 認 を 得 た （20-34-008）．被 験 者 に は 事 前 に 本 研 究 の 趣 旨 と 内 容 に つ い て 書 面 と 口 頭 で 説 明 を 行 い ， 研 究 参 加 な ら び に 研 究 終 了 後 の デ ー タ の 開 示 に 関 し て 同 意 署 名 を 得 て 実 施 し た ．

12 Ⅳ ． 結 果 1． 被 験 者 の 選 別 女 性 被 験 者 42 名 の う ち ， 12 週 間 連 続 で 動 作 計 測 が で き な か っ た 者 2 名 と 研 究 期 間 中 に 月 経 周 期 が 乱 れ た 者 （ 計 測 期 間 中 に 無 月 経 の 月 が あ っ た 者 3 名 ， 月 経 か ら 次 の 月 経 ま で の 日 数 が 25 日 以 下 ま た は 38 日 以 上 46）_{で 月 経 周 期 が 乱 れ た と 判 断 さ れ た 者 4 名 ， 月} 経 初 日 か ら 10 日 未 満 で 高 温 期 に 入 っ た 月 が あ っ た 者 2 名 ） と 方 法 4）（ 上 述 ） で 選 別 し た デ ー タ 数 が 45 未 満 で あ っ た 1 名 を 除 外 し ， 最 終 的 に 30 名 の デ ー タ を 採 用 し た ． 男 性 被 験 者 は 12 週 間 連 続 で 動 作 計 測 が で き な か っ た 者 2 名 を 除 外 し 10 名 の デ ー タ を 採 用 し た ． 2． 最 終 的 に 使 用 で き た デ ー タ 数 選 別 さ れ た 女 性 被 験 者 30 名 と 男 性 被 験 者 10 名 の 関 節 角 度 デ ー タ に つ い て ， 足 尖 接 地 時 の 股 関 節 屈 伸 角 度 ，膝 関 節 屈 伸 角 度 ，足 関 節 底 背 屈 角 度 が １SD に 収 ま っ て い た 試 行 数 は 平 均 49.4 試 行 （ 46-52） ， SD が 3.6 で あ っ た （ 表 4） ． 表 4 足 尖 接 地 時 の 関 節 角 度 と SD の 範 囲 全 被 験 者 の 平 均 角 度 SD SD の範 囲 股 関 節 屈 曲 角 度 11.3° 8.1° 5.5-9.3° 膝 関 節 屈 曲 角 度 10.8° 6.6° 5.1-8.6° 足 関 節 底 屈 角 度 27.9° 5.7° 3.9-7.1°

13 3． 着 地 動 作 に お け る 関 節 角 度 の 変 化 着 地 動 作 中 の 関 節 角 度 変 化 を 図 4 に 示 す ． グ ラ フ は Tokuyama47)_{の 報 告 し た 最 小 二 乗} 法 に 基 づ い て 位 相 合 わ せ に よ る 平 均 化 を 行 い ， 男 女 別 の 平 均 デ ー タ を 表 し て い る ． グ ラ フ は 縦 軸 が 関 節 角 度 （ 屈 曲 ・ 外 反 ・ 内 旋 を ＋ ） と 前 後 方 向 位 置 （ 前 方 を ＋ ） ， 横 軸 が 時 間 （msec） を 表 す ． ま た ， 踵 骨 の 標 点 が 静 止 立 位 と 同 じ 高 さ に 位 置 し た タ イ ミ ン グ を 踵 接 地 と し ， グ ラ フ 中 に 踵 接 地 の 変 動 範 囲 を 示 し た ． 足 尖 接 地 直 後 ， 全 被 験 者 に お い て 膝 関 節 は 屈 曲 ・ 外 反 し ， 大 腿 骨 に 対 す る 脛 骨 の 内 旋 が 生 じ た ． そ の 後 は 膝 関 節 屈 曲 か ら 伸 展 に ， 外 反 角 度 が 減 少 し て 内 反 方 向 に ， 脛 骨 外 旋 へ と 運 動 方 向 が 変 化 し て 動 作 が 終 了 し た ． 脛 骨 の 前 後 方 向 位 置 に つ い て は ， 足 尖 端 接 地 か ら 大 腿 骨 に 対 し て 前 方 に 位 置 し て お り ， 膝 関 節 屈 曲 角 度 の 増 加 に 合 わ せ て よ り 前 方 へ 変 位 し ， 伸 展 に 合 わ せ て 後 方 へ 戻 り 静 止 立 位 時 の 位 置 に 変 位 し た ．

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15 1) 膝 関 節 屈 曲 角 度 女 性 の 最 大 屈 曲 角 度 は 平 均 71.6°， SD5.3°と な っ た （ 12 週 間 の 平 均 ） ． 各 期 に つ い て は ， 月 経 期 が 平 均 70.3°（ SD3.8°），排 卵 期 が 平 均 71.9°（ SD4.4°），黄 体 期 前 半 が 平 均 70.8°（ SD2.1°），黄 体 期 後 半 が 平 均 71.3°（ SD2.3°）と な り ，月 経 周 期 中 に 変 化 は 生 じ な か っ た ． 男 性 の 最 大 屈 曲 角 度 は 平 均 76.6°， SD4.5°と な り （ 12 週 間 の 平 均 ） ，12 週 間 で 変 化 は 生 じ な か っ た ． 男 女 で 比 較 す る と 女 性 は 男 性 よ り も 有 意 に 最 大 屈 曲 角 度 が 小 さ か っ た(p＜ 0.05)(図 5)が ，最 大 屈 曲 角 度 に 到 達 す る 時 間 に 男 女 差 は 生 じ な か っ た ． ま た 踵 接 地 時 の 膝 関 節 屈 曲 角 度 は 女 性 が 平 均 36.6°， SD1.9°， 男 性 が 平 均 45.2°， SD0.8°と な り ， 女 性 が 有 意 に 小 さ か っ た （ p＜ 0.05） ． 図 5 最 大 屈 曲 角 度 の 変 化 女 性 は 全 て の 期 に お い て 男 性 よ り 有 意 に 小 さ い ．

16 2） 膝 関 節 外 反 角 度 女 性 の 最 大 外 反 角 度 は 平 均 9.5°， SD4.6°で ， 最 大 角 度 に 達 し た 時 間 （ 足 尖 接 地 を 0 と す る ． 以 下 ， 最 大 角 度 到 達 時 間 ） は 平 均 110.1msec， SD25.3 msec あ っ た （ 12 週 間 の 平 均 ） ． 各 期 に つ い て は ， 月 経 期 の 最 大 角 度 が 平 均 9.7°（ SD3.1°） ， 最 大 角 度 到 達 時 間 は 平 均 108.1msec（ SD20.1msec） ， 排 卵 期 の 最 大 角 度 が 平 均 9.4°（ SD5.5°） ， 最 大 角 度 到 達 時 間 は 平 均 112.0msec（ SD26.3 msec） ，黄 体 期 前 半 の 最 大 角 度 が 平 均 9.6° （SD3.9°），最 大 角 度 到 達 時 間 は 平 均 109.4msec（ SD28.9 msec），黄 体 期 後 半 の 最 大 角 度 が 平 均 9.3°（ SD7.6°） ， 最 大 角 度 到 達 時 間 は 平 均 107.9msec（ SD22.2 msec） と な り ， 最 大 角 度 と 到 達 時 間 に つ い て 月 経 周 期 中 に 変 化 は 生 じ な か っ た ． 男 性 の 最 大 外 反 角 度 は 平 均 8.1°， SD2.6°で ， 最 大 角 度 到 達 時 間 は 平 均 121.6msec， SD48.3 msec（ 12 週 間 の 平 均 ）と な り ，最 大 角 度 と 到 達 時 間 に つ い て 12 週 間 で 変 化 は 生 じ な か っ た ． 女 性 は す べ て の 期 に お い て 男 性 よ り も 最 大 外 反 角 度 が 大 き く（ 図 6），か つ ，す べ て の 期 に お い て 最 大 角 度 に 到 達 す る 時 間 が 早 か っ た （p＜ 0.05） ． 図 6 最 大 外 反 角 度 の 変 化 女 性 は 全 て の 期 に お い て 男 性 よ り 有 意 に 大 き い ．

17 3） 脛 骨 内 旋 角 度 女 性 の 脛 骨 最 大 内 旋 角 度 は 平 均8.1°，SD1.6°で，最 大 角 度 到 達 時 間 は 平 均 50.6msec， SD17.6msec で あ っ た（ 12 週 間 の 平 均 ）．各 期 に つ い て は 月 経 期 の 最 大 角 度 が 平 均 8.3° （SD1.3°） ， 最 大 角 度 到 達 時 間 が 平 均 51.2msec（ SD9.6 msec） ， 排 卵 期 の 最 大 角 度 が 平 均 7.7°（ SD1.1°） ， 最 大 角 度 到 達 時 間 が 平 均 50.4msec（ SD1.5 msec） ， 黄 体 期 前 半 の 最 大 角 度 が 平 均 9.2°（ SD4.4°），最 大 角 度 到 達 時 間 が 平 均 52.8msec（ SD8.8 msec）， 黄 体 期 後 半 の 最 大 角 度 が 平 均 8.6°（ SD2.8 °） ， 最 大 角 度 到 達 時 間 が 平 均 51.4msec （SD18.2 msec） と な り ， 黄 体 期 前 半 が 他 の 時 期 と 比 べ て 有 意 に 内 旋 角 度 が 大 き か っ た （p＜ 0.05） ． 最 大 角 度 到 達 時 間 に 有 意 差 は 認 め ら れ な か っ た ． 男 性 の 脛 骨 最 大 内 旋 角 度 は 平 均7.3°，SD4.6°で，最 大 角 度 到 達 時 間 は平 均 57.7msec， SD22.0 msec（ 12 週 間 の 平 均 ）と な り ，最 大 角 度 と 到 達 時 間 に つ い て 12 週 間 で 変 化 は 生 じ な か っ た ． 女 性 は 全 月 経 周 期 に お い て ， 最 大 内 旋 角 度 が 男 性 と 比 較 し て 有 意 に 大 き く （ 図 7） ， か つ ， 最 大 内 旋 角 度 に 到 達 す る 時 間 が 早 か っ た ． （ p＜ 0.05） ． 図 7 最 大 内 旋 角 度 の 変 化 女 性 は 全 て の 期 に お い て 男 性 よ り 有 意 に 大 き い ． *： p＜ 0.05

18 4） 脛 骨 前 方 変 位 量 女 性 の 脛 骨 前 方 変 位 量 の 最 大 値 は 平 均 3.4mm， SD1.6 mm で ， 最 も 前 方 に 位 置 す る 時 間 （ 以 下 ， 最 大 前 方 到 達 時 間 ） は 平 均 50.3msec， SD11.0 msec で あ っ た （ 12 週 間 の 平 均 ） ． 各 期 に つ い て は 月 経 期 の 最 大 値 が 平 均 3.7mm（ SD0.9 mm） ， 最 大 前 方 到 達 時 間 が 平 均 49.6msec（ SD19.3 msec） ， 排 卵 期 の 最 大 値 が 平 均 3.4mm（ SD1.5 mm） ， 最 大 前 方 到 達 時 間 が 平 均 51.2msec（ SD14.6 msec），黄 体 期 前 半 の 最 大 値 が 平 均 4.4mm（ SD1.5 mm） ， 最 大 前 方 到 達 時 間 が 平 均 51.8msec（ SD10.2 msec） ， 黄 体 期 後 半 の 最 大 値 が 平 均 3.9mm（ SD0.7 mm） ， 最 大 前 方 到 達 時 間 が 平 均 50.1msec（ SD16.6msec） と な り ， 黄 体 期 前 半 が 他 の 時 期 と 比 較 し て 有 意 に 最 大 前 方 変 位 量 が 大 き か っ た（p＜ 0.05）．最 大 前 方 到 達 時 間 に 差 は 生 じ な か っ た ． 男 性 の 脛 骨 前 方 変 位 量 の 最 大 値 は 平 均 3.3mm， SD1.6 mm で ， 最 大 前 方 到 達 時 間 は 平 均 51.2msec， SD28.5msec と な り （ 12 週 間 の 平 均 ） ， 12 週 間 で 変 位 量 と 時 間 に 変 化 は 生 じ な か っ た ． ま た 女 性 の 黄 体 期 前 半 ・ 黄 体 期 後 半 ・ 月 経 期 の 最 大 前 方 変 位 量 は ， 男 性 の 最 大 前 方 変 位 量 と 比 較 し て 有 意 に 大 き く な っ た （p＜ 0.05） (図 8)． 図 8 最 大 前 方 変 位 量 の 変 化 女 性 の 黄 体 期 前 半 ・ 黄 体 期 後 半 ・ 月 経 期 は 男 性 よ り 有 意 に 大 き い ． *： p＜ 0.05

19 4． 筋 硬 度 の 変 化 筋 硬 度 測 定 に つ い て の 再 現 性 を 調 べ る た め に ，男 性 被 験 者 10 名 分 の デ ー タ の う ち 無 作 為 に 抽 出 し た 4 回 分（ 非 連 続 ）に つ い て 検 者 内 級 内 相 関 係 数 ICC Case１ を 求 め た（ 巻 末 表 参 照 ） ．ICC（ 1.1） は ρ =0.68～ 0.79 と な り ， 高 い 再 現 性 が 確 認 さ れ た （ p<0.01） ． 筋 硬 度 の 計 測 結 果 を 表 5 に 示 す ． 女 性 の 大 腿 直 筋 筋 腹 の 筋 硬 度 は ， 黄 体 期 前 半 が 他 の 時 期 と 比 較 し て 有 意 に 高 い 値 を 示 し た （p＜ 0.05）．ま た 黄 体 期 後 半 は 月 経 期 ・ 排 卵 期 と 比 較 し て 有 意 に 高 か っ た ． 大 腿 二 頭 筋 筋 腹 も 同 様 に 黄 体 期 前 半 が 他 の 時 期 と 比 較 し て 有 意 に 高 く な り ， 黄 体 期 後 半 が 月 経 期 ・ 排 卵 期 と 比 較 し て 有 意 に 高 か っ た （p＜ 0.05）．半 膜 様 筋 筋 腹 に つ い て は ， 月 経 周 期 中 に 変 動 は 見 ら れ な か っ た ． 筋 腱 移 行 部 に つ い て は ， す べ て の 筋 で 月 経 周 期 中 に お け る 変 動 は み ら れ な か っ た ． 男 性 は 12 週 間 で 変 動 は み ら れ な か っ た ． 表 5 月 経 周 期 中 に お け る 筋 硬 度 の 変 化 月 経 期 排 卵 期 黄 体 期 前 半 黄 体 期 後 半 大 腿 直 筋 筋 腹 0.82 （0.74 -0.84） 0.83 （0.74 - 0.86） 0.86 （0.80 - 0.92） 0.84 （0.79 -0.89） 筋 腱 移 行 部 0.89 （0.77 -0.93） 0.89 （0.81 - 0.95） 0.91 （0.84 - 0..97 ） 0.90 （0.84 -0.94） 大 腿 二 頭 筋 筋 腹 0.88 （0.81 -0.92） 0.88 （0.80 - 0.91） 0.92 （0.85 - 0.97） 0.91 （0.83 -0.95） 筋 腱 移 行 部 0.97 （0.90 -1.21） 0.96 (0.89-1.15) 0.97 （0.91 - 1.22） 0.97 （0.92 -1.10） 半 膜 様 筋 筋 腹 0.94 （0.89 -1.15） 0.95 （0.88 - 1.21） 0.96 （0.88 - 1.23） 0.95 （0.86 -1.19） 筋 腱 移 行 部 1.05 （0.97 -1.25） 1.06 （0.95 - 1.23） 1.05 （0.94 - 1.22） 1.03 （0.96 -1.19） ＊ ：p＜ 0.05， 値 ： 平 均 値 （ 最 小 値 ― 最 大 値 ） ， 単 位 ： N

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20 Ⅴ ． 考 察 １ ． デ ー タ 選 別 の 必 要 性 ジ ャ ン プ 動 作 は 同 一 被 験 者 で あ っ て も 試 行 ご と の ば ら つ き が 大 き い 動 作 で あ る た め ， 着 地 動 作 の 解 析 で は 計 測 条 件 を 一 定 に す る た め に 30～ 40 ㎝ の 高 さ の 台 か ら 落 下 さ せ ，片 脚 で 着 地 す る 方 法 で 行 わ れ る こ と が 多 い（ ド ロ ッ プ ジ ャ ン プ テ ス ト ）48 ) 4 9）_{．本 研 究 で は} 被 験 者 の 安 全 性 を 考 慮 し て 両 脚 で ジ ャ ン プ し 両 脚 で 着 地 す る 方 法 を 選 択 し た ． よ っ て 解 析 に 際 し て よ り 再 現 性 の 高 い デ ー タ を 選 別 す る 必 要 が あ っ た ． こ の た め 方 法 4 で 述 べ た よ う に ，60 試 行 の 足 尖 接 地 時 の 股 関 節 ，膝 関 節 ，足 関 節 角 度 か ら 平 均 値 と 1SD を 算 出 し ， 3 関 節 の 角 度 が 全 て １ SD に 収 ま っ て い る 試 行 の デ ー タ を 解 析 デ ー タ と し て 選 択 し た ．結 果 と し て ， 被 験 者 一 人 あ た り 平 均 49.4 デ ー タ （ SD3.6 デ ー タ ， 82.3％ ） が 解 析 デ ー タ と し て 使 用 で き た ． 2． 計 測 を 12 週 間 行 っ た 理 由 月 経 周 期 の 特 定 を 正 確 に 行 う た め に は ， 血 液 32)_{の 検 査 か ら ホ ル モ ン 濃 度 を 分 析 す る 方} 法 や ， 超 音 波 検 査 50)_{に よ る 排 卵 の 有 無 の 確 認 す る 手 法 が と ら れ る ． し か し ， 本 研 究 で は} 研 究 環 境 の 都 合 上 こ れ ら の 方 法 は 選 択 で き ず ， 基 礎 体 温 と 月 経 記 録 を も と に 月 経 周 期 を 分 類 し た ． そ の た め ， 上 記 の 方 法 に 比 べ て 正 確 性 が 低 下 50)_{す る こ と が 予 想 さ れ た ． よ っ} て ，健 常 女 性 の 月 経 周 期 3 サ イ ク ル 46)_{に 相 当 す る 12 週 間 を 計 測 期 間 と し ，3 サ イ ク ル の} 基 礎 体 温 の 変 化 に 異 常 46 )_{が な い こ と や 月 経 が 周 期 的 に} 46)_{に 起 き て い る こ と が 確 認 で き た} 被 験 者 の デ ー タ を 使 用 し た ． 3． 筋 硬 度 計 測 の 信 頼 性 に つ い て 本 研 究 で 使 用 し た 筋 硬 度 計 は ， 同 一 測 定 者 に よ る 測 定 で の 再 現 性 が 確 認 さ れ て い る 一 方 ，検 査 者 が 複 数 に 及 ぶ 場 合 に 再 現 性 が 低 下 す る こ と が 報 告 さ れ て い る 51）_{．そ の た め 本} 研 究 の 筋 硬 度 計 測 で は す べ て の 被 験 者 の す べ て の 計 測 に つ い て 一 名 の 測 定 者 が 行 っ た ． そ の 結 果 男 性 10 名 の 計 測 結 果 に つ い て ICC（ 1.1）=0.67～ 0.72 と 高 い 再 現 性 が 確 認 さ れ た ． 女 性 被 験 者 に つ い て は 月 経 周 期 中 に 筋 硬 度 が 変 化 す る こ と を 予 測 し て い た た め ， 検 者 内 信 頼 性 の 確 認 は 行 わ な か っ た が ， 同 一 測 定 者 に よ る 計 測 で あ る た め 男 性 被 験 者 と 同 程 度 の 精 度 を 保 っ て 計 測 が で き た と 考 え る ．

21 4． 着 地 動 作 に お け る ACL 損 傷 の 受 傷 機 転 ― 脛 骨 回 旋 方 向 に つ い て ― 本 研 究 で は 全 被 験 者 に お い て ，足 尖 接 地 後 膝 関 節 屈 曲・外 反・脛 骨 の 内 旋 が 生 じ た 後 ， 膝 関 節 屈 曲 か ら 伸 展 に ，外 反 が 減 少 し て 内 反 方 向 に ，脛 骨 外 旋 へ と 運 動 方 向 が 変 化 し た ． こ の と き 足 尖 接 地 後50msec 前 後 で 脛 骨 の 内 旋 角 度 が 最 大 と な っ た ．足 尖 接 地 か ら 50msec 前 後 は 踵 接 地 の 時 期 に あ た る ．先 行 研 究 で は 着 地 動 作 に お け る ACL 損 傷 は 多 く が 踵 接 地 時 に 発 生 し て い る と 報 告 さ れ て い る 14)_{．ACL 損 傷 時 の 脛 骨 の 回 旋 方 向 に つ い て は 内 旋 と} 外 旋 の そ れ ぞ れ の 報 告 が 散 見 さ れ 10)1 7) 36 )_{一 定 の 見 解 は 得 ら れ て い な か っ た が ， 膝 関 節 屈} 曲 ・ 外 反 ・ 脛 骨 の 内 旋 を 組 み 合 わ せ た 肢 位 が 要 因 に な っ て い る と い う 仮 説 を 筆 者 ら 19)_が 報 告 し て お り 本 研 究 結 果 で も 追 試 し 確 認 さ れ た ． 脛 骨 を 内 旋 さ せ て い る の は 足 部 か ら の 運 動 連 鎖52)_{の 影 響 で あ る と 考 え ら れ る ．着 地 時 ，} 足 尖 か ら 接 地 し た 足 部 は 回 内 し な が ら 踵 接 地 と な る ． こ の と き 足 部 回 内 か ら 距 骨 下 関 節 を 介 し て 脛 骨 は 内 旋 す る ． さ ら に ， 着 地 時 に は 膝 関 節 と と も に 股 関 節 も 屈 曲 位 を と っ て お り 股 関 節 伸 展 筋 で あ る 大 殿 筋 が 遠 心 性 に 収 縮 し て い る ． 大 殿 筋 は 腸 骨 ・ 仙 骨 ・ 尾 骨 の 後 面 か ら 大 腿 骨 大 転 子 と 腸 脛 靭 帯 に 向 か っ て に 走 行 し 45 ) _{大 腿 骨 外 旋 作 用 を も つ ． 荷 重} 位 で 脛 骨 が 固 定 さ れ た 状 態 で は 脛 骨 に 対 し て 大 腿 骨 が 外 旋 方 向 へ 運 動 す る ． つ ま り 脛 骨 は 大 腿 骨 に 対 し て 内 旋 位 と な る ． さ ら に ， 閉 鎖 性 運 動 連 鎖 で の 下 肢 の 運 動 連 鎖 で は ， 脛 骨 は 内 旋 し な が ら 外 転 （ 近 位 部 が 内 側 へ 傾 斜 ） す る た め ， 膝 関 節 の 外 反 が 生 じ る ． こ れ が ， 着 地 時 の 膝 関 節 外 反 ・ 脛 骨 内 旋 の メ カ ニ ズ ム で あ る と 考 え た ． ACL は 脛 骨 の 前 顆 間 区 か ら 大 腿 骨 外 側 顆 に 走 り ， 脛 骨 前 方 変 位 と 内 旋 を 制 動 す る 作 用 を も つ ． ま た ， 脛 骨 の 回 旋 軸 は 脛 骨 内 側 顆 の 顆 間 隆 起 側 を 垂 直 に 走 る た め 最 大 内 旋 角 度 が 約 10°な の に 対 し て 最 大 外 旋 角 度 は 約 30～ 40°53)_{で あ り ，も と も と 内 旋 の 可 動 域 は 小} さ い ．よ っ て 生 来 ACL に 備 わ る 内 旋 制 動 能 は 10°が 限 界 で あ る と 考 え ら れ る ．本 研 究 で は 着 地 動 作 中 の 脛 骨 最 大 内 旋 角 度（12 週 間 平 均 ）は 男 性 が 平 均 7.3°（ SD4.6°），女 性 が 平 均 8.1°（ SD1.6°） と な り 可 動 域 の 70～ 80％ の 運 動 を ご く 短 時 間 で 行 っ て お り ， ACL に 対 す る 伸 張 負 荷 が 強 い 状 態 で あ る と 考 え た ．さ ら に ACL に よ る 脛 骨 の 内 旋 制 動 は 屈 曲 0～ 30°で 有 効 と さ れ 54)_{，本 研 究 の 着 地 動 作 の よ う に 膝 関 節 の 屈 曲 角 度 が 40°を 上} 回 っ た 場 合 に は ，ACL に よ っ て 内 旋 を 制 動 す る こ と は 困 難 に な る と 考 え ら れ る ． ま た 膝 関 節 30～ 40°程 度 の 屈 曲 位 で は ，膝 蓋 腱 と 脛 骨 長 軸 の な す 角 度 が 約 10～ 20°と な り 脛 骨 を 前 方 に 引 き だ す 力 が 最 大 に な る と さ れ て い る 55)5 6)_{． 本 研 究 の 膝 関 節 屈 曲 角 度}

22 と 脛 骨 前 方 変 位 量 の 結 果 を 照 ら し 合 わ せ る と ，男 女 と も 屈 曲 40～ 50°の 付 近 で 前 方 変 位 量 が 最 大 と な っ て い る ． 着 地 動 作 の 初 期 は ， 膝 関 節 を 緩 や か に 屈 曲 さ せ て 着 地 の 衝 撃 を 緩 衝 す る た め に 大 腿 四 頭 筋 を 強 く 遠 心 性 収 縮 さ せ て お り ， 屈 曲 角 度 に よ る 影 響 と 大 腿 四 頭 筋 収 縮 に よ る 作 用 が 組 み 合 わ さ っ て 前 方 変 位 が 大 き く な る と 考 察 し た ． ACL と PCL は 膝 関 節 内 に お い て 交 差 性 配 列 で あ る た め ，本 来 は 膝 関 節 の 内 旋 に よ っ て お 互 い の 回 り で 捻 じ れ る こ と で 関 節 面 を 安 定 さ せ る 働 き を し て い る 1）_{． 膝 関 節 軽 度 屈 曲} 外 反 位 で 脛 骨 が 前 方 に 変 位 し な が ら 大 き く 内 旋 す る と ，ACL は 引 き 伸 ば さ れ る と 同 時 に 交 差 し た PCL に 後 外 側 か ら 強 く 圧 迫 さ れ 剪 断 力 が 強 く な る ． こ れ が 着 地 動 作 に お け る ACL 損 傷 発 生 の メ カ ニ ズ ム で あ る と 考 察 し た ． 一 方 PCL は ACL よ り も 厚 く ， か つ ， 後 顆 間 区 か ら 大 腿 骨 内 側 顆 の 外 側 面 に 走 り ACL に 比 べ て 走 行 が 垂 直 で あ る 53)_{． よ っ て 回 旋 の 影 響 を 受 け に く く 着 地 動 作 で の 損 傷 リ ス ク} は 高 く な い と 考 え ら れ る ． 5． ACL 損 傷 発 生 リ ス ク の 男 女 差 上 述 し た よ う に 着 地 動 作 で は 膝 関 節 屈 曲・外 反 ・脛 骨 の 内 旋 の 組 み 合 わ せ が ACL の 受 傷 機 転 と な る と 考 え ら れ た ．こ こ で 着 地 動 作 に お い て ACL 損 傷 が 発 生 し や す い タ イ ミ ン グ と さ れ る 踵 接 地 前 後 14)_{の 膝 関 節 角 度 を 男 女 で 比 較 す る と ， 女 性 は 屈 曲 角 度 が 小 さ く ，} 外 反 角 度 と 脛 骨 内 旋 角 度 が 大 き い 結 果 で あ っ た ．外 反 角 度 と 脛 骨 内 旋 角 度 の 差 は ACL の 伸 張 の 度 合 い と PCL か ら 受 け る 圧 迫 力 の 差 に つ な が る と 考 え ら れ る ．ま た こ の と き 女 性 の 膝 関 節 屈 曲 角 度 は 大 腿 四 頭 筋 の 脛 骨 前 方 に 引 き 出 し 作 用 が 最 大 に な る 30°～ 40°55)56 ) の 範 囲 に あ り ，脛 骨 前 方 引 き 出 し に よ る ACL へ の 伸 張 負 荷 も 男 性 よ り 大 き い と 考 え ら れ る ． つ ま り ， 踵 接 地 時 の 膝 関 節 屈 曲 角 度 ， 外 反 角 度 ， 脛 骨 内 旋 角 度 の 男 女 差 が ACL 損 傷 発 生 率 の 男 女 差 の 原 因 に な っ て い る と 考 え た ． こ の 3 つ の 男 女 差 を 生 じ さ せ る 原 因 と し て 考 え ら れ る の は ， 骨 格 構 造 と 運 動 時 の 膝 関 節 周 囲 筋 の 筋 出 力 特 性 の 性 差 で あ る ． ま ず 骨 格 構 造 で は 大 腿 骨 長 軸 と 脛 骨 長 軸 の な す 角 度（Q-angle）の 影 響 が 考 え ら れ る ．女 性 は 男 性 に 比 較 し て Q-angle が 大 き い 54)57)_{た め ，} 解 剖 学 的 に 膝 関 節 が 外 反 し や す い と 考 え ら れ る ． ま た ， 外 反 角 度 が 増 加 す る 原 因 に つ い て は ， 大 腿 骨 前 捻 角 の 影 響 58)_{も 報 告 さ れ て い る ．} 次 に 運 動 時 の 膝 関 節 周 囲 筋 の 筋 出 力 特 性 に つ い て は ， 女 性 は 運 動 時 に 大 腿 四 頭 筋 の 筋

23 出 力 が 強 ま り ハ ム ス ト リ ン グ ス の 筋 出 力 が 低 下 す る た め ， 運 動 時 に 膝 関 節 伸 展 位 を と り や す い こ と が 諸 家 に よ り 報 告 さ れ て い る 11-1 3 )_{． 本 研 究 で み ら れ た 踵 接 地 時 の 屈 曲 角 度 の} 差 は ， こ の 膝 関 節 周 囲 筋 の 不 均 衡 11)_{に よ る も の で あ る と 考 え た ． ま た 大 腿 四 頭 筋 腱 は 膝} 蓋 骨 か ら 外 側 下 方 へ 斜 め に 走 行 し て 脛 骨 に 付 着 す る 45)_{た め ， 収 縮 す る と 脛 骨 粗 面 が 膝 蓋} 骨 に 近 づ く 方 向 へ の 回 旋 ， す な わ ち 脛 骨 の 内 旋 を 起 こ す ． こ の 大 腿 四 頭 筋 の 内 旋 作 用 に 拮 抗 す る 作 用 を 持 つ の は ハ ム ス ト リ ン グ ス の 一 部 で あ る 大 腿 二 頭 筋 の み で あ る が 45）_，筋 出 力 の 低 下 に よ り 外 旋 作 用 が 低 下 し 脛 骨 の 内 旋 を 制 動 す る こ と が 困 難 に な る と 考 え た ． こ の た め 女 性 は 内 旋 角 度 が 大 き く ， か つ ， 短 時 間 で 最 大 値 と な っ た と 考 え る ． 短 時 間 で 脛 骨 内 旋 角 度 が 最 大 値 に 達 す る と い う こ と は 女 性 の ACL が 速 い 速 度 で 伸 張 さ れ て い る こ と を 意 味 す る ．佐 久 間 59)_{ら は 長 時 間 の 運 動 負 荷 を 与 え た ラ ッ ト ACL に お い て} は 粘 性 成 分 が 増 加 し ， 速 い 引 っ 張 り 速 度 に お け る 力 学 的 強 度 が 弱 化 す る と 述 べ て い る ． 本 研 究 で は 持 続 的 な 運 動 負 荷 は 与 え て い な い た め 比 較 す る こ と は で き な い が ， 女 性 は 競 技 中 に 負 荷 が 加 わ っ た 状 態 に お い て ，男 性 よ り 速 い 速 度 で ACL が 伸 張 さ れ る こ と で 損 傷 リ ス ク が 高 ま る こ と が 予 想 さ れ る ． 以 上 の 男 女 差 は 月 経 周 期 と 関 係 な く 生 じ て お り ，女 性 は 男 性 に 比 べ て 常 に ACL 損 傷 の リ ス ク が 高 い 着 地 動 作 パ タ ー ン に な り や す い と 考 え ら れ た ． 6． 黄 体 期 前 半 の 膝 関 節 角 度 増 加 の 原 因 に 関 す る 考 察 本 研 究 結 果 よ り ， 女 性 の 黄 体 期 前 半 で は 着 地 時 動 作 中 の 脛 骨 前 方 変 位 量 と 大 腿 骨 に 対 す る 脛 骨 の 内 旋 角 度 が 増 加 す る こ と が わ か っ た ． 外 反 角 度 に は 変 化 が な か っ た ． 膝 関 節 の 前 方 剪 断 と 脛 骨 の 内 旋 を 制 動 す る 第 一 義 的 な 役 割 を 担 っ て い る の は ACL で あ る ．よ っ て ，前 方 変 位 量 と 内 旋 角 度 の 増 加 は ACL に よ る 制 動 力 が 低 下 し た 結 果 で あ る と 考 え ら れ る ．

ACL は 線 維 芽 細 胞 と TypeⅠ コ ラ ー ゲ ン を 含 む 軟 部 組 織 で ， 特 に TypeⅠ コ ラ ー ゲ ン が 主 要 な 構 成 要 素 で あ る 60 )_{．ACL の 細 胞 機 構 に 女 性 ホ ル モ ン が ど の よ う な 影 響 を 与 え る か}

に 関 し て は ， エ ス ト ロ ゲ ン 投 与 に よ る コ ラ ー ゲ ン 吸 収 の 増 加 61)_{， 線 維 直 径 と 密 度 の 減 少}

が 報 告 さ れ て い る 62)_{． ま た ，Yu}29)30)_{ら は 組 織 培 養 さ れ た ヒ ト ACL を 用 い て エ ス ト ロ ゲ}

ン の 影 響 を 調 べ ，エ ス ト ロ ゲ ン 濃 度 が 上 昇 す る に つ れ て 線 維 増 殖 や TypeⅠ コ ラ ー ゲ ン の 代 謝 が 減 少 す る こ と ， さ ら に こ の 変 化 は 投 与 し た 日 と 翌 日 ， 翌 々 日 の 3 日 間 に 一 時 的 に

24 起 こ る も の で あ っ た と 述 べ て い る ． 一 方 ，ACL の機 械 的 特 性 については KT-2000 を用 いた脛 骨 前 方 変 位 量 の評 価 において， Shultz33)_{ら が 血 清 ホ ル モ ン 濃 度 と の 関 係 を 調 査 し ， 黄 体 期 前 半 の 前 方 変 位 量 は 月 経 期 と} 比 較 し て 大 き い こ と を 報 告 し た ．Shultz ら は ， エ ス ト ロ ゲ ン が 最 も 高 濃 度 に な る 排 卵 期 で は な く 黄 体 期 に 前 方 変 位 量 が 大 き く な る こ と に つ い て ， エ ス ト ロ ゲ ン サ ー ジ が 遅 延 し た 結 果 で あ る と 述 べ て い る ． 本 研 究 で み ら れ た 黄 体 期 前 半 の 膝 関 節 角 度 や 脛 骨 変 位 量 の 変 化 は ， こ の エ ス ト ロ ゲ ン サ ー ジ の 遅 延 に あ て は ま る も の と 考 え ら れ ， 排 卵 期 の エ ス ト ロ ゲ ン 分 泌 増 加 に よ る ACL の 細 胞 機 構 の 変 化 の 影 響 が ， 黄 体 期 前 半 に 時 間 差 で 生 じ ， 前 方 剪 断 と 内 旋 制 動 力 を 低 下 さ せ た 結 果 で あ る と 推 測 し た ． 7． 黄 体 期 前 半 ・ 後 半 の 筋 硬 度 上 昇 の 原 因 と そ の 作 用 に 関 す る 考 察 筋 緊 張 と 張 力 は γ 運 動 ニ ュ ー ロ ン と 交 感 神 経 に よ っ て 制 御 さ れ て い る ． γ 運 動 ニ ュ ー ロ ン の 亢 進 は 筋 紡 錘 の 感 受 性 を 高 め ， 求 心 性 の イ ン パ ル ス を 増 加 さ せ る こ と で 伸 張 反 射 を 高 め ， こ れ が α 運 動 ニ ュ ー ロ ン の 活 動 を 亢 進 さ せ 錘 外 筋 の 張 力 を 高 め る 63)_{． 一 方 ， 交} 感 神 経 は 筋 肉 の 血 管 を 支 配 す る と と も に 側 枝 を 出 し て 錘 外 筋 線 維 と 錘 内 筋 線 維 を 同 時 に 支 配 し て い る ． そ の た め 骨 格 筋 の 張 力 は 交 感 神 経 の 興 奮 ・ 抑 制 の 影 響 を 受 け る 64)_{． 諸 家} の 報 告 で は ， プ ロ ゲ ス テ ロ ン が 交 感 神 経 の 緊 張 を 高 め る 作 用 が あ る こ と が 示 唆 さ れ 2 7）_， 正 常 女 性 で は 黄 体 期 に 交 感 神 経 活 動 が 活 発 に な る と さ れ て い る 65)6 6 )_{． 本 研 究 で は 女 性 の} 黄 体 期 前 半 に 他 の 期 と 比 較 し て 大 腿 直 筋 と 大 腿 二 頭 筋 の 筋 腹 に お い て 筋 硬 度 の 有 意 な 上 昇 が 認 め ら れ た ． さ ら に 黄 体 期 後 半 は 月 経 期 ・ 排 卵 期 よ り も 有 意 に 高 く な っ た ． 男 性 で は 12 週 間 で 変 動 は な か っ た ．よ っ て 黄 体 期 の 筋 硬 度 の 上 昇 は プ ロ ゲ ス テ ロ ン 濃 度 の 上 昇 に よ っ て 活 発 化 さ れ た 交 感 神 経 の 働 き に よ る も の と 考 え た ． 一 方 で プ ロ ゲ ス テ ロ ン に は 線 維 芽 細 胞 の 増 殖 30）_{と コ ラ ー ゲ ン 合 成 を 促 進 さ せ る 作 用 が} あ る と 報 告 さ れ て い る 67 )_{． よ っ て 筆 者 は 黄 体 期 に は 筋 腹 よ り も コ ラ ー ゲ ン が 豊 富 な 筋 腱} 移 行 部 の 硬 度 が 上 昇 す る と 予 想 し て い た ． ま た 半 膜 様 筋 は 全 長 の 遠 位 50％ 程 度 か ら 徐 々 に 腱 へ 移 行 す る た め 45)_{， 他 の 二 筋 の 筋 腹 よ り も コ ラ ー ゲ ン 量 が 多 い と 考 え ら れ ， プ ロ ゲ} ス テ ロ ン の コ ラ ー ゲ ン 合 成 の 作 用 に よ り 他 の 二 筋 よ り も 筋 硬 度 が 上 昇 す る と 考 え て い た ． し か し 本 研 究 で は 筋 腱 移 行 部 に お い て 筋 硬 度 の 有 意 な 変 化 は 生 じ な か っ た ． ま た 半 膜 様

25 筋 の 筋 腹 に お い て も 変 化 は 生 じ な か っ た ． こ の こ と に つ い て 岡 崎 ら 68)_{は プ ロ ゲ ス テ ロ ン} の コ ラ ー ゲ ン 合 成 作 用 は 筋 硬 度 を 変 化 さ せ る ほ ど の 影 響 は な い と 述 べ て い る ． よ っ て ， プ ロ ゲ ス テ ロ ン は 女 性 の 交 感 神 経 活 動 を 活 発 化 さ せ 筋 紡 錘 の 感 受 性 を 高 め る こ と に 影 響 し て い る と 考 え た ． 膝 関 節 周 囲 筋 の 協 調 的 な 収 縮 は 関 節 面 の 圧 着 力 を 増 大 さ せ ， 大 腿 脛 骨 関 節 の 偏 位 を 減 少 さ せ る こ と に 寄 与 し て い る ．Wojtysら は 大 腿 四 頭 筋 と ハ ム ス ト リ ン グ ス の 同 時 収 縮 に よ る 脛 骨 の 前 後 偏 位69)_{や 回 旋}70)_{に 対 す る 影 響 を 検 討 し ， 同 時 収 縮 に よ っ て 前 後 偏 位 ・ 回 旋 と も} に 減 少 し た こ と を 示 し て い る ． こ れ は 大 腿 四 頭 筋 が 脛 骨 の 内 旋 ・ 前 方 変 位 作 用 を も ち ， ハ ム ス ト リ ン グ ス の 一 部 で あ る 大 腿 二 頭 筋 が 外 旋 ・ 後 方 変 位 に 働 く た め で あ る45)_{と 考 え ら え} る ． よ っ て ， 大 腿 四 頭 筋 と ハ ム ス ト リ ン グ ス の 同 時 収 縮 は ， 各 方 向 の 膝 関 節 運 動 に 対 し て 関 節 を 安 定 化 さ せ る 効 果 が あ る と い え る ． 筋 力 は 月 経 周 期 の 影 響 を 受 け な い こ と が 報 告 さ れ て い る71)72 )_{．エ ス ト ロ ゲ ン の 作 用 でACL} の 構 造 が 粗 と な り 脛 骨 内 旋 ・ 前 方 変 位 を 制 動 す る 機 能 が 低 下 す る 黄 体 期 に は ， 筋 出 力 で は な く 筋 硬 度 を 高 め る こ と で 膝 関 節 の 剛 性 を 強 め て 動 揺 を 制 御 し て い る と 考 え た ． 本 研 究 で 計 測 し た 脛 骨 前 方 変 位 距 離 の 最 大 値 は 黄 体 期 前 半 の4.4mm（ SD1.5mm）で あ っ た ．Pflum ら73)_{が 行 っ た 研 究 で は 着 地 動 作 でACLに か か る 張 力 負 荷 は 最 大 で 約 250N（ 体 重 の 約 40%）} と 報 告 さ れ て い る ． 対 し て ,KT-2000を 用 い て 130Nの 負 荷 を か け て 行 わ れ た 計 測 で は 健 常 人606例 の 前 方 変 位 距 離 の 平 均 は 5.0mm（ SD1.9mm） で あ っ た74）_{． 計 測 条 件 が 異 な る た} め 単 純 に 比 較 す る こ と は で き な い が ， 筋 収 縮 を 伴 わ な い 状 態 で 外 力 を 受 け た 方 が 脛 骨 の 変 位 距 離 は 大 き く な る と 考 え ら れ る ． つ ま り ， 黄 体 期 の 筋 硬 度 の 上 昇 が な け れ ば ， 黄 体 期 前 半 の 脛 骨 の 内 旋 角 度 と 前 方 変 位 量 は さ ら に 増 加 し た の で は な い か と 推 察 す る ． 8． ACL 損 傷 の 発 生 と 月 経 周 期 と の 関 係 従 来 の 性 周 期 と ACL 損 傷 発 生 率 の 関 連 を 示 し た 報 告 で は ， Myklebust ら 23)2 4)_と Slauterbeck ら 25)_{は 月 経 期 ，Wojtys ら} 26)_{は 排 卵 期 に 高 ま る と 述 べ て い る ． 目 崎 ら} 75)_に よ る と ， 一 流 女 性 ア ス リ ー ト の 月 経 周 期 に 伴 う 自 覚 的 ・ 主 観 的 コ ン デ ィ シ ョ ン は 黄 体 期 と 月 経 期 間 中 に 悪 化 す る ． ま た 女 性 ハ ン ド ボ ー ル 選 手 を 対 象 に 行 わ れ た 研 究 で は ， 月 経 期 に 瞬 発 力 や 俊 敏 性 が 低 下 す る 結 果 と な っ た 76 )_{． さ ら に ，Lebrum}77)_{は 最 善 の 競 技 成 績} は 月 経 終 了 直 後 の 期 間 に み ら れ ， よ く な い 競 技 成 績 は 月 経 前 の 期 間 と 月 経 開 始 の 2.3 日

26 に み ら れ る と 報 告 し て い る ． こ の よ う に 女 性 ア ス リ ー ト の パ フ ォ ー マ ン ス は 月 経 期 に 低 下 し ス ポ ー ツ 障 害 発 生 の リ ス ク を 高 め て い る と 報 告 が 多 く 散 見 さ れ ， ど の 報 告 で も 月 経 随 伴 症 状 の 影 響 に よ る も の で あ る と 結 論 付 け ら れ て い る ． し か し ，本 研 究 結 果 か ら は ACL が 弛 緩 す る 黄 体 期 前 半 が 最 も 損 傷 リ ス ク が 高 く な る と 考 え ら れ た ． ま た ，KT-2000 を 使 用 し た 研 究 に お い て も 黄 体 期 に 脛 骨 の 前 方 変 位 量 が 大 き い 結 果 と な っ て お り 33 )_{，ACL の 構 造 が 粗 と な り 膝 関 節 の ず れ や す さ が 生 じ る 時 期 と ，} 実 際 に ACL 損 傷 が 多 く 発 生 し て い る 時 期 に 相 違 が み ら れ る ．こ の 原 因 を 以 下 の よ う に 考 察 し た ． 内 旋 角 度 と 前 方 変 位 量 は 黄 体 期 前 半 ， 黄 体 期 後 半 ， 月 経 期 ， 排 卵 期 の 順 に 大 き い ． 血 中 エ ス ト ロ ゲ ン 濃 度 は 排 卵 期 に 最 も 高 く な り 一 度 低 下 し た 後 黄 体 期 後 半 に 再 び 上 昇 す る た め 二 峰 性 の グ ラ フ で 表 わ さ れ る 46)_{． よ っ て ， エ ス ト ロ ゲ ン サ ー ジ の 遅 延 は 月 経 期 ま で} 持 続 し ，粗 に な っ た ACL の 構 造 が 回 復 す る ま で 損 傷 リ ス ク が 高 い 状 態 で あ る と 考 え ら れ る ．対 し て プ ロ ゲ ス テ ロ ン は 黄 体 期 に ピ ー ク を も つ 一 峰 性 の グ ラ フ で 表 さ れ 46)_{,黄 体 期 終} 盤（ 月 経 期 直 前 ）に 低 下 す る ．エ ス ト ロ ゲ ン が ACL の 構 造 に 変 化 さ せ る の に time-delay33) が あ る の に 対 し て ， 筋 硬 度 は プ ロ ゲ ス テ ロ ン の 血 中 濃 度 が 増 加 す る 黄 体 期 の み に 上 昇 し て お り time-delay は な い も の と 考 え ら れ る ． つ ま り ， 月 経 期 は ACL の 緩 み や す さ は 残 存 し な が ら ， 筋 性 防 御 に よ る 膝 関 節 周 囲 の 剛 性 が 低 下 す る 時 期 で あ る と 推 測 さ れ る ． こ こ に 月 経 随 伴 症 状 が 加 わ る こ と で パ フ ォ ー マ ン ス が 低 下 し 損 傷 し や す く な る と 考 え た ． Hewett ら 78 )_{ら は ACL 損 傷 発 生 時 期 に 関 す る 近 年 の 報 告 を ま と め ， 月 経 期 に 多 い こ と} を 示 し ，女 性 ホ ル モ ン は 靭 帯 機 構 と 神 経・筋 コ ン ト ロ ー ル 双 方 に 影 響 を 与 え る が ACL 損 傷 は 後 者 の 影 響 が よ り 強 い と 示 唆 し て お り ， 本 研 究 は そ の メ カ ニ ズ ム に つ い て 新 し い 知 見 を 与 え る も の で あ る と 考 え る ． Ⅵ ． 本 研 究 の 限 界 1．基 礎 体 温 計 測 の 限 界 本 研 究 で は 月 経 周 期 の 判 別 に 基 礎 体 温 記 録 を 用 い た ．田 中 ら 79）_{は 排 卵 時 期 の モ ニ タ リ} ン グ に つ い て は 超 音 波 診 断 が 確 実 な 方 法 で あ り ， 排 卵 時 期 を 判 断 す る の に 基 礎 体 温 は 正 確 で は な い と 述 べ て い る ． ま た 記 録 に 関 し て は 被 験 者 自 身 に 記 録 用 紙 に 記 入 す る こ と を 求 め た が ，12 週 間 毎 日 記 録 し 続 け る こ と は 被 験 者 に と っ て 負 担 が 大 き く 困 難 な こ と で あ