リハビリテーションにおける下肢の運動と股関節筋の活動の性差比較

Maureen K. Dwyer MK, Boudreau SN, Mattacola CG, Uhl TL, Lattermann C :Comparison of Lower Extremity Kinematics and Hip Muscle Activation During Rehabilitation Tasks Between Sexes J Athl Train 2010;45(2):181-190.

PubMed PMID:20210622

  • No.1107-1
  • 執筆担当:
    甲南女子大学
    看護リハビリテーション学部
    理学療法学科
  • 掲載:2011年7月1日

【論文の概要】

背景

閉鎖運動連鎖での運動は、下肢外傷後のリハビリテーションプログラムでは不可欠な部分である。着地やカッティング(方向転換)中の下肢の運動について、性差があることが報告されてきている。しかし、下肢のリハビリテーションとして行われている一般的な運動中の運動パターンや股関節の筋活動における性差についてはあまり報告されていない。

目的

閉鎖運動連鎖でのリハビリテーション運動中について、下肢の運動と筋活動レベルにおける性差があるのかどうかを検討することを目的とする。

研究デザイン

被験者間1要因(性別)と被験者内1要因(運動)とした横断研究

対象

被験者は、21名の女性(年齢23±5.8歳、 身長167.6±5.1cm、体重63.7±5.9kg)と21名の男性(年齢23±4.0歳、身長181.4±7.4cm、 体重85.6±16.5kg)。

方法

介入として、テストは1セッションで、被験者は片脚でのスクワット、ランジと段差昇降を3回試行する。

計測として、磁気センサーを用いて三次元動作解析による股関節と膝関節の関節運動を計測した。
計測項目は、3種類の各運動中の膝屈曲角度と外反角度、股関節屈曲角度、伸展角度、内転角度と外旋角度の最大角度を計測した。また、各運動における遠心性と求心性の活動中の大殿筋、大腿直筋、長内転筋と両側の中殿筋の筋活動量を表面筋電図にて計測した。

結果

すべての運動課題において、女性は男性よりも最大膝屈曲角度が小さく、最大股関節伸展角度は大きかった。片脚スクワットにおいて、女性は男性よりも最大股関節屈曲角度が小さかった。

大殿筋と大腿直筋の平均の振幅(root-mean-square amplitudes)は、 3つの運動中の求心性相でも遠心性相でも男性より女性の方が大きかった。

考察

膝関節や股関節の角度における性差は、筋力の差異によるものと考えられる。
膝関節の外反と股関節の内転・内旋が生じるとされているが、本研究では股関節は外旋運動を示していた。これは、本研究では、最大角度を観察しているので、運動中の同一時間における各関節運動を観察して検討する必要がある。

前額面での関節運動では、明らかな性差が認めらなかった。これは、片脚スクワットでは膝屈曲角度が60度程度であったので、股関節をコントロールする筋の性差は顕著に現れないと考えられた。したがって、股関節の筋肉によるコントロールを段階的に獲得されるには、膝関節屈曲角度を小さいレベルから開始するほうが良いと考えられた。

筋活動については、大腿直筋と大殿筋で性差が見られ、女性のほうが大きかった。これは、女性の方が筋力レベルが低いためにより筋活動の動員が多かったと考えられた。また、中殿筋と長内転筋の筋活動に性差が認められなかったのは、今回の運動課題が矢状面方向の運動が主であったためと考えられた。さらに、3種類の運動課題では、筋活動量は30%程度であり低かった。これは、3種類の運動課題が股関節や膝関節の筋には大きな負荷をかけていないためと考えられ、リハビリテーションの初期の段階で導入される運動課題として適しているのではないかと考えられた。

まとめ

性差が見られたのは、リハビリテーション段階における運動での矢状面における関節運動パターンであった。本研究で見られた性差については、外傷を受けた対象者についても性差の比較検討をしていく必要があり、外傷による関節運動や筋活動の変化の知見を増やしていく必要がある。

【解説】

膝関節に着目した筋活動の報告は数多くされており[1.-8.]、また、股関節については中殿筋の活動に着目した報告[9.-13.]はあるが、その他の筋についての知見は未だに乏しい。しかも、膝関節や足関節の外傷後において、筋活動の発現の遅延が報告されているが[9.13.15.]、関節運動との関連についての報告は少ない。
これまでの報告は、運動分析においては運動課題としてジャンプや着地、カッティングといった下肢の関節にとっては強度の大きい運動を取り上げられてきた[14.16.-19.]。この観点では性差が明らかにされている。しかし、リハビリテーションの段階ではこれらの運動課題は強度が大きすぎるので適切な運動課題とはならず、より適切な運動課題で性差を調べる必要性があった。
結果としては、今回行なった3種類の運動課題では、膝関節の屈曲角度によって股関節筋の活動量は左右されることが示唆された。そして、リハビリテーションの初期において段階的に股関節筋への負荷を増加させていくとき、この点に性差が影響するので考慮いいれることが重要と考えられている。

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2011年07月01日掲載

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