ステップ動作における踵接地の有無が支持側大殿筋の筋活動に及ぼす影響

【目的】 　大殿筋は上部線維と下部線維に分けられ、歩行においては、立脚初期での大殿筋下部線維の筋活動による股関節伸展作用が重要となる。臨床において、大殿筋の筋活動、なかでも下部線維の筋活動を促す場合、我々はステップ練習を運動療法として選択することがある。このとき、ステップ方法の違いにより大殿筋下部線維の筋活動が変化することを経験する。具体的には、踵接地を伴わないステップ練習では大殿筋の筋活動が得られにくく、踵接地を伴ったステップ練習では大殿筋の筋活動が得られやすい。そこで今回は、ステップ動作における踵接地の有無が、支持側大殿筋の筋活動に及ぼす影響について筋電図学的に検討し、ステップ練習に応用することを目的とした。 【方法】 　対象は、整形外科学的・神経学的に問題のない健常男性10名で、平均年齢は24.7±4.6歳であった。運動課題は、立脚初期を想定し、利き脚側下肢（以下支持側）を前方にステップして荷重するステップ動作とした。運動課題は、踵接地課題と足底接地課題の２通りの課題を実施した。踵接地課題は、開始姿勢を立位姿勢として、支持側下肢の踵接地を伴った前方へのステップを行い、非支持側下肢を遊脚した後、非支持側下肢を接地するまでを３秒間で行わせ、これを１施行とした。一方、足底接地課題における開始姿勢は、支持側下肢を前方へステップした肢位とした。このとき、支持側足底は接地させた。開始姿勢より、非支持側下肢を前方へステップし、非支持側下肢を遊脚した後、非支持側下肢が接地するまでを２秒間で行わせ、これを１施行とし、各課題につき３施行ずつ測定した。測定項目は支持側大殿筋・中殿筋・大腿直筋の筋電図波形（キッセイコムテック社製）とした。電極位置について、大殿筋上部線維は上後腸骨棘の２横指下と大転子外側端を結ぶ線上の筋腹上、大殿筋下部線維は坐骨結節より５cm上の筋腹上、中殿筋は腸骨稜と大転子を結ぶ線の中点大腿直筋は上前腸骨棘と膝蓋骨上部を結ぶ線上の約１／２に、それぞれ電極間距離２cmで配置した。また、支持側の踵及び足尖の接地を確認する目的で、フットスイッチ（キッセイコムテック社製）を支持側踵部と母趾球に設置した。運動課題中の規定は、体幹・骨盤の回旋ができるだけ起こらないようにし、両肩峰・骨盤を水平に保持させ、視線は前方を注視させた。歩隔は肩幅とし、歩幅は三浦らの方法を参考に、身長×0.45÷２で算出した値とした。分析方法は、フットスイッチと筋電図を同期し、踵接地時のタイミングと導出筋の筋活動パターンを分析した。 【説明と同意】 　各被験者に研究の主旨を説明し、同意を得た上で研究を実施した。 【結果】 　踵接地課題において、大殿筋上部線維・下部線維ともに、踵接地時に筋活動が認められた。中殿筋は踵接地直前から踵接地後にかけて筋活動が認められた。大腿直筋は踵接地前から踵接地後にかけて筋活動が認められた。 　一方、足底接地課題において大殿筋上部線維、大腿直筋、中殿筋は踵接地課題と同様の筋活動パターンを示した。本課題において大殿筋下部線維は、運動課題中の筋活動が認められなかった。 【考察】 　踵接地課題において、大殿筋上部線維・下部線維ともに、踵接地時に筋活動が認められた。歩行の踵接地時において、床反力ベクトルは股関節の前方を通過するため、股関節には屈曲モーメントが生じると考えられる。このことから大殿筋上部線維・下部線維は、踵接地時に生じる股関節の屈曲を制動する目的で、股関節伸展作用にて活動したと考えられる。一方、足底接地課題では大殿筋下部線維の筋活動が認められなかった。これについて、本課題では踵接地期がなく、これに伴い股関節が屈曲する力が生じにくくなると考えられる。そのため、大殿筋が股関節伸展作用を発揮する必要性が減少するため、筋活動を認めなかったと考えられる。大殿筋上部線維は、踵接地の有無に関わらず、両運動課題において筋活動が認められた。両運動課題において、支持側股関節は内転し、また荷重に伴い支持側仙腸関節には剪断力が生じると考えられる。大殿筋上部線維は、股関節外転作用を有することから、支持側股関節内転を制動する目的で活動し、同時に支持側仙腸関節の剪断力に対し、これを安定させる目的で活動したと考えられる。 【理学療法研究としての意義】 　本研究結果から、足底接地課題では大殿筋下部線維による股関節伸展作用が促せないことが示唆された。このことから、立脚初期での大殿筋下部線維の筋活動による股関節伸展作用を促す目的でステップ練習を実施する際には、踵接地課題が有用であると考えられる。