健康成人男性における片脚ジャンプ着地時の足関節周囲筋の筋活動

【目的】足関節捻挫は発生率・再発率ともに高い疾患のひとつである．足関節捻挫では筋力，筋反応時間，筋活動など筋機能に関する研究が多くなされてきたが，Hertel（2002）は突発的足部内反に対して動作開始後の筋活動だけでは不十分であり，動作開始前からの筋活動の重要性を述べている．歩行や走行，着地などの動作では動作前に筋活動が発生していることが知られている．しかしながら，足関節捻挫の受傷機転で最も多い着地動作時の筋活動開始時間に関する報告は少ない．筋活動開始時間と筋活動をあわせて評価することで動作開始前からの筋活動および動作開始後の筋活動の推移を把握することが可能ではないかと考えた．<BR> そこで本研究では，健康成人を対象に，片脚ジャンプ着地時の足関節周囲筋の筋活動を分析し，筋活動開始時間，筋活動を観察することを目的とした．<BR>【方法】対象は過去1年以内に下肢に整形外科的疾患既往がない健常成人男性8名とした．<BR> 課題動作は40cmの台から両脚で跳び降り，片脚で着地するドロップジャンプとした．課題動作は，1分の休息を挟み，各3回行った．<BR> 筋活動の記録には表面筋電図（Personal-EMG，追坂電子機器社）を使用した．被検筋は前脛骨筋（以下TA），長腓骨筋（以下PL），腓腹筋内側頭（以下GAS），ヒラメ筋（以下SO），後脛骨筋（以下TP）の計5筋とした．筋電図の解析では，まず，筋活動開始のタイミングとして筋活動開始時間の分析を行った．課題動作開始前1秒間の筋電図波形を定常波形とし，その平均値＋3SDをこえる筋活動を示した地点を筋活動開始地点とした．次に筋活動量の分析を行った．足尖接地前200msc から接地後500msc までの計700msc間の筋活動を100msc間ごとに区切り，筋活動を経時的に分析した．筋電図の処理は生波形からRMSに変換し，筋間および時間間で比較を行うために筋活動量を各筋の最大等尺性随意収縮時の活動量に対する割合（％MVC）として表した．課題動作中の足尖接地を判断するために，対象を前方と側方からハイスピードカメラを用いて撮影し，筋電図とハイスピードカメラを同期させた．<BR> 統計処理は，各筋の筋活動開始時間の差の検定には一配置分散分析を行い，多重比較にはSheffeのFテストを用いた．危険率5％未満を有意とした．<BR>【説明と同意】対象には本研究の目的，内容，方法を十分に説明し，紙面にて同意を得た．なお，本研究は広島大学保健学研究科心身機能生活制御科学講座倫理委員会の承認を得て行った（承認番号：0951）．<BR>【結果】筋活動開始時間は足尖接地を0とし，足尖接地前を－，足尖接地後を＋とし示す．筋活動開始時間はTAが－0.0948±0.0389msc，PLは－0.196±0.0478msc，GASは－0.258±0.0607msc，SOは－0.201±0.0930msc，TPは－0.174±0.0809mscであり，GAS，SO，PL，TP，TAの順序で筋活動が開始していた（なお，統計結果は紙面の都合上省略する）．<BR> 筋活動量は活動の変位が顕著であったTA，GASの2筋の筋活動量を示す．TAは－100～0msc間は16.2±11.3%，0～100msc間は35.3±14.6%，100～200msc間は67.7±19.3%，200～300msc間は62.9±14.6%，300～400msc間は41.9±13.1%，400～500msc間は53.1±25.0%であった．GASは－200～－100msc間は41.7±17.3％，－100～0msc間は99.7±11.6%，0～100msc間は43.8±13.2%，100～200msc間は29.3±8.0%，200～300msc間は22.3±6.9%，300～400msc間は24.3±9.6%，400～500msc間は36.3±22.1%であった．<BR>【考察】本研究では健常成人を対象に，片脚ドロップジャンプ着地時の足関節周囲筋の筋活動開始時間，筋活動量を分析した．GASは筋活動開始時間の順序では5筋のなかで最も早く，また筋活動量は－100～0msc間で最も高い値を示したことから，着地による急激な足関節背屈運動を遠心性収縮で制動することにより着地衝撃を調整し，姿勢制御を行っていると考えた．TAは筋活動開始時間の順序では5筋のなかで最も遅く，また筋活動量は100～200msc間で最も高い値を示したことから，着地後の足関節背屈が過度にならないように制動することにより着地から立位姿勢へと移行させる姿勢制御に寄与していると考えた．一方，足関節捻挫予防で重要と考えられているPLの筋活動開始時間，筋活動では重要な示唆は得られなかった．今後は，PLの標準的な筋活動が存在するのかを含め，足関節捻挫受傷者と比較検討するような調査を続けていきたい．<BR>【理学療法学研究としての意義】健康成人において，片脚ジャンプ着地時の足関節周囲筋の筋活動を分析し，足関節周囲筋の筋活動開始時間，筋活動が示されることは，適切な着地動作につながり，理学療法士として外傷予防の一助につながると考える．