多裂筋選択的トレーニングの筋電図学的分析:─四つ這い位での上下肢挙上における肢位の変化と重錘負荷による影響─

Abstract

【はじめに、目的】　腰痛患者では脊柱の安定性に重要な役割をもつ多裂筋が萎縮していることが報告されている(Barker,2004)。また腰痛患者の多裂筋の断面積は脊柱起立筋と比較して選択的に減少していることが報告されている(Danneels,2000)。従って腰痛患者のリハビリテーションでは脊柱起立筋に対して多裂筋を選択的にトレーニングできる方法を検討していくことが必要である。腰痛患者の多裂筋トレーニングとして一般的に実施されている四つ這い位での一側上肢と反対側下肢の挙上運動は,下肢を挙上した側で脊柱起立筋よりも多裂筋の方が高い筋活動量を示すとされている(Ekstrom,2008)。この運動において,挙上した上下肢を外転位にすることや重錘負荷することで脊柱回旋モーメントが大きくなり,多裂筋と脊柱起立筋は回旋方向が異なるために,下肢を挙上した側の多裂筋の筋活動量がさらに選択的に増加する可能性がある。しかし,これまで挙上した上下肢の肢位を変化することや重錘負荷することによる影響について検討した報告はない。本研究の目的は四つ這い位での上下肢の挙上運動において肢位の変化や重錘負荷が,多裂筋および脊柱起立筋の筋活動に及ぼす影響について表面筋電図を用いて検討し,効果的な多裂筋の選択的トレーニング方法を明らかにすることである。【方法】　対象は健常若年男性13名(年齢22.4±1.3歳,身長173.3±3.6cm,体重64.5±12.3kg)とした。測定筋は左側の多裂筋,脊柱起立筋とし,電極を筋線維と平行に電極中心間隔20mmで貼付した。多裂筋の電極貼付位置は第5腰椎レベルで第1・2腰椎間と上後腸骨棘を結んだ線上,脊柱起立筋は第1腰椎棘突起から4cm外側とした。筋電図の測定にはNoraxon社製筋電計を使用した。測定課題は四つ這い位で右上肢と左下肢が水平になるまで挙上する運動とした。測定条件は右肩関節180°屈曲・左股関節0°伸展位(以下F-E),右肩関節90°外転・左股関節0°伸展位(以下A-E),右肩関節180°屈曲・左股関節45°外転位(以下F-A),右肩関節90°外転・左股関節45°外転位(以下A-A)とした。またF-Eにおいて右手関節部に体重の2.5%重錘負荷(以下F2.5-E),左足関節部に体重の5%重錘負荷(以下F-E5),右手関節部に体重の2.5%・左足関節部に5%重錘負荷(以下F2.5-E5)とした。各条件において姿勢が安定したことを確認した後,3秒間の筋活動を記録した。また最大等尺性収縮時の筋活動を100%として正規化し,各条件での筋活動を%MVCとして表した。さらに各条件で脊柱起立筋に対する多裂筋の筋活動量を多裂筋/脊柱起立筋比として表した。肢位を変化させた条件間(F-E, A-E, F-A, A-A),重錘負荷した条件間(F-E, F2.5-E, F-E5, F2.5-E5)における多裂筋・脊柱起立筋筋活動量および多裂筋/脊柱起立筋比をFriedman検定と多重比較法(Bonferroni)を用いて比較した。有意水準は5%とした。【倫理的配慮、説明と同意】　対象者には研究の内容を十分に説明した上,書面にて同意を得た。【結果】　肢位を変化させた条件間で筋活動量を比較すると,多裂筋ではF-A(32.4±8.5%)がF-E(26.3±9.2%)とA-E(27.6±9.7%)に比べて有意に高く,A-A(31.9±8.6%)がF-E とA-Eに比べて有意に高かった。脊柱起立筋の筋活動量は条件間で有意な差がみられなかった。多裂筋/脊柱起立筋比はA-A(3.19±1.96)がF-E(2.23±1.20)に比べて有意に高かった。重錘負荷した条件間で筋活動量を比較すると,多裂筋ではF-E5(31.5±13.8%)がF-Eに比べて有意に高く,F2.5-E5(36.2±15.4%)がF-E, F2.5-E(30.1±9.8%), F-E5に比べて有意に高かった。脊柱起立筋ではF-E5(20.2±10.4%)がF-E(13.9±6.5%)に比べて有意に高く,F2.5-E5(23.8±9.3%)がF-EとF2.5-E(17.7±5.3%)に比べて有意に高かった。多裂筋/脊柱起立筋比はF2.5-E5(1.63±0.58)がF-Eに比べて有意に低かった。【考察】　挙上した上下肢を外転位にすることで,多裂筋の筋活動量のみが有意に増加し,多裂筋/脊柱起立筋比も増加する傾向にあった。これは右上肢・左下肢外転位により脊柱左回旋モーメントが増加し,脊柱左回旋作用のある左脊柱起立筋は筋活動を高めず,脊柱右回旋作用のある左多裂筋が筋活動を高めたためと考える。挙上した上下肢に重錘負荷することで,多裂筋とともに脊柱起立筋の筋活量も有意に増加し,多裂筋/脊柱起立筋比は有意に低下した。これは上下肢への重錘負荷により脊柱屈曲モーメントが増加し,脊柱伸展作用のある両筋において脊柱起立筋が多裂筋よりも活動を高めたためと考える。【理学療法学研究としての意義】　本研究により,四つ這い位での上下肢の挙上運動において,上下肢を外転位にすることでより効果的に多裂筋を選択的トレーニングできる可能性が示唆された。また重錘負荷すると逆に多裂筋/脊柱起立筋比が低下し,多裂筋の選択的トレーニングとしては不利になる可能性が示唆された。