【目的】 上肢挙上運動時の上腕骨と肩甲骨の規則的な運動は，腱板を代表とする肩関節周囲筋の協調的な活動によって成り立っている。従来の報告では，上肢挙上運動に外部負荷を加えることで，肩関節周囲筋の筋活動性を変化させても肩甲上腕関節や肩甲胸郭関節の運動は変化しないことが示されている。すなわち，正常な関節運動は筋活動性の増減に依存せず，筋活動の至適調節によって再現される可能性がある。しかしながら，筋活動の至適調節能の破綻によって肩関節運動が変化するか否かは不明である。そこで本研究では，上肢挙上運動への関与がすでに確認されている肩外旋筋に焦点をあて，肩外旋筋疲労による活動調節能の破綻が肩甲上腕関節および肩甲胸郭関節の運動におよぼす影響について検討した。【対象と方法】 対象は，健常成人男性18名の利き手側18肩（平均年齢20.4±1.9歳）とした。被験者は，体重の約5%に相当するダンベルを用いて，側臥位にて反復外旋運動を可能なかぎり行った。外旋運動後，筋力測定（ハンドヘルドダイナモメーター）によって外旋運動前より70%以上の筋出力低下（筋疲労）を確認したのち，ただちに上肢挙上運動時（肩甲骨面挙上）の肩甲上腕関節および肩甲胸郭関節の運動学的データを計測した。測定には，磁気センサー式3次元空間計測装置（3SPACE-LIBERTY，Polhemus社製）および解析ソフトMotion Monitor（Innovative Sports Training社製）を用い，上肢挙上運動5°ごとの肩甲上腕関節挙上角（GHE），肩甲骨上方回旋角（SUR），肩甲骨後方傾斜角（SPT）を求めた。磁気センサーは，胸骨柄，肩峰，上腕骨三角筋粗面にそれぞれ工業用両面テープを用いて強固に貼付した。センサー貼付後，上腕骨，肩甲骨および胸郭における骨格ランドマークのデジタライズ処理によって，解剖学的な座標系を求めた。運動軸は，International Society Biomechanics推奨のISB Shoulder recommendationに従い定義し，上肢挙上角（胸郭と上腕骨のなす角）5°ごとのGHE，SUR，SPTを算出した。なお，測定は反復外旋運動前後にそれぞれ2回計測し，平均値を代表値として採用した。統計処理は，各測定値の再現性について，2回の測定値から級内相関係数（ICC）を求めた。また，各測定値（GHE，SUR，SPT）の外旋筋群疲労前後の比較には，二元配置分散分析およびBonferroniの多重比較検定を採用し，危険率5％未満を有意差ありと判断した。【説明と同意】 対象者には研究の趣旨と内容，得られたデータは研究の目的以外には使用しないこと，および個人情報の漏洩に注意することについて説明し，同意を得た上で研究を開始した。【結果】 各測定値のICCは0.99（95％CI：0.96-0.99）で，極めて高い再現性が確認された。上肢最大挙上時の各測定値の平均は，GHEが疲労前84.5±8.2°，疲労後82.1±9.8°，SURが疲労前39.8±5.4°，疲労後39.9±5.4°，SPTが疲労前26.2±7.5°，疲労後24.4±6.3°であり，筋疲労前後での有意な差は認められなかった。上肢挙上角5°ごとのGHE，SUR，SPTを外旋筋群疲労前後で比較した結果，SURは挙上10°から60°の間で，疲労前と比べ疲労後で有意に高値を示した（p<0.01）。一方，GHEおよびSPTでは疲労前後で有意な差は認められなかった。【考察】 本研究の結果より，外旋筋疲労によって上肢挙上60°までの肩甲骨上方回旋角が有意に高値を示した。肩関節外旋筋の1つである棘下筋は，肩甲上腕関節の動的安定化に貢献する重要な筋である。また棘下筋の役割は，肩外旋運動や安定化作用のみならず，上肢挙上運動時の動作筋としての作用を合わせもつことが報告されている。さらに，上肢挙上運動における棘下筋の筋活動性を分析した先行研究では，挙上60°から90°の間でピークに達することを述べている。すなわち，肩甲上腕関節に作用する棘下筋の活動調節能の破綻は，上肢挙上運動に伴う肩甲骨運動の変化をまねくこと，また棘下筋が活動性を高める上肢挙上60°まで肩甲骨上方回旋を増加させることが示された。【理学療法学研究としての意義】 肩甲上腕関節に直接作用する外旋筋の筋疲労は，肩甲骨運動の変化を招くことに留意する必要がある。
