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菅原 憲一, 東 登志夫, 田辺 茂雄, 福村 憲司, 門馬 博, 鶴見 隆正, 笠井 達哉
専門分野: 理学療法基礎系
セッションID: 432
発行日: 2005年
公開日: 2005/04/27
会議録・要旨集
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【目的】脳血管障害や脊髄損傷患者の麻痺肢に存在する痙性は、運動を阻害するだけでなく、関節拘縮などの2次的な障害を引き起こす原因となる。また、疼痛による筋の過緊張はその疼痛を助長し痛みの悪循環を形成する。このような筋の過緊張状態に対して理学療法場面では、ストレッチや温熱などの物理療法手段、さらにはリラクゼーション手技（随意的弛緩）など多彩な方略を用いてアプローチしている。運動学習に際しては随意的な神経系の活動が重要とされており筋弛緩を行うことに対してもその上位中枢による随意制御は特に必要であると考えた。そこで今回、随意的弛緩に伴う皮質運動野の制御動態を基礎的に理解するために経頭蓋磁気刺激（以下、TMS）を使った運動誘発電位（以下、MEP）を指標に検討を行った。
【対象と方法】被検者は、健康な右利き成人11名（20~38歳）を対象とした．被検者には，実験の目的及び使用する機器の説明を行い同意を得て行った。さらに、所属する大学の倫理委員会の承認を得て行った。被検筋は、橈側手根伸筋（以下、ECR)、橈側手根屈筋（以下、FCR)の2筋として、それぞれ右側の筋を対象とした。運動課題は、手関節伸展の等尺性収縮を最大筋収縮の10％（以下、10%MVC）、20%（20%MVC）、5%（5%MVC）の各レベルで保持することとした。筋放電が安定した時点で音刺激を起点とした反応時間課題によるECRの弛緩を行わせた。TMSは音刺激から10、20、30、40、50、60msの各delayで、7～10施行をランダムに行いMEPを導出した。すなわち、刺激は背景筋放電が変化する前の段階で行い、実際の筋放電減少による影響はない時点とした。TMSはMagstim200を使用し、刺激コイルは8字コイルを用いた．コイルの向きは，AM（前内側方向）とPL（後外側方向）に生体内誘起電流が生じる方向に置いた。また、controlとして3つの収縮レベルで筋弛緩を行わない状態でMEPを記録した。
【結果と考察】1)10％MVC：AMではcontrolと比較して20、30ms delayの刺激でECRとFCRの両筋に促通が認められた（P<0.05）。その他のdelayによる効果は認められなかった。一方、PLでは各delayに特異的な変化は認められなかった。2)5％MVC：AM,PLともに10％MVCと同様であった。3)20％MVC：AMでは50msで両筋に促通が認められた（P<0.05）。PLには変化は認められなかった。以上の結果から、皮質運動野内では筋収縮から弛緩開始を行う場合、一旦動作筋とその拮抗筋のそれぞれを支配する皮質内の興奮性が上昇し、それが弛緩動作開始のトリガーとなっている可能性が示唆された。また、このトリガーは筋収縮程度に依存して時間的に変化していることが確認された。
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甲斐 悟, 渡利 一生, 森田 正治, 宮崎 至恵, 中原 雅美, 森下 志子, 松崎 秀隆, 吉本 龍司, 村上 茂雄, 高橋 精一郎
専門分野: 理学療法基礎系
セッションID: 433
発行日: 2005年
公開日: 2005/04/27
会議録・要旨集
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【目的】我々の一連の研究では，筋出力調節運動における運動学習で条件を変えることによりその効果を立証し，利き手での学習効果と非利き手への転移との関連をみた。今回の研究の目的は，両手間転移が利き手の筋出力調節の運動学習に連動するのか，また，保持能力は転移するのかを知ることである。
【方法】対象は健常者56名（平均年齢22.9±5.1歳，男性30名）で，利き手は左手が6名であった。利き手で握力調節の運動学習を行い，運動学習前，運動学習5分後，1日後，1週後に各5回の握力調節能を左右共にアナログ式の握力計にて測定した。握力調節能の測定と運動学習の課題は同一であり，各対象者の握力の最大値を測定し，その値の20％値を目標値とした。運動学習は30回行った。対象者は結果の知識(Knowledge of Results ;以下KR)付与の頻度別に任意に7群に分けた。0回KR付与群は運動学習の30回中1度もKRを付与しなかった。1回KR付与群は運動学習30回中1回のみKRを付与した。このように，2回KR付与群，3回KR付与群，4回KR付与群，5回KR付与群，そして毎回KR付与群に分けた。KRは直前の握力をkgで口頭にて伝えた。利き手と非利き手の握力調節能の相関をみるために，時期毎にSpearmanの相関係数を求めた。各群の握力調節能を利き手と非利き手各々で運動学習前と運動学習後の各時期との比較をするために，一元配置分散分析と多重比較を行った。統計学的分析は，有意水準を5％未満とした。
【結果】利き手と非利き手の握力調節能の相関はKR付与の頻度に関係なく，運動学習前はr＝0.476－0.881，5分後はr＝0.546－0.976，1日後はr＝0.515－0.952，1週後はr＝0.611－0.952であり，高い相関が認められた。握力調節能の運動学習前と運動学習後の各時期との比較は，5回KR付与群では，全ての時期に利き手，非利き手で統計学的に有意差が認められた。毎回KR付与群では，運動学習前と5分後の利き手と非利き手，運動学習前と1日後の利き手，そして運動学習前と1週後の利き手と非利き手に統計学的に有意差が認められた。
【考察】握力調節能に関しては，運動学習前においても利き手と非利き手の相関が高く，転移しやすい課題であることが伺える。利き手での運動学習後に利き手の握力調節能が向上し，統計学的に有意差を認めるのは，5回KR付与群と毎回KR付与群であり，運動学習の保持が出来ていることを示している。非利き手の握力調節能は，同様の2群で運動学習の保持を示す結果となっている。非利き手は運動学習をしていないため，KR付与の頻度を変えた今回の研究結果から，利き手から非利き手への握力調節能は転移され，運動学習の効果が及んだ利き手の握力調節能に連動して非利き手の握力調節能が向上することが分かった。
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―キック動作の分析 第2報―
金森 宏, 山本 尚司
専門分野: 理学療法基礎系
セッションID: 434
発行日: 2005年
公開日: 2005/04/27
会議録・要旨集
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【目的】動作の獲得に運動イメージは重要な要素であり，特に動作を指導するという場において，言語表出がつくる運動イメージは重要である．我々は先の第39回日本理学療法学術大会において，少年期のサッカーにおけるキック動作から運動イメージの特徴と性質の一考察を報告した．今回，ポイントを絞ることによりキック動作の獲得に向けた指標を得られるのではと考え，下肢のみのデータに対し分析を行った．結果，若干の知見が得られたので前回との関連性もまじえ，ここに報告する．
【方法】対象はサッカーを地域のクラブチームで行っている利き足が右足の小学校2年生11名，3年生13名，4年生15名，5年生13名，6年生7名，中学校1年生5名の計64名で「おもいっきりボールを蹴る」という動作を質問紙により調査した．この質問紙の内容は左右の肩，肘，手，股，膝，足部の12部位を5項目（「力を入れる－入れない」「強く－弱く」「早く－遅く」「まわす－止める」「大きく－小さく」），7段階で評価する．今回は得られた両下肢のデータのみに主成分分析を行い，解析にExcel統計2002 for Windows (R)を用いた．分析の詳細は対象行列を相関行列，必要とされる主成分の個数を5として分析を行い，さらに各個人の主成分得点を出力した．
【結果】主成分分析の結果は，固有値では第6主成分で1.5以上，第8主成分で1.0以上となった．累積寄与率は60％を超えたのは第5主成分まで，80％を超えたのは第10主成分であり，第1主成分（寄与率30.17%），第2主成分（寄与率11.90%），第3主成分（寄与率8.18%），第4主成分(寄与率5.97%)，第5主成分（寄与率5.63%）であった．第1主成分では正の項目に左下肢の項目を、負の項目に右下肢を表した．第2主成分では負荷量が正の項目で右下肢を，負の項目で左下肢の項目を多く表した．また第3主成分の正の項目では股・膝の動きの大きさを，負の項目では両側の足首の項目を多く表した．
【考察】結果で得られた主成分負荷量より考察を行った．意味のありそうな主成分は第3主成分までであり，第1主成分は正の方向に左膝・股のダイナミックな動きを負の方向に右膝・股の回転の動きを表していると考えた．第2主成分は正の項目に右膝・股のダイナミックな動きを，負の項目に左足首のダイナミックな動き表していると考えた．また第3主成分は正の項目に両側の股・膝の関節の回転の動きを，負の項目に両側足部のダイナミックな動きを表していると考えた．これより「おもいっきりボールを蹴る」という動作イメージは，第1主成分で表されたイメージが関係して，第2主成分で表されたようなイメージをもつ傾向があると考えられる．これは各個人によって様々な運動イメージをもつ右下肢のキック動作が，左下肢の運動イメージよりも多様化する為と考えられる．今後，成人との比較による調査や統計的手法の改善，およびスポーツの経験による差や特長の違いなどを調査して行きたい．
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渡邊 裕文, 蔦谷 星子, 大沼 俊博, 三好 裕子, 赤松 圭介, 藤本 将志, 中道 哲朗, 鈴木 俊明
専門分野: 理学療法基礎系
セッションID: 435
発行日: 2005年
公開日: 2005/04/27
会議録・要旨集
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【はじめに】座位での活動性の向上は、立位や歩行などの日常生活活動に影響を与える。そのため座位での治療場面は、様々な疾患の理学療法で用いられる。特に脳血管障害患者では、立ち上がり動作の準備として前方への体重移動を実施していく必要がある。我々はこれまでに座位での側方移動距離が骨盤側方傾斜角度と腹斜筋群（外腹斜筋、内腹斜筋重層部位）の筋積分値に及ぼす影響について報告してきたが、今回は体幹前傾による前方移動距離が体幹筋（腹斜筋群および腰背筋群）に及ぼす影響について検討した。
【対象と方法】対象は健常男性7名、平均年齢27.5歳であった。被験者に足底を床に接地した座位にて両肩関節90度屈曲位を保持させ、筋電計ニューロパック（日本光電社）を用いて、腹斜筋群（外腹斜筋、内腹斜筋重層部位）と腰背筋群の筋積分値を測定した。電極位置として腹斜筋群はNgらの報告にもとづき肋骨下縁より恥骨に向かう線上の近位部とし、腰背筋群はVinkらの方法に準じて第4腰椎棘突起側方3cmに置いた。電極間距離はそれぞれ2cmとし、皮膚インピーダンスを5kΩ以下に前処置し、10秒間、3回測定した。次に自作の移動距離測定器を肩関節90度屈曲保持させた指尖に配置し、5、10、15、20、25、30cmと体幹前傾による前方移動距離を増加させ、筋積分値を測定した。測定中、視線は前方の一点を注視させ、両側上肢は肩関節屈曲90度位から床面と水平位のまま前方移動させた。座位における両肩関節90度屈曲位での各筋の筋積分値を1として、それぞれの筋積分値相対値を求めた。分析は分散分析とTurkyの多重比較を用いた。なお、対象者には本研究の目的、方法を説明し、同意を得た。
【結果と考察】腹斜筋群の筋積分値相対値は、体幹前傾による前方移動距離の増加に対し、座位における両肩関節90度屈曲位での筋積分値と比較してそれ程変化を認めなかった。腰背筋群の筋積分値相対値に関しては、体幹前傾による前方移動距離の増加に対し増大した。座位からの立ち上がり動作において、体幹の前傾は必ず必要な要素である。本研究における体幹前傾位の保持には、腰背筋群の関与が大きく、腹斜筋群の筋活動の増大は必要でないことが示唆された。星らは立ち上がりにおける体幹前傾時には縫工筋、大腿直筋、前脛骨筋が先行して活動し、続いて内側・外側広筋、ハムストリングス、大殿筋、脊柱起立筋が活動するとしている。これらより体幹前傾時の体幹の制動には主に腰背筋群と下肢筋群の作用が重要であり、腹斜筋群はそれ程関与しないと考えられる。近年、腹斜筋群の働きは、内腹斜筋および外腹斜筋の単独部位と重層部位での相違について報告されている。本研究課題においても上肢挙上位や骨盤の動きを考えると、内腹斜筋および外腹斜筋の単独部位の働きは、腹斜筋群重層部位と違うことが予測され、今後の検討課題としたい。
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森岡 周, 太場岡 英利, 片岡 保憲, 橋本 良平, 八木 文雄
専門分野: 理学療法基礎系
セッションID: 436
発行日: 2005年
公開日: 2005/04/27
会議録・要旨集
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【目的】網膜から入った視覚情報は外側膝状体を経由した後、後頭葉から二つの経路を介して処理される。一つは一次視覚野から側頭葉への腹側経路であり、ここでは物体が「何であるか（what）」の形態認知処理が行われる。もう一つは頭頂葉への背側経路であり、ここでは物体が「どこにあるか（where）」の空間認知処理が行われる。Goodaleらは、後頭葉・頭頂葉損傷患者は指標の傾きに合わせて手の傾きを調節できないことを発見し、背側経路が運動制御に関与していると仮説を提唱した。この仮説について現在疑う余地はないが、ここで取り上げられた運動制御は、空間に対する手の操作運動であって、筋収縮の調節を調べたものではない。そこで本研究では、size-weight illusionとcolor-weight illusionの二つの心理現象を用いて、背側経路が運動制御における筋収縮の調節に対しても関与するかどうかを明らかにする。
【方法】実験1：大きさは異なるが同じ重さの二つの容器を用意した。被験者は健常者14名とし、大容器の持ち上げ後、小容器の持ち上げをA群、小→大をB群に7名ずつに振り分けた。実験2：同じ大きさ・重さの白と黒の容器を用意した。被験者は健常者14名とし、黒容器の持ち上げ後、白容器の持ち上げをC群、白→黒をD群に7名ずつ振り分けた。容器の総重量は被験者の体重の約10％とした。手順は昨年度本学会と同様に、容器の交互持ち上げを1試行とし5試行で構成した。被験者は立位で取手を前腕回外位で握り、肘関節屈曲90度位まで容器を持ち上げた。なお、取手は体幹の前屈が入らない高さに取り付けた。1試行後、持ち上げ前の重さの予想、後の重さの違いについて内省を記録した。筋放電の導出にはNORAXON社Myosystem1200を用い、僧帽筋上部線維、三角筋中部線維、上腕二頭筋、腕橈骨筋の筋腹に表面電極を貼付した。持ち上げ時の最初1秒間の積分値を求め、最大等尺性収縮時を100%とし正規化した（%IEMG）。統計処理には対応のあるt-検定を用い、二つの容器の持ち上げ時の%EMGを比較した。なお、有意水準は5%未満とした。
【結果】実験1：1試行の小容器持ち上げの際、A群、B群共に上腕二頭筋と腕橈骨筋に有意な増加が認められた（p＜0.05）。一方、2から5試行では両群において全ての筋で有意差を認めなかった。持ち上げ前は大容器が重いと予測したが、後は小容器が重いと判断した者が殆どであった。実験2：1から5試行において、C群、D群共に全ての筋に有意差を認めなかった。持ち上げ前は黒容器が重いと予測した者が殆どであったが、後は黒が重い3名、白7名、同じ4名であった。
【考察】物体の色はV4野を中心に側頭葉に至る腹側経路で処理されるのに対して、大きさは頭頂連合野に至る背側経路で処理される。この背側経路は運動のため（how）の視覚経路である。実験1において二つの容器持ち上げ時の%IEMGの間に有意差を認めたことは、背側経路が筋収縮の調節に対して関与することを示唆している。
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越智 亮, 片岡 保憲, 太場岡 英利, 沖田 学, 森岡 周
専門分野: 理学療法基礎系
セッションID: 437
発行日: 2005年
公開日: 2005/04/27
会議録・要旨集
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【目的】
心的な“緊張”が動作遂行能力に負の影響をもたらすことは日常生活において頻繁に見受けられる．これは，普段なら対応づけられている主観的な努力と客観的に要求された値との間の対応関係が乱れることが一つの原因として挙げられる可能性がある．本研究では，表面筋電計を用い，心的負荷を加えることにより筋活動量とその再現能力がどのように変化するかについて肘関節での等尺性収縮にて検証する．
【方法】
健常男性12名を被験者とした．平均年齢20.8±4.2歳，平均体重61.9±7.6kgであった．測定肢位は背もたれのない座位とした．
BT（base task）：肘関節屈曲90°，前腕回外90°位にて，重量負荷となる容器（プラスティック製バケツに各被験者の体重の5%にあたる水を入れ蓋をしたもの）を母指球と小指球の直上にくるよう置き，容器取手部分を注視させ，20秒間保持させた．
BT-rep（BT-reproduce）：BT後，即座に出力再現課題を試みさせた．固定された机の裏面に肘関節屈曲90°になるよう手掌面を当て，BTと同じ位の出力になるよう肘関節屈曲の等尺性収縮を行わせ，力量調節が完了した時点で被験者自身に合図させてから10秒間保持させた．
MLT（mental load task）：BT後10分間の休憩を与えた後，BTと同様の容器を用い上肢負荷を与え，容器取手上にガラス製のコップに水を満水にして置いた．容器の重さとコップの水の総重量はBTの負荷重量と一致するよう，容器内の水の量を調節した．コップ内の水を絶対にこぼさないように指示し，コップを注視させ20秒間保持させた．
MLT-rep：BTと同様，出力再現課題を試みさせた．尚，BT，MLT共に課題間に休息を与えずに3施行ずつ行い，課題施行前後に血圧及び脈拍数を測定した．
筋活動の導出にはNoraxon社製MyoSystem1200を用い，被験筋は利き腕の上腕二頭筋，腕橈骨筋，上腕三頭筋とした．全課題において，遂行開始時より3秒後から5秒間のEMG波形を導出し，被験者の5秒間の最大等尺性随意収縮を100%とし，正規化した．統計処理には対応のあるt-検定を用いた．再現課題は絶対値の差（BT-rep－BT，MLT-rep－MLT）を算出し，平均値と標準偏差から散布度の比較を行った．
【結果】
BTとMLTの比較において，MLTでは上腕二頭筋，腕橈骨筋，上腕三頭筋に筋活動量の有意な増加（p＜0.001）が認められた．血圧及び心拍数もMLTで有意に増加（p＜0.001）していた．絶対値の差の平均と標準偏差を比較した結果，MLT-repでバラツキが大きかった．
【考察】
ある動作のための筋活動量は脳・神経系によって無意識にプログラムされており，この過程に心理的修飾が加わることで適切な力量調節能力が損失させられ，筋出力の再現能力も低下することが考えられた．
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齊藤 展士, 小野 憲吾, 渡部 和也
専門分野: 理学療法基礎系
セッションID: 438
発行日: 2005年
公開日: 2005/04/27
会議録・要旨集
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【はじめに】
予測的姿勢制御（anticipatory postural adjustment, APA）は自発運動や予測可能な外乱が加えられた状況で出現し，姿勢筋の筋活動や足圧中心の移動として観察される．また，目的動作のための主動作筋よりも早期に姿勢筋が活動するといった特徴を持ち，動作による身体の動揺を極力抑え，姿勢を安定化させるために働く．運動力学的には姿勢筋の活動により足圧中心（center of pressure, COP）を変化させることで体重心の移動を抑制する働きがあるとされている．APAのような動作に先立って姿勢を安定化させる機能を我々は備えているのだが，その働きの一つであるCOPの移動を制限した状態においても姿勢の安定化のためのAPAは出現するのであろうか．本研究は，COPの移動を制限した時のAPAの変化を調べることを目的とした．
【方法】
7名の健常成人を対象とした．対象者はフォースプレート上で立位を保ち，両肩関節90°屈曲，肘関節伸展位とし両手で重錘（体重の5%）を把持した．その後，2種類の条件下で重錘から手を離した．1）全足底を床に接地した状態で重錘を離す（通常課題）．2）足底の前部60%が接地可能な状態で重錘を離す（制限課題）．各々の課題で10回施行した．筋電図として前脛骨筋，腓腹筋，大腿直筋及び大腿二頭筋の筋活動を導出した．また，ポテンショメーターを用いて重錘を離す時の上肢の動揺を，フォースプレートからCOPを記録した．課題間での比較のため統計学的検討としてT検定を行った．危険率5%未満を有意水準とした．
【結果】
重錘を離す前のCOPの前後位置は両課題ともに踵から約50％の位置でほぼ同じであり，この位置から通常課題でCOPは後方に約4cm移動したが，制限課題での後方移動はほとんどなくCOP後方移動は制限されていた．両課題で上肢の動揺には有意差が認められなかった．通常課題において重錘を離す直前の前脛骨筋と腓腹筋は相反性の筋活動様式を示したが，制限課題では同時収縮的な筋活動様式を示した．大腿直筋と大腿二頭筋は両課題とも相反性の筋活動様式を示したが，筋活動開始（抑制）時間が各課題で異なっていた．
【考察】
APAの働きの一つであるCOPの予測的な移動を制限した時でもAPAは出現し，上肢の動揺に変化はなかった．このことから，APAは予測的なCOPの移動がなくても姿勢を安定化させることができるということが示唆される．制限課題では前脛骨筋と腓腹筋を同時収縮させることにより足関節のスティフネスを高め，姿勢を安定化させていると考えられる．また，大腿直筋と大腿二頭筋の筋活動開始（抑制）時間にも課題間で差が認められたことから，姿勢の安定化に対するストラテジーが変化したと考えられる．
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浜本 寿治, 鶴崎 俊哉, 永瀬 慎介, 平田 恭子
専門分野: 理学療法基礎系
セッションID: 439
発行日: 2005年
公開日: 2005/04/27
会議録・要旨集
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【はじめに】
我々はこれまでにもwavelet変換(WT)を用いた表面筋電図解析について報告してきた。その中でWTを用いた解析は、時間と周波数に関する膨大な情報を集約する必要を認めた。今回、漸増負荷による等尺性収縮時の筋活動について離散wavelet変換(DWT)を使用して独自のパラメータを算出し、若干の知見を得たので報告する。
【方法】
対象は健常女性20名(年齢23.4±1.5)で、被験筋は右上腕二頭筋とした。被験筋上の皮膚に、電極間距離2cmでディスポーザブル電極を貼付し、背臥位にて肘関節屈曲90度を保持させた。ワイヤーおよび滑車を介してポリタンクをつないだアームを前腕遠位部に肘関節伸展方向に負荷がかかるように設定した。それに水を注入し負荷を漸増させた。
測定は、まず最大筋力(100％MVC)を測定し、続いて負荷開始から肘関節を90度に保持できなくなるまでとし、その筋活動と負荷量を生体計測システム(NF回路ブロック製)を用いサンプリング周波数1kHzにてパーソナルコンピュータに取り込んだ。
採取したデータから、負荷量が5％MVC増加した時点毎に前後1秒間のデータを選択し、科学技術計算ソフト(MathWorks社製 MATLAB6.5およびWavelet Tool Box)にてDWTを行った。DWTは、信号波形を高周波部分(Detail)と低周波部分(Approximation)に分け、Approximationをさらに次のDetailとApproximationに分解する。この分解の深さがDWTの周波数表現となる。DWTにはDaubechies5、分解レベル5を用いた。
その後、各レベルのwavelet係数の二乗和をDetailのパワー密度(PD)、すべてのwavelet係数の二乗和を総パワー密度(TPw)、TPwに対する各レベルのパワー密度比(RPD)、100％MVC時のTPwに対する漸増負荷時のTPwの比(RTPw)を求めた。
得られたデータは統計用ソフトウエア(SAS社製Stat View5.0)を用いて、二元配置分散分析にて交互作用を確認後、優位水準5％で多重比較を行った。
【結果と考察】
本研究で用いたパラメータのうち、特に特徴的な所見が観察されたのはRPDであった。その中でも30％MVC以下の負荷時と70％MVC以上の負荷時において、レベル3では減少するのに対してレベル4においては逆に増加していた。
従来報告されている等尺性収縮時の局所性筋疲労の研究では、筋電図の低周波域がtype1線維の、高周波域がtype2線維の活動をそれぞれ反映しているとされている。またサイズの原理では、まずtype1線維から活動し、筋活動量が増加するに従いtype2線維が活動するとされているが、本研究では、それらの説とは異なる結果が得られた。これには、筋活動量の増加要因である時間的活動参加、空間的活動参加、各運動単位の活動のタイミングの一致(同期化)が関係しているものと思われる。今後、レベル3、4の違いを明らかにするために、さらなる研究が必要である。
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荒川 高光, 寺島 俊雄, シャーマ バンネヘカ, 矢部 勝弘, 本田 敦郎, 志賀 光二郎, 時田 幸之輔, 宮脇 誠, 鈴木 了, 千葉 ...
専門分野: 理学療法基礎系
セッションID: 440
発行日: 2005年
公開日: 2005/04/27
会議録・要旨集
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【はじめに】
第2鰓弓に起源を持つ顔面神経は耳下腺神経叢において最尾側に頚枝を分枝する。顔面神経の頚枝は通常、広頚筋に枝を出しながら体節由来とされる頚横神経（通常は主に第3頚神経）と交通する（浅頚神経ワナ）。また、第3鰓弓に由来する舌咽神経は、成体では咽頭収縮筋の上部や茎突咽頭筋などに枝を出すが、表層の構造物には枝を出さないのが通常である。しかし、われわれは最も浅層の構造物である浅頚神経ワナに舌咽神経から出た細枝が交通するという稀な例に遭遇した。
【対象と方法】
2004年度新潟大学マクロ解剖夏期セミナーに供された解剖体（男性）において、浅頚神経ワナに加わる過剰な交通枝を発見したため、その詳細を肉眼解剖学的に検索した。
【結果】
顔面神経の頚枝は耳下腺を貫いたあと広頚筋のすぐ深層を前方へ走行しながら順次広頚筋へ筋枝を出していた。頚横神経は、第3および第4頚神経から起こり、胸鎖乳突筋の後縁をまわって同筋の表層を前方へと走行し、2ヶ所で顔面神経の頚枝と交通して浅頚神経ワナを形成していた。しかし、浅頚神経ワナの頚横神経寄りの神経束に、顔面神経の頚枝や頚横神経に属さない過剰な神経枝（過剰枝）が交通していた。過剰枝は顎二腹筋後腹の浅層（前方）を通るものと深層（後方）を通るもの2本の神経が合流して浅頚神経ワナに交通していた。過剰枝のうち顎二腹筋後腹の深層を通るものは、顎二腹筋後腹の深層に接して走行し、茎突舌筋と茎突咽頭筋の間に進入する舌咽神経からの過剰枝であることがわかった。また過剰枝のうち顎二腹筋後腹の浅層を通るものは外頚動脈に巻き付くような細枝となっていた。
【考察】
今回の例において、顎二腹筋後腹の深層を走行し、浅頚神経ワナに交通する過剰枝は舌咽神経成分であると考えてもよいであろう。しかし、浅頚神経ワナに交通する過剰枝のうち、顎二腹筋後腹の浅層を通る枝の由来について詳細が不明である。また顎二腹筋の深層を通る舌咽神経由来の成分の分布域についても未確定であり、実体顕微鏡下での検索を要する。今回と同様の報告はKawai (1994)の報告例のみである。Kawaiはその報告の中で、浅頚神経ワナに交通する舌咽神経の過剰枝を、第3鰓弓腹側成分(Ballard, 1964)が遺残した形態と考察した。今回の例は検索の余地を残しているためKawaiと同様の考察には至らない点があるが、浅頚神経ワナに舌咽神経成分が混在することは明らかであり、第3鰓弓成分が最も表層の構造物の形成に何らかの形で関わっていると考えられる。
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―骨格筋内コラーゲンの可溶性変化に着目して―
沖田 実, 井上 貴行, 日比野 至, 中野 治郎, 鈴木 重行
専門分野: 理学療法基礎系
セッションID: 441
発行日: 2005年
公開日: 2005/04/27
会議録・要旨集
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【目的】 臨床場面で遭遇する拘縮は，不動によって骨格筋が短縮し，その伸長性や柔軟性が低下したことが原因である場合が多い．また，理学療法としてはそれらの改善を目的に伸長運動が実施されることが多いが，その効果の科学的根拠については明らかになっていないのが実状である．一方，われわれは先に不動性拘縮の病態には，骨格筋内のコラーゲン線維，中でもその架橋結合の変化が関与していることを報告した．そこで，本研究ではコラーゲン線維の架橋結合の変化を捉える生化学的方法の一つである可溶性コラーゲンに着目し，拘縮に対する間歇的伸長運動の効果を検討した．
【方法】 Wistar系雄ラットを無処置の対照群と3群の実験群に振り分け，実験群はすべて両側足関節を最大底屈位の状態で4週間ギプスで不動化した．3群の実験群の内訳は1）不動のみの群（不動群），2）不動後2週間，自然回復させる群（自然回復群），3）不動後2週間，間歇的伸長運動を実施する群（伸長運動群）であり，伸長運動群には以下の方法でヒラメ筋に間歇的伸長運動を実施した．すなわち，自作した他動運動機器を用いて，麻酔下で足関節底背屈運動を4秒に1回のサイクルで行い，これを1日30分間，週6回実施し，自然回復群には同様の頻度で麻酔のみを行った．実験終了後は，麻酔下で両側足関節の背屈角度を測定し，その後，ヒラメ筋を摘出し，中性塩，酸，ペプシンそれぞれによる可溶性コラーゲンを定量した．なお，本実験は名古屋大学，ならびに星城大学が定める動物実験指針に準じて行った．
【結果】 不動直後の足関節背屈角度は対照群より実験群の3群すべて有意に低値で，実験群間では有意差を認めなかった．また，不動後2週間のそれは自然回復群，伸長運動群とも不動直後より有意に高値で，この2群間では伸長運動群が有意に高値を示した．次に，中性塩，酸による可溶性コラーゲンは対照群と3群の実験群間すべてに有意差を認めなかったが，ペプシンによるそれは対照群より不動群，自然回復群は有意に低値で，この2群間には有意差を認めなかった．また，伸長運動群のそれは不動群，自然回復群より有意に高値を示した．
【考察】 今回の結果から，4週間の不動によって生じた関節可動域制限は3群の実験群すべて同程度であり，その改善は伸長運動群が自然回復群より良好であったといえる．次に，先行研究によれば，伸長性・柔軟性が低下した組織のコラーゲン線維は，強固な分子間架橋結合が生成しており，ペプシンによる可溶性が減少するとされている．つまり，不動群と自然回復群の結果はこのことを示唆しており，2週間の自然回復では不動によって生じた強固な分子間架橋結合の改善は困難であると思われる．一方，伸長運動群の結果は間歇的伸長運動が分子間架橋結合の数やその強度などを減少させたのではないかと考えられ，先の関節可動域の結果と併せて考えると拘縮に対して有効な手段であると推察される．
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原 洋也, 山崎 敦, 久保下 亮
専門分野: 理学療法基礎系
セッションID: 442
発行日: 2005年
公開日: 2005/04/27
会議録・要旨集
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【目的】立位時の静的バランス能力には，腓腹筋やヒラメ筋といった抗重力筋の活動が大きく関与する。失調症などにより姿勢制御機構に障害が生じている場合，関節に対する圧縮刺激は動作の安定性を高めることが知られているが，パフォーマンス変化の検証は報告されていない。我々は，圧縮刺激による静的バランス反応に着目し，健常成人を対象に重心動揺計を用いて研究を行った。
【対象と方法】対象は健常成人26名（男性5名，女性21名）で，平均年齢70.0歳，平均身長154.2cm，平均体重51.9kgであった。重心動揺の測定には，アニマ社製重心動揺計グラビコーダーGS-10を使用した（サンプリング周波数20Hz）。床面に重心動揺計を設置し，閉眼にて基本的立位肢位をとらせた。立位姿勢が安定した後，閉眼にて60秒の重心動揺を測定しデータ1とした。その直後，左右の肩甲帯に各1.5kgの重錘を負荷し，同条件にて60秒の重心動揺を測定し，データ2とした。解析項目は，総軌跡長，外周面積，矩形面積として，検定には対応のあるt検定を用いた。
【結果】総軌跡長はデータ1：151.0cm，データ2：115.3cmで有意に減少した（p＜0.001）。また，外周面積はデータ1：6.6cm
2からデータ2：4.7cm
2と有意に減少した（p＜0.05）。矩形面積はデータ1：17.9cm
2からデータ2：12.2cm
2と有意に減少した(p＜0.01)。
【考察】肩甲帯からの圧縮刺激後に，重心の総軌跡長や外周面積，矩形面積が減少した結果より，圧縮刺激による静的バランス反応の向上が伺われた。静的バランス能力に寄与する身体機能には，体幹－下肢における抗重力筋の協調的な活動が必要とされる。二足歩行を行う能力を有するヒトに対して，立位での圧縮刺激は椎間関節や下肢の各関節に対しても影響を及ぼすと推測される。柳沢らにより，関節への圧縮刺激は固有受容器の情報量を増加させ脊髄前角細胞の興奮を高める事が証明されており，圧縮刺激により抗重力筋の同時収縮の活動性が増した事も示唆された。また，圧縮刺激は筋感覚受容器へも作用することが推測されるが，筋受容器への情報量増加が筋活動の促通につながるメカニズムは未だ不明な部分が多い。肩甲帯からの圧縮が関節や筋の受容器への刺激でなく，その他の受容器にも作用したことも否めず，検証の余地を残している。
【おわりに】今回は，圧縮刺激による立位静的バランスのパフォーマンス変化に対し，重心動揺計を用いて検討した。しかし，圧縮刺激による生理的反応については見解を得ていないため，今後の課題としたい。また日常の生活においては，静的バランス能力より動的バランス能力を求められる機会が多い。そのため，圧縮刺激の動的バランスへの影響や失調症に対する反応についても研究を進めたい。
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水島 健太郎, 梶家 慎吾, 佐々木 麻巳子, 長谷 裕美, 佐藤 伸明, 山坂 裕樹, 細見 幾代, 木澤 清行
専門分野: 理学療法基礎系
セッションID: 443
発行日: 2005年
公開日: 2005/04/27
会議録・要旨集
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【目的】理学療法士が臨床で腹筋運動を指導する機会が多いが、一般的にいわれている腹筋運動を行うことでどの程度の筋活動があるのかは疑問に思われる。そこで今回腹直筋に着目し、筋電図を用いて運動方法の違いによってどのように筋活動が変化するかを比較検討した。
【方法】健常人6人（男性3人、女性3人）、平均年齢27.0（±3.0）歳を対象とし、研究内容を説明し同意を得た。測定はNEC製SYNAX2100を用い、5秒間の等尺性収縮を行わせ、上部、下部腹直筋の筋腹中央に1cm間隔で電極を付け筋電図を導出した。運動の種類は、1）から3）はいずれも頭頚部の屈曲のみを指示し下肢は、1）両股関節屈曲60度、2）両股関節屈曲30度、3）両股関節屈曲0度。4）から6）は肩甲骨下縁がベッドから離れるように指示し、4）両股関節屈曲60度、5）両股関節屈曲60度で両大腿の間にボールを挟み内転運動しながら、6）両肩関節90度屈曲・両股関節90度屈曲位とした。7）はV字腹筋、8）は最大収縮である。全て運動は背臥位で行い、1）から5）では足部はベッドに着けた状態である。アナログデータより量的解析を行うため、最大収縮時の振幅を100としてヒストグラム化し標準偏差を求め、そのばらつきの大きさを振幅度とした。統計処理には、χ2検定を用い危険率は0.05とした。
【結果および考察】上部腹直筋では1）から8）までそれぞれ、16.43%、19.14%、17.71%、23.71%、27.29%、26.86%、34.71%、52.00%。下部は、11.86%、11.29%、13.71%、23.57%、26.00%、32.00%、34.30%、46.71%であった。筋電図の振幅から、運動方法の違いによる筋活動に差は認められた。しかしながら肩甲骨下縁が浮くまで体幹上部を屈曲しないと上・下部共に筋活動は乏しかった。V字腹筋が上部・下部共に有意に筋活動が高かった。我々は股関節を伸展する方が骨盤は前傾し、腹直筋の起始・停止は長くなり張力が増すことにより筋活動が大きくなると考えていた。しかし結果では股関節の角度を変えても筋活動の差は少なく、また頭頚部のみの屈曲では腹直筋の活動は小さく、腹直筋を働かせるためには肩甲骨下縁が浮くまで体幹を屈曲する必要のあることが示唆された。このことは、骨盤の前傾角度は直接には腹直筋の張力に影響はなく、これはダニエルのMMTの検査法に準じた結果となっている。V字腹筋では有意に下部腹直筋の筋活動が高かった。これは下肢を挙上させることではじめて骨盤の固定作用としての下部腹直筋の筋活動が高まるためであると考えられた。臨床での腹筋運動では患者の状態に合わせて方法、負荷を変えるが、弱化した腹筋では股関節の角度は関係ないが、強化の過程では下肢を挙上させ肩甲骨のレベルに注意を払う必要があることが示唆された。
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長嶺 朗, 丸山 仁司
専門分野: 理学療法基礎系
セッションID: 444
発行日: 2005年
公開日: 2005/04/27
会議録・要旨集
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【はじめに】関節固有覚障害で正確に位置覚を評価する必要がある。測定条件が違うことで検査の生理学的意義に違いがある可能性がある。本研究の目的は、測定開始肢位及び設定角度の違いが、膝関節位置覚の再現能力の誤差にどのように影響するかを検討することであった。
【対象と方法】対象は、膝関節に外傷や疾病の既往がない健常成人男性のボランティア10名（平均年齢26.4±5.2歳）の20膝関節であった。方法は、腹臥位、背臥位及び立位で、膝関節の設定角度を15°、45°及び75°とし再現角度の誤差を検討することである。腹臥位及び背臥位の測定を、治療台を用いて行った。立位の測定は、足部が床面に接地しないようにしエアロバイクを用い実施した。デジタルカメラを治療台から2mの距離で、被検者の膝関節と同じ高さでカメラの向きが膝関節に対し垂直になるように設置した。被測定肢を測定開始肢位から設定角度まで他動的に屈曲した。設定角度を5秒間保持することで再現の目標関節角度を被検者に体験させた。膝関節角度を測定開始肢位まで戻し、10秒間の安静保持の後、検者が測定肢を設定角度まで再現させた。被検者が設定角度を再現したと認識した関節角度を記録した。被検者を閉眼させて行った。膝関節運動の角速度が毎秒5度以下であった。紙面上で分度器を用いて測定した。腹臥位45°で5組の検者間で5回測定することで各検者間の測定結果の再現性を確認した。再現角度の測定値が3回の実測値の平均値であった。統計学的検定に分散分析を用いた。多重比較にBonferroni 検定を用いて検討した。有意水準が5％以下であった。
【結果】それぞれ腹臥位、背臥位及び立位で測定した。設定角度が15°、45°及び75°の場合の定数誤差が、それぞれ腹臥位が3.2±3.5、－1.3±4.1及び－4.1±6.2であった。背臥位が2.5±4.3、2.5±3.5及び5.8±5.8でありそして立位が2.4±3.0、－0.1±2.2及び1.0±4.1であった。検者間の再現性で著しい差がなかった。
【考察】立位では、測定開始肢位が軽度屈曲位となっている。一方、臥位では膝関節が完全伸展位である。井原らは関節位置覚が、半月板、関節包、前・後十字及び内・外側副靭帯に存在する関節内メカノレセプター、筋紡錘及び皮膚知覚受容器からの求心性の入力情報が常に関与しているという。したがって臥位による測定は測定前からの求心性の刺激でover及びunder shootが出たと考えられた。しかし、同じ臥位でも腹臥位では設定角度が増すに従いunder shootの傾向が、背臥位では設定角度が増すに従いover shootの傾向とそれぞれ相反する傾向があった。その理由として、測定開始肢位が違う場合、測定中の下腿にかかる重力の方向性の違いがあり位置覚情報の錯乱があったため相反したものと考えられた。
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―TMSによるMEPを指標として―
門馬 博, 菅原 憲一, 田辺 茂雄, 福村 憲司, 鶴見 隆正, 岡島 康友
専門分野: 理学療法基礎系
セッションID: 445
発行日: 2005年
公開日: 2005/04/27
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【はじめに】運動イメージを用いた練習がパフォーマンスを向上させることは数多く報告されている．しかし運動イメージを効率的に構築する方法は明らかになっていない．これは，イメージ想起が被検者の意志そのもので外面から捉えることが出来ないことに起因している．そこで今回，経頭蓋磁気刺激装置（TMS）による運動誘発電位（MEP）を用いてイメージ想起を具体的に表象できる時間と異なるイメージ想起課題によって生じる皮質運動野の興奮性の相違を分析し，イメージ想起に関わる時間的および課題特異的効果を検討したので報告する．
【対象と方法】実験1（運動イメージ構築に要する時間を検討）：対象は健常成人3名（いずれも右利き），実験肢位は坐位．運動イメージ課題は右手関節掌屈（最大収縮），被験筋は右橈側手根屈筋とした．音刺激による反応時間課題によって運動イメージを想起させ，その0（control），0.5，1，2，3，5秒後の各タイミングで各5試行（順序はランダムに設定），計30試行のMEPを導出し，各条件におけるMEP amplitudeを0秒後での平均値を基準とした％ control値で比較した．
実験2（イメージ課題別の検討）：対象は健常成人5名（いずれも右利き）．実験肢位，被験筋は実験1と同様に行った．イメージ課題は1：control条件として安静時（rest），2：壁面の1点注視時（con-1），3：言語想起時（con-2）のMEPを測定した．次に実際の右手関節掌屈を20回練習として行わせた．その後4：右中指指尖を注視しながらの運動イメージ想起時（task-1），5：注視に加え運動関連言語を想起させてのイメージ時（task-2）の各MEPを測定した． TMSのタイミングは音刺激から2秒後に行った．解析は各条件におけるMEP amplitudeを，restを基準とした％ control値で比較した．なお，全被検者には実験の目的及び使用する機器の説明を行い同意を得て行った．
【結果と考察】実験1： 0.5秒後（120.8％），1秒後（113.4％），2秒後（122.1％），3秒後（118.5％）でMEPの促通がみられ，5秒後では107.6％とcontrolに近い値を示した．運動イメージは刺激音に近い時間で構築され，2秒後以降は減衰する傾向にあった．イメージ想起は集中力を要し持続が難しい課題であることが示唆された．
実験2：restと比較するとtask-1（p<0.05），task-2（p<0.01）でMEP amplitudeが有意に増大していた．task-1，task-2間では有意差を認めないが，task-2でよりMEP amplitudeが増大するという傾向がみられたことから，注視に加え運動関連言語想起（silent speech）を行うことは運動イメージ構築に有効な手法であることが示唆された．
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松田 史代, 榊間 春利, 神園 朝美, 出雲 公子, 吉田 義弘
専門分野: 理学療法基礎系
セッションID: 446
発行日: 2005年
公開日: 2005/04/27
会議録・要旨集
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【はじめに】
臨床における脳卒中リハビリテーションの効果に関しては従来論争が絶えない。我々は脳血管障害モデル動物を使用してリハビリテーションの効果に関する研究を行っている。これまで運動による脳梗塞巣の大きさを検討している報告はあるが、運動機能や神経学的変化に関して検討しているものは少ない。今回、中大脳動脈領域の脳梗塞ラットを作成し、梗塞巣の大きさと回復過程における運動機能、神経学的所見との関係を調べた。
【方法】
8週令のWistar系雄ラット(200-340g) 8匹を使用した。小泉らの方法に準じて、麻酔後頸部正中切開を行い、左頚動脈分岐部を中心に総頸動脈・外頚動脈を結紮した。塞栓(直径0.2-0.3mm、長さ約5mmの糸付き栓子・全長約16mm)を内頚動脈に向けて挿入、結紮・固定し、90分後、塞栓を抜き去り再開通を行い脳梗塞を作成した。術後1日より毎日運動機能と神経学的な評価を行った。運動機能評価は幅2.5cm、長さ180cmの板上を歩かせるFeeneyらのscaleを使用し、神経学的評価は刺激による四肢体幹の反応を観察するMenziesらのscaleを用いた。術後1、9、11、12、14、24日後に脳を摘出し、厚さ2mmの前額断にスライスしてTTC（2,3,5-triphenyltetrazoliumchloride）染色を行い梗塞巣の範囲を計測した。
【結果】
肉眼的に見ると、大脳皮質・大脳基底核・線状体に梗塞が観察された。梗塞側大脳は1日後では脳浮腫が強く、9日後には梗塞巣の境界が明瞭に認められ、14日後には軟化していた。脳実質に対する梗塞巣の体積比が約30％以上のラットは術後早期に死亡したが、梗塞巣の割合が約30%未満のラットは生存した。運動機能評価では梗塞巣の割合が1-5%のラットは術後7日までには板上歩行が可能になった。しかし、約10％以上のラットは板を渡ることができず、14日後でも対側前後肢ともに伸展し板上に置くことができなかった。神経学的評価では、梗塞巣の割合が1-5%のラットではほとんど神経学的な異常は見られなかったが、約10％以上では神経学的に異常が認められ、24日後も回復は認められなかった。
【考察】
以上の結果より、ラットの場合小さな脳梗塞は早期に運動機能の回復を認めた。しかし、脳梗塞巣が大きいほど身体へ及ぼす影響は強く、脳全体の30％を越えると死亡し、約10％以上で重度な運動機能や神経学的な障害を認めることが分かった。また、大脳基底核・線状体が障害されると運動機能・神経学的障害が出現し、若干の回復はみられるものの障害は長期的に見られると考えられた。今後、脳梗塞モデルラットを使用して運動療法の効果を運動機能や神経学的所見から検討していきたい。
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―機能的MRIによる分析―
松田 雅弘, 渡邉 修, 来間 弘展, 津吹 桃子, 妹尾 淳史, 池田 由美, 一場 道緒, 米本 恭三
専門分野: 理学療法基礎系
セッションID: 447
発行日: 2005年
公開日: 2005/04/27
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【目的】片側上肢の運動は必ずしも対側大脳半球のみに支配されているのではなく、同側性の線維連絡があることは、解剖学的にも証明されてきた。我々は、第39回理学療法士学会において、随意運動時の感覚運動野 ( sensorimotor cortex: SMC)において、左右の上肢の運動におけるSMCの賦活に左右差があることを定性的に報告した。そこで、今回、さらに詳細に分析するために、健常者を対象に、片側手指対立運動課題遂行時のSMCの賦活の左右差を各個人間で、機能的MRI(以下、fMRI)を用いて定量的に分析を行った。
【対象・方法】対象は健常成人10名(19-55歳、平均年齢26.2歳。男性4名、女性6名)。利き手はエジンバラバッテリーにて、全員100％の右利きであることを確認した。神経学的な疾患の既往はない。課題は、母指と中指、次いで示指、環指、小指と順に各々1秒間に1回の速度で、連続的にタッピング動作を行った。これらを左右それぞれ自発的に行うように指示した。スキャン時間はこれらの課題と安静を各40秒間とし、安静―右手―安静―左手―安静―右手―安静―左手で撮影した。MRIはGE社製1.5T臨床用MR装置(Signa Horizon)を使用した。撮影は東京都立保健科学大学の放射線科教員が行い、医師が立ち会った。また、すべての対象者にインフォームドコンセントを行い、了解を得ている。本実験は、東京都立保健科学大学での倫理委員会の承認を受けた。データの解析は、得られた画像をMatlab(Math Works)上の画像処理ソフトであるSPM99を用いて、有意水準0.05にて解析を行った。解析した画像は、SMCにおける賦活をvoxel数で定量的に計測し、その信号強度を比較した。
【結果】右手動作時と左手動作時の両側SMCの賦活量を比較すると、右手動作時の両側SMCのvoxel数の平均337.4、左手動作時の平均1031.2であった(p＜0.05)。また、運動と同側SMCの賦活を比較すると、右手動作時においては4人の同側賦活がみられ、同側賦活のvoxel数の平均119.8、左手動作時においては6人の同側賦活がみられ、同側賦活のvoxel数の平均302.3であった。
【考察】片側随意運動時に対側半球のみならず運動と同側のSMCも賦活する、という知見は脳の機能画像でもしばしば報告されてきた。本実験の結果は従来の報告を支持するものであり、その原因として、1.左手動作時の同側SMCの賦活は、左半球に存在する運動プログラミングに選択的に関与していること、2.左手の運動は、右手に比べ、より同側性支配が強い可能性などが示唆される。また、非利き手の運動において、同側SMCの賦活するという報告は多くされている。今回の定量的計測より、左手動作時には、両側SMCの賦活量と、運動と同側SMCの賦活量は右手動作の賦活量より多いことがわかる。
【まとめ】左右の片手動作におけるSMCの活性化は必ずしも対称的ではないと考えられる。
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篠崎 真枝, 大橋 ゆかり
専門分野: 理学療法基礎系
セッションID: 448
発行日: 2005年
公開日: 2005/04/27
会議録・要旨集
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【目的】スキーマ理論では，あるカテゴリーに属する運動に共通の一般化された運動プログラム（Generalized Motor Program，；以下，GMP）があらかじめ記憶されており，ここから様々な運動パターンが展開されると考えられている．ひとつのGMPより展開される運動パターンは，同一の相対的タイミングにより特徴づけられる．本研究では，スキーマ理論を用いて環境変化に対する移乗動作の相対的タイミングの変化について検討した．
【方法】対象者は，健常成人13名（平均年齢25.4±4.3歳），および脳血管障害により片麻痺を有する方13名（平均年齢66.5±7.0歳）であった．片麻痺群の対象者は，移乗動作が自立もしくは監視にて可能な方とした．課題動作は車椅子からプラットフォームへの移乗動作とし，健常者群では次の2つの条件を課して動作を遂行させた；1）裸足（以下，裸足），2）左下肢に下肢部分荷重装置を装着して左下肢への荷重を体重の30％未満に制限し，さらに右下肢に不安定板を装着（以下，不安定板）．これらの健常者群の2条件と片麻痺群に対し，車椅子角度30°と60°という2つの環境条件を設定し，移乗動作パターンの変化を分析した。健常者群では動作解析に三次元動作分析システムを用い，片麻痺群ではビデオカメラにて2方向から動作を撮影し分析した．また，動的な重心移動範囲の測定としてクロステストを実施した．
【結果】クロステストの結果，左右移動範囲は，裸足の条件が不安定板と片麻痺群に比べ有意に大きく，前後移動範囲は各々の条件間に有意な差がみられた（裸足＞不安定板＞片麻痺群）．
次に，移乗動作の動作開始から終了までの時間を100％として，起立開始，前屈終了，肩甲帯回旋開始，骨盤帯回旋開始，起立終了，着座開始，骨盤帯回旋終了，肩甲帯回旋終了，殿部接地の9時期の相対的タイミングを算出した．各タイミングについて分散分析を行った結果，片麻痺群の肩甲帯と骨盤帯回旋開始の相対的タイミングは，車椅子角度30°における方が60°より有意に遅かった．一方，健常者群の裸足と不安定板の条件では，車椅子角度の条件間で有意な差はみられなかった．
【考察】相対的タイミングの分析より，本研究で設定した車椅子角度の環境変化に対し，健常者群では立位安定性を制限するような条件下であっても，相対的タイミングは変化しなかった．一方，片麻痺群では車椅子角度の変化に対し相対的タイミングに変化がみられた．これより，同じ環境条件の変化に対して，健常者群ではひとつのGMPから展開されていた運動が，片麻痺群ではひとつのGMPでは対応できず，異なるGMPから運動パターンを展開していたと考えられた．またこのことが，片麻痺群の環境変化に適応した動作応用を妨げるひとつの要因であることが示唆された．
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佐久間 敏
専門分野: 理学療法基礎系
セッションID: 449
発行日: 2005年
公開日: 2005/04/27
会議録・要旨集
フリー
【はじめに】第38回・39回学術大会にて，「片麻痺患者では，坐骨が軟部組織上を健側へスライドしている坐位姿勢の方が，麻痺側下肢の機能が発揮しやすく立ち上がりやすい」という報告をした．そこで今回は，坐骨をスライドさせる手段を考案し，その効果を分析した．坐骨をスライドさせる手段としては，座面に左右の傾斜をつけるという方法を考案した．その効果としては，体幹の立ち直り反応に着目して分析を行った．
【対象】健常成人31名（男性9名，女性22名），平均年齢36．4±11.0歳とした．
【方法】右側が高くなるように6度の傾斜をつけた座面（以下左傾斜座面）に，足底非接地の端座位を上肢の支えをさせることなく，10分間保持させた．その後，左傾斜座面に座ったままの状態で，次の二つの課題を施行させた．課題1：左側殿部へ荷重をかけさせた．課題2：右側殿部へ荷重をかけさせた．続けて，傾斜をつけた座面を水平に戻し（以下水平座面），同様の二つの課題を施行させた．被検者の両側上前腸骨棘・両側肩峰の合計4箇所にマーカーを貼付し，前方にデジタルビデオカメラを設置して，前額面上の映像を記録した．記録した映像をPC上に取り込んで，両側上前腸骨棘を結んだライン（以下骨盤傾斜角度）と両側肩峰を結んだライン（以下体幹傾斜角度）の傾斜角度を計測した．得られたデータから，体幹の立ち直り反応の指標として，骨盤傾斜角度から体幹傾斜角度を引いた値を算出した．課題1施行時の算出値をX，課題2施行時の算出値をYとした．左傾斜座面時と水平座面時の各々において，XとYの平均値の差をt検定で比較した．
【結果】左傾斜座面時のXの平均値は7.3±7.4度，Yの平均値は－3.3±8.4度で，有意差が認められた（p<0.01）．水平座面時のXの平均値は5.7±8.0度，Yの平均値は3.8±7.9度で，有意差は認められなかった．
【考察】左傾斜座面で左側殿部へ荷重をかけた時は，体幹が非荷重側に曲がるという傾向を示した．一方，左傾斜座面で右側殿部へ荷重をかけた時は，体幹が荷重側に曲がるという傾向を示した．すなわち，軟部組織上を坐骨がスライドしている方向への荷重は体幹の立ち直り反応が誘発されやすく，それとは反対方向への荷重では立ち直り反応が出現しにくいという結果となった．この結果から，座面に左右の傾斜をつけて，坐骨がスライドしている状態を準備しておくことは，体幹の立ち直り反応の促通に有効であるということが示唆された．しかし，対象者が健常成人の場合，左右の傾斜をつけた座面に端座位保持を10分間行わせるという手段では，体幹の立ち直り反応の促通が学習されるという効果までは得られなかった．今後，学習効果の得られる対象や施行時間などの検討を行っていきたい．
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―躍度最小及びトルク変化最小評価関数を用いて―
榎 勇人, 竹林 秀晃, 野村 卓生, 岡崎 里南, 西上 智彦, 石田 健司, 谷 俊一
専門分野: 理学療法基礎系
セッションID: 450
発行日: 2005年
公開日: 2005/04/27
会議録・要旨集
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【はじめに】我々は第39回本学術大会にて，共に運動の滑らかさを表す躍度最小（以下C
J）及びトルク変化最小(以下C
τ)評価関数を用いて，快適歩行時に重心と下肢関節トルクの滑らかさが正の相関関係にあり，トルク変化が増加した後に重心の滑らかさが破綻することを報告した。C
Jは躍度（加速度の一微分,以下jerk）が，C
τは関節トルク変化（トルクの一微分,以下TC）が少ないほど，値が小さくなり滑らかな動作であると位置づけられる。今回の目的は，歩行の基礎研究として歩行時の代謝利得と両者との関係を検討することである。
【対象・方法】対象は健常成人男性10名(平均年齢22±1歳，平均体重64.9±7.9kg，平均身長172.0±3.1cm）。測定は2枚の床反力計（アニマ社製MG-1090）と三次元動作解析装置（アニマ社製LOUCUS MA-6250）を使用し，前方腕組にて快適速度で歩行した右下肢立脚相データを分析した。マーカーは両側第5中足骨頭・外果・膝関節裂隙・大転子・肩峰に貼付し，サンプリング周波数240Hzにて3回の歩行を測定した。またトレッドミル上を快適速度にて6分間歩行し，後半3分間の平均酸素摂取量(以下V(dot)O
2)を呼吸代謝測定装置（チェスト社製centaura.1）にて求めた。快適速度は，予め10m歩行にて計測した。
【データ処理】重心C
Jは床反力前後分力（以下Fy）を算出し，制動相と駆動相を時間軸100%として正規化して，C
J=1/2∫(jerk)
2dtの式にて求めた。jerkはFyを体重などで正規化したものを微分して求めた。また下肢関節C
τはC
τ=1/2∫Σ(TC)
2dtの式にて求めた。V(dot)O
2は後半3分間に定常状態から逸脱した1名を除き，9名で検討した。
【結果】前回同様，重心C
Jは制動相に比べ駆動相で有意に高値を示し (p<0.01)，下肢C
τは有意差を認めなかった。また重心C
Jと下肢C
τは各相(制動r=0.790 p<0.005 駆動r=0.678 p<0.05)及び立脚相全体(r=0.729 p<0.05)で正の相関関係を示し，下肢TCが踵接地後平均26msecと，足尖離地前平均97msecにピークに達し，その両ピーク後約30msec後に重心jerkがピークとなる波形を示した。さらに今回V(dot)O
2は，重心C
Jと正の相関関係を認めたが(r=0.696 p<0.05)，両者は歩行速度とも強い正の相関関係を示していた。
【考察】V(dot)O
2と重心C
Jが正の相関関係を示した事から，快適歩行では滑らかな重心移動を行う者ほど，楽に歩いていることが示唆されたが，両者は速度とも強く相関しているため，今回計測した速度間(52から86m/min)での快適歩行では，速度が遅いほど滑らかに，楽に歩けると言え，今後一定速度での両者の検討が必要と考えられた。
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具志堅 敏, 黒後 裕彦, 鈴木 智裕, 飛松 好子
専門分野: 理学療法基礎系
セッションID: 451
発行日: 2005年
公開日: 2005/04/27
会議録・要旨集
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【目的】
リヤプノフ指数は力学系のアトラクタが示す軌道不安定性を定量化することができる。我々は，これを用いて歩行中の体幹の加速度波形から最大リヤプノフ指数を推定することで歩行中の動きの定常性を測定することが出来ることを明らかにしてきた。しかし歩行の定常性における加齢の影響については明らかにされていない。
本研究では，歩行の定常性における加齢の影響を調べることを目的とした。
【方法】
対象は20歳から65歳までの日常生活が自立し，本研究への参加を承諾した健常成人101名（男性48名，女性53名）であった。対象者には自由歩行および最大努力歩行を依頼した。その時の体幹の動きを3軸加速度センサーと記録装置が内蔵された携帯型装置(インテリジェントモニタ，アイ・ティ・リサーチ株式会社)を用いて計測し，その波形からリヤプノフ指数を算出した。対象者には事前に測定の内容を説明し，同意を得た。
自由歩行時のリヤプノフ指数と年齢との関係を，Pearsonの相関係数を用いて検討した。さらに対象者を20歳から10歳ごとに年代に分類し，群間比較を行った。また，自由歩行および最大努力歩行時のリヤプノフ指数の違いについて，対応のあるt検定を用いて検討した。有意水準は5%未満とし，統計解析には統計ソフトSPSS 11.0J for Windowsを用いた。
【結果】
左右方向のリヤプノフ指数と年齢との間には，有意な相関関係は認めなかった。上下方向と前後方向のリヤプノフ指数においても，同様に有意差を認めなかった。また3方向のリヤプノフ指数について年代間で一元配置分散分析を行った結果，年代間に有意な差を認めなかった。しかし平均値を比較すると徐々に大きくなる傾向があった。また中高年者においては，若年者に比べリヤプノフ指数のばらつきが大きくなるという特徴があった。また，最大努力歩行時の左右，上下，前後方向のリヤプノフ指数は自由歩行時よりも有意に大きな値を示した。
【考察】
20歳から65歳までの日常生活が自立し日常的に外出するような活動的な人々においては，歩行の定常性という点において個人差はあるものの年齢の影響を受けにくいことがわかった。とりわけ中高年者においては個人差が大きいことが特徴的であった。
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―腹圧アプローチが及ぼす変化―
安里 幸健, 比屋根 剛, 松原 誠仁
専門分野: 理学療法基礎系
セッションID: 452
発行日: 2005年
公開日: 2005/04/27
会議録・要旨集
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【目的】
近年の研究では体幹及び腹圧が運動や行動に重要であるということは周知の事となっている。しかし、我々は安定性や運動性と関連づけて考察することはまだ少ない様に思われる。そこで、今回腹圧アプローチによってパフォーマンスにどのような変化がみられるのかを重心高の変化に焦点を置き考察したのでここに報告する。尚、今回パフォーマンステストは10m努力歩行を選択した。
【方法】
1．被験者は健常男性10名（平均年齢：24.2±2.0歳）で、内訳は腹圧アプローチ群5名、対照群（腹圧アプローチなし）5名の2グループで実験を行った。
2．上記の2グループにおいてそれぞれ以下の測定を行った。
・腹圧アプローチの前後に10m努力歩行を測定し、タイムの変化を抽出した。対照群は腹圧アプローチなしにて2回の10m努力歩行を測定した。
・腹圧アプローチは指導の下で腹直筋、腹斜筋、腹横筋収縮を有酸素運動にて各被験者定量（各5回づつ）で実施した。
・10m努力歩行の前後に立位姿勢での重心高を測定した（デジタルカメラで撮影した画像をPCソフトにて処理して重心高を求めた）
・上記方法で腹圧アプローチ前後の重心高や歩行スピード変化を分散分析にて統計処理した。
3．重心高算出に使用したでデジタルカメラはsyber－shot DSC－P31： SONY社製、PCソフトはHuda Ver．0.21である。
【結果】
1．重心高は腹圧アプローチ後に有意に上昇した（P＜0.05）。腹圧アプローチを行わなかった対照群では有意差はみられなかった。
2．10m努力歩行においては腹圧アプローチ群ではアプローチ後に有意にタイムの短縮をみせた（P＜0.05）。対象群においては2回の10m努力歩行において歩行スピードの変化に有意差はみられなかった。
【考察】
上記結果より、腹圧アプローチにて身体重心高は上昇することが解かった。また、歩行スピードも短縮しパフォーマンスにも影響を及ぼすことが検証された。
重心高が上昇した理由として、腹圧アプローチが作用したことによって腰椎前弯の緩和や胸椎以下の安定化による胸椎の伸張が起きた為と考える。
重心高の上昇が歩行スピードの短縮につながった原因として安定性の条件（重心までの高さ、支持基底面の広さ、質量）の逆説で重心高が上昇したことによって不安定になったのではなく運動性が向上したと捕らえることができる。
【まとめ】
以上のことから、歩行において 腹圧を作用させることは力学的な視点からみると重心高を上昇させることで運動性を効率化させていると考えることができる。
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―坐圧と骨盤挙上時のPSISの動きの比較―
安里 安博
専門分野: 理学療法基礎系
セッションID: 453
発行日: 2005年
公開日: 2005/04/27
会議録・要旨集
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【目的】臨床において坐位姿勢を評価する際、坐圧に視点を置いてみると偏った圧がかかっていることが観察される。例えば、坐圧が左側に位置する場合、腰椎右側屈、骨盤左側下制位になるものと考えられる。非対称的な坐圧は腰椎側屈といった動きにおいても異なってくるとものと推測される。そこで今回、端坐位での骨盤挙上時におけるPSISの動きと坐圧との比較より、腰椎の動きについて考察したので以下に報告する。
【対象】被検者は，成人男女4名（男性3名，女性1名，年齢22±3歳，身長168.7±11.9cm，体重57.6±5.6kg）であった。
【方法】坐圧は、端坐位（足底接地）にて、セラピストが被検者の胸骨体と第7～9胸椎棘突起を徒手にて他動的に動かし、最も楽に保持できる坐位を探りその際の坐徒手の位置が近い殿部側を坐圧が高い方と判断した。（同時に被検者の主観も確認）坐圧は坐面を正中矢状断の2分割（左右）に分け判定した。骨盤挙上運動の比較は両側PSISにマーカーを配付しデジタルカメラで後方より撮影し、静止画をコンピューターに取り込んで任意の垂線と水平線を作り、それを基準として前額面上でのPSISの動きを比較した。
【結果】坐圧が左側に位置するものは4例であった。前額面上では圧がかかっている反対側の骨盤挙上ではPSISは横軸へ動き、圧がかかっていない反対側の骨盤挙上ではPSISは縦軸へ動いた。
【考察】今回の被検者はすべて左側に坐圧が位置しているため、坐圧側へ腰椎が凸となる腰椎右側屈・骨盤左側下制位の姿勢が予想される。前額面上でのPSISの動きは、圧がかかっている反対側の骨盤挙上ではPSISは横軸へ動き、圧がかかっていない反対側の骨盤挙上ではPSISは縦軸へ動いた。これらの動きは、運動開始前の坐位姿勢において坐圧側へ腰椎は右側屈位にあるため、支持面を広げる動きと腰椎右側屈による両方の動きにより、PSISが横へ動いたと解釈した。反対側では、腰椎左側屈による縦へのPSISの動きと考えられた。よって、今回の前額面でのPSISの動きから腰椎側屈を考察すると、坐圧がかかっていない反対側の骨盤挙上時に腰椎は側屈へ可動しやすいと推測される。勿論、今回の結果は、股関節外旋や腰部などの隣接関節での動きも影響すると考えられるため、今後の課題としたい。
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武村 啓住, 高橋 周子, 由久保 弘明, 松崎 太郎, 細 正博, 立野 勝彦
専門分野: 理学療法基礎系
セッションID: 454
発行日: 2005年
公開日: 2005/04/27
会議録・要旨集
フリー
【目的】
加齢ともに関節周囲の軟部組織の退行変性を起こし、肩関節においても運動制限を生じると考えられている。本研究では、測定基準部位が明確となる肩甲上腕関節、胸鎖関節、肩甲胸郭関節の三つの関節に注目して、日常生活でよく行われる肩甲骨面挙上運動について若年者と高齢者その動きを比較し、高齢者における肩関節の動きの特性を明らかにすることを目的とした。
【方法】
肩関節に障害のない健常女性26名で、内訳は20～22歳13名（若年群）、78～91歳13名（高齢群）であった。左右の肩を測定対象とした。身長、体重を計測の後、被験者には体幹軸が床面に対して垂直になるよう端座位をとらせ、肩甲骨面挙上を左右同時に行わせた。上腕骨長軸が体幹軸となす角度を体幹上腕角、肩甲棘の内側端中点と外側端中点を結んだ直線が肩甲骨面上で体幹軸となす角度を体幹肩甲棘角、胸骨長軸の中央線と鎖骨の肩峰端および胸骨端の中央を結んだ線のなす角を胸鎖関節角とし、可動域測定を前額面にて行った。その他、体幹上腕角の補角と体幹肩甲棘角との和を肩甲上腕関節角とした。計測は、左右それぞれ最大挙上位における体幹上腕角と体幹上腕角が0°、30°、90°、最大挙上位における体幹肩甲棘角、および胸鎖関節の角度をゴニオメーターを用い、同一検者が計測した。その結果から体幹上腕角0～30°（第一相）、30～90°（第二相）、90～最大挙上位（第三相）での体幹肩甲棘角、肩甲上腕関節角、胸鎖関節のそれぞれの変化量を計算し各相で若年群と高齢群とを比較した。統計処理は各測定項目で対応のないt検定を用いて危険率5％未満を有意とした。
【結果】
身長、体重、体格指数（BMI）の平均±標準偏差はそれぞれ若年群160.1±4.3cm、53.8±5.0kg、21.0±2.2、高齢群140.9±7.0cm、45.8±7.0kg、23.0±2.9であり、身長、体重は両群間で有意差を認めたが、BMIでは両群間に有意差を認めなかった。最大挙上位での平均体幹上腕角は若年群 149.4゜、高齢群 128.8゜で若年群が有意に大きかった。平均胸鎖関節角は第一相（若1.7゜、高5.6゜）、第二相（若9.4゜、高12.5゜）、第三相（若21.7゜、高11.1゜）で、第一相、第三相で有意差を認めた。平均体幹肩甲棘角は、第一相（若4.0゜、高5.0゜）、第二相（若10.4゜、高8.7゜）、第三相（若21.3゜、高17.8゜）で、いずれも有意差を認めなかった。平均肩甲上腕関節角は第一相（若26.0゜、高25.4゜）、第二相（若50.0゜、高50.8゜）、第三相（若37.1゜、高21.5゜）で、第三相においてのみ有意差を認めた。
【結論】
高齢者では胸鎖関節の動きを大きくすることで肩甲骨面挙上の可動域を確保していることが示唆された。
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―経頭蓋磁気刺激を用いて―
高橋 真, 倪 臻, 山下 剛正, 梁 楠, 矢作 晋, 笠井 達哉
専門分野: 理学療法基礎系
セッションID: 455
発行日: 2005年
公開日: 2005/04/27
会議録・要旨集
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【目的】運動の習熟度に応じて，運動イメージの再生に違いが生じ，その違いは運動誘発電位（MEP）に記録される．しかしながら，なぜそのような差異がMEPに生じるのかは明らかではない．運動イメージ中のMEPの変化は，抹消からの感覚情報を取り除いた純粋な脳内の活動を反映した結果として，筋活動を伴わない条件下であるにも関わらず，実際に筋が収縮する場合と同様に，運動関連中枢領域（主に運動野）で惹起される運動神経生理学的変化を反映していると考えられる．そこで，本報告は短時間の筋収縮の反復トレーニングを行なわせ，運動野にどのような変化が生じ，運動イメージ再生にどのような戦略的変化を及ぼすかについてMEPを指標に検討した．
【方法】被験者は健常成人10名（女性5名，年齢24～45歳）であった．なお， 被検者には実験の目的と方法を十分に説明し，同意を得て実験を行なった．筋電図は表面電極法により，第一背側骨間筋（FDI）から記録した．磁気刺激装置（MAGSTIM社, MAGSTIM‐200）を用いてFDIから安静時および運動イメージ中に安静時閾値（Threshold) の1.0～1.5倍まで刺激強度を変化させ，MEPを導出した．運動イメージは最大張力での示指外転運動とし，イメージ中には背景筋放電がないことを確認した．また，筋収縮トレーニングは等張性外転運動（60～70%MVC）を0.5Hzの頻度で，10試行×10セット実施した．得られたMEPは尺骨神経の最大上刺激により誘発した最大M波との比で標準化した．
【結果および考察】1.4～1.5xThの刺激強度において、練習後では運動イメージ中のMEPがより増大する傾向にあったが、統計的には有意ではなかった．その要因として、個人間でのRecruitment curveが安静時においてでさえ、ばらつきが大きいこと，運動イメージ再生に個人差があること，などが考えられる．そこで、各個人における安静時と運動イメージ中のMEPの差について練習前後で検討した．その結果，1.4～1.5xThの強い刺激強度において、練習前に比べ練習後では、安静時と運動イメージ中のMEPの差は有意に増大した．これらの結果は、筋収縮の反復トレーニングに伴い、動作遂行の効率化を図るため、より閾値の高い皮質脊髄路細胞を選択的に動員するようになり、運動イメージ再生方法も実際の動作遂行と同様の可塑的変化が生じていることを示唆する。
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―片脚起立重心動揺の年代別による比較―
西本 哲也, 石浦 佑一, 藤田 大介, 菊川 大樹
専門分野: 理学療法基礎系
セッションID: 456
発行日: 2005年
公開日: 2005/04/27
会議録・要旨集
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【はじめに】自己定位には多くの知覚システムが関わり、中でも視覚情報は前庭覚や位置覚、運動覚などと相乗して空間的な環境の変化をとらえ、反射的、能動的反応を導きだし継続的に活動を行う。しかし逆に自己定位にとって恐怖感や緊張などの精神的作用が阻害因子として存在する。今回の研究では健常人を対象に片脚起立時の安定性に着目して、視覚情報や恐怖感の有無が重心動揺にどのように影響するかを年代ごとに比較検討した。
【対象と方法】学童群：12名（男児6名、女児6名；平均年齢9歳）・青年群：12名（男性5名、女性7名；平均年齢19歳）・中年群12名（男性7名、女性5名平均年齢36歳）の健常な36名を対象とし、（1）平地での測定：白い壁から3mの地点での片脚起立重心動揺測定、（2）高地での測定：白い壁から3mの地点で、1m（学童群は80cm）高い位置での測定をいずれも開眼と閉眼で行った。測定にはアニマ社製重心動揺計を使用し、各被験者とも自然な目線の高さでの右足での10秒間（取込み周期は100Hz）の片脚起立であった。各々2回の測定のうち総軌跡長が一番少ない時のデータを採用し、また3回まで測定して10秒間の持続片脚起立が不可能であった場合は未達成とした。さらに学習効果の影響を少なくするため各群とも均等に（1）からあるいは（2）から始める被験者にわけて行った。測定で得られた総軌跡長、矩形面積について各群毎に開眼と閉眼の比較、平地と高地の比較を行なった。また各群間におけるそれぞれの比較も行った（Mann-Whitney検定；有意水準5％）。未達成については一応削除して検定を行った。各被験者および学童群の御家族には研究の目的や方法を十分理解してもらい、同意を得た上で安全に配慮して行った。
【結果】平地および高地において全群で開眼より閉眼の方が有意に動揺が大きかった。そして平地での閉眼時に中年群に1名、高地での閉眼時に学童群および中年群でそれぞれ2名ずつ未達成者がいた。学童群では閉眼時に平地よりも高地での動揺が有意に大きく、中年群では開眼時に平地よりも高地での動揺が有意が大きかった。また平地および高地での開眼時に、学童群が青年群および中年群よりも有意に動揺が大きく、高地の閉眼時に学童群が青年群よりも有意に動揺が大きかった。
【考察】統計には加えていないが学童群や中年群では特に高地での閉眼において2名ずつが未達成であることから、青年群が自己定位としての片脚起立時において、最も恐怖心が少なくまた視覚情報以外による調整能力が高い事が示唆された。つまり学童は片脚起立の能力が発達途上であり、中年群は少し衰え始めた段階である印象を受ける。今後は幼児群や壮年群、高齢群を追加し、症例数も増やして、様々なパフォーマンスでの自己定位に必要な機能や加齢による影響等の検討を進めて行く必要があるだろう。
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鈴木 克彦, 小川 恵一, 藤井 浩美, 佐藤 寿晃, 仲野 春樹, 寒河江 正明, 内藤 輝
専門分野: 理学療法基礎系
セッションID: 457
発行日: 2005年
公開日: 2005/04/27
会議録・要旨集
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【目的】
対象物を手で把持するのに母指の運動と同時に手関節の固定が必要である。随意運動には，I群求心性神経の入力により，運動ニューロンプールの興奮性を調節する脊髄反射回路（反射）での調節機構が必要である。我々は，手の筋を支配する正中神経（MIH）から手関節固定筋である橈側手根伸筋（ECR）運動ニューロンプールに対する反射の効果について，電気刺激を条件刺激とした筋電図平均加算（EMG-A）法を用いて解析してきた。MIHに対する運動閾値直下の刺激で，最大収縮の10%収縮中のECRに＋16～＋31％の促通効果がみられることを報告してきた。しかし，求心性神経が筋紡錘からのIa線維か，ゴルジの腱器官からのIb線維かの鑑別，母指球筋（TM；短母指屈筋，短母指外転筋，母指対立筋）と第1・2虫様筋のどちらの筋に由来するのかの判別が課題に残された。そこで本研究では，筋紡錘を興奮させI群a線維に限定した刺激になるとされる叩打刺激を用いて，TMからECR運動ニューロンプールへの反射をEMG-A法により解析した。
【方法】
対象は健常者6名の右上肢とした。手根部でのMIHの電気刺激により誘発されるTMのH波とTMの叩打刺激により誘発されるTMのT波を記録し潜時を計測した。ECRの最大収縮に対する10%の収縮をしながら，同条件の電気および叩打刺激前60 msから刺激後140 msまでの筋電図を全波整流後，平均加算を行った。得られた波形の刺激前をコントロールとし，刺激後の波形の潜時と振幅から反射の効果と求心性経路を解析した。さらに，誘発された反射に対するTMおよびECRへの振動刺激の影響についても調べた。条件刺激前後および振動刺激前後の波形の比較は，student t-testによる検定を行い，危険率1%未満を有意と判定した。
【結果】
TMの叩打刺激により，6名の被験者すべてでECRに潜時28±4 msで＋83±76%の促通（p＜0.01）が誘発された。MIHの電気刺激により，すべての被験者に潜時24±4 msで＋27±17%の促通が誘発された。TMのT波の潜時は30±4 ms，H波の潜時は27±3 msであった。被験者毎の電気刺激と叩打刺激による促通の潜時差は，同条件の刺激で誘発されたT波とH波の潜時差とほぼ同じ値となった。また，電気と叩打刺激で誘発された促通は，TMに対する振動刺激により6名中3名で消失し，3名で有意に減少した。しかし，ECRへの振動刺激では変化はみられなかった。
【考察】
TMからECRへの促通は，I群a線維を求心性神経とする促通性反射であることが示された。さらに，電気刺激で誘発された促通は，母指球筋由来の同じ経路で発現していることが明らかにされた。
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真壁 寿, 日下部 明, 山路 雄彦, 金子 賢一, 水戸 和幸, 坂本 和義
専門分野: 理学療法基礎系
セッションID: 458
発行日: 2005年
公開日: 2005/04/27
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【目的】振戦は身体の一部あるいは全身に出現する律動的な不随意運動とされている。振戦は健常者の振戦を生理的振戦、疾患者の振戦を病理的振戦とし、その出現状況により安静時振戦、姿勢時振戦、動作時振戦に分類される。手指振戦は通常8-12Hz帯域に主要なピークがあり、このピークは上位中枢由来の振動とされている(Elble and Randall, 1976)。パーキンソン病など上位中枢が障害されるとこの8-12Hz帯域に出現するピークが6Hz付近に低周化して出現する。また、手指振戦の8-12Hz帯域に出現する主要なピークがどのように変化するかを検討することによって、上位中枢の運動調節能が評価できることも報告されている(Makabe and Sakamoto, 2000)。そこで、今回高齢者の手指振戦が年齢によりどのように変化するかを検討した。
【方法】本研究は高齢者健康対策サービスの一環として行われた。対象は介護保険の介護認定を受けていない60歳以上の地域高齢者187名、事前に同意を得た者とした。年齢は60歳代72名、70歳代104名、80歳代11名で平均年齢72歳であった。約75%の対象者がなんらかの病気で通院していた。手指振戦は、第2指先端に加速度センサー（9G110B, NEC三栄）を取り付け測定した。測定時間は1分間で、第2指を視覚的フィードバックにより水平に保持した際の手指振戦を測定した。サンプリング周波数1kHzでAD変換し、測定時間の1分間の前後10秒間を除いた40秒間の時系列データを解析対象とした。時系列データを周波数解析し、FFTよりトータルパワー(1-50Hz)、ARモデルよりピーク周波数を求めた。これらの値が年齢によりどのように変化するかを分散分析、多重比較法により検討した。
【結果】1Hzから50Hzの周波数帯域のトータルパワー値の平均は、60歳代5.16×10
-4G、70歳代7.06×10
-4G、80歳代4.86×10
-3Gで年齢とともに増加する傾向にあった。また、80歳代のトータルパワー値は他のどの年代と比べて有意に増加していた(P < 0.0001)。8-12Hz帯域のピーク周波数の平均は、60歳代9.3Hz、70歳代8.5Hz、80歳代8.6Hzであった。70歳代と80歳代のピーク周波数は60歳代のそれと比べて低下する傾向にあった。
【考察】手指振戦のトータルパワーは振戦の揺れの大きさを表し、8-12Hz帯域のピークは振戦の主要な振動成分を表す。年齢が上昇するにつれてトータルパワーが増加するのは、小脳、大脳基底核系の外発的および内発的運動調節能および視覚や固有感覚によるフィードバック能が低下したためと推察された。また、この影響が8-12Hz帯域のピーク周波数の低周化にも現れているものと考えられた。
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―運動平衡保持法で運動学習効果を検出するための設定条件に関する検討―
金子 文成, 木塚 朝博, 速水 達也, 増田 正, 横井 孝志
専門分野: 理学療法基礎系
セッションID: 459
発行日: 2005年
公開日: 2005/04/27
会議録・要旨集
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【目的】我々は，関節位置覚，運動覚，そして力覚などの体性感覚情報に，より強く依存して運動出力させるための課題呈示方法として，運動平衡保持法（Kinetic Equilibrating）を提案する。この方法は，被験者が装置から呈示された外力（呈示力）の強さを知覚し，その外力とちょうど釣り合うように自己の力を調節して出力するというものであり，神経筋促通法やスタビライゼーションなどで行われてきた抵抗負荷方法を応用したものである。運動出力が，自己の知覚する体性感覚入力情報に基づいて実行されることから，体性感覚機能およびそれに応じた運動出力機能（体性感覚-運動連関機能：SSMIF）の新規的な評価方法，および運動学習課題の呈示方法として有効であるものと推察する。しかし，その課題を有効に呈示するために決定しなくてはならない設定条件は多い。我々はこれまでの研究から，力の呈示はサイン曲線型に増減させる方法が適切であると判断した。本研究の目的は，1）運動平衡保持課題を呈示する場合の力の増減速度（周期）によって検出される結果の特徴，および2）運動学習効果を検出するために感度の良い指標は何か，を明らかにすることであった。
【方法】被験者は健康な男性12名（22.5±2.2歳）であった。我々が開発した，水平面 で2次元自由度をもつ装置を床に設置した。被験者はその正面に，膝関節屈曲60°で坐位となり，足置き台に足部を固定された。課題は閉眼で実施させた。ガイドレールにより，運動方向を矢状水平軸方向に制限した。呈示力は膝関節を屈曲させる方向へ与え，被験者には膝関節伸展方向に応答出力させた。評価で用いた呈示力はサイン波形を描くように徐々に強度を増加し，35Nを最大呈示力とした。呈示力の増減周期は，最大呈示力に達するまで3秒（Fst），6秒（Med），9秒（Slw）の3種類を設定した。1試技の測定では3種類の周期が1回出現するように無作為順で組み合わせた。初日のSSMIF評価に引き続き，運動学習介入としての練習を3日間で40試技行わせ，その後に再評価を実施した。測定課題と同様に無作為順で3種類の周期を組み合わせた。評価課題の実施中には，被験者が応答出力した力と足部の位置座標を記録した。分析として，力と位置座標それぞれで呈示力に対する計測値の誤差平均値（恒常誤差），および誤差の標準偏差（変動誤差）を算出した。
【結果】1）位置座標の恒常誤差において周期に有意な主効果があった。2）運動学習介入効果を検出したのは，周期Slwにおける位置座標の恒常誤差であった。3）いずれの指標も，呈示力が最大に達する直前において有意に高い数値を示した。
【まとめ】周期や指標により運動学習効果検出の感度は異なっていた。本研究では，SSMIF評価指標として，位置座標における恒常誤差の感度が高いことが明らかとなった。
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上西 啓裕, 芝 寿実子, 山本 義男, 三好 雅之, 石田 和也, 峠 康, 大川 裕行, 沖田 実
専門分野: 理学療法基礎系
セッションID: 460
発行日: 2005年
公開日: 2005/04/27
会議録・要旨集
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【はじめに】理学療法においてストレッチは重要な手技のひとつであり、筋・腱の伸張性を維持・改善する目的でよく実施される。特に、アキレス腱のストレッチは最も広く行われている手段である。ストレッチは筋腱移行部で最もよく伸張されるといわれているが、どの程度伸張されるかをWhole bodyのヒトで検討された研究は少ない。そこで、今回我々はストレッチが筋にどのような変化を与えているのかを検証することを目的に本研究を計画した。
【対象】対象は下肢に既往のない健常男性7名とした（年齢33±8.2歳、身長177±4.7cm、体重69.1±9.7kg）。
【方法】治療台上腹臥位で足部を枕上にのせ、膝関節20゜屈曲位での下肢安楽位を基準としストレッチ前の測定を行った。GE社製10MhzBモードエコーを用い、筋腱移行部の長さ及び筋膜を除く筋部と腱部の幅を慎重に記録した。次にエコーで筋腱移行部を観察しつつ体重計を用い、足底から足関節背屈方向にMP関節を中心に体重の4分の1の負荷を加え、筋腱移行部の伸張時変化を注意深く記録した。それぞれの記録時の写真をプリントアウトし、ノギスでそれぞれの距離を計測した。
【結果】安静時、筋腱移行部の平均長は13.6±3.24mmであり、筋部と腱部の幅はそれぞれ8.90±1.28mm、 9.61±1.90であった。腱および筋部の伸張率はランドマークが無く、測定が困難であった。筋腱移行部は平均1.6±0.1倍の伸張率を示したが、筋部と腱部の幅はストレッチ時でもそれぞれ0.99±0.04、1.01±0.17倍にしかならずほとんど変化を認めなかった。
【考察】今回、健常成人に対し体重の4分の1の負荷で足関節背屈方向にストレッチを行うと安静時に比べ筋腱移行部が約1.6倍伸張されることが明らかとなった。これまでも筋腱移行部はその解剖学的特徴から張力依存性が高く、ストレッチの際によく伸張される部位といわれてきた．今回のエコーを用いたin vivoでの観察でこのことが検証できた．ただし、腱や筋部がストレッチによってどの程度伸張されるかは明らかにできず、今後はこの点についても検討を加え、ストレッチが骨格筋のどの部位の伸張に最も効果的であるかを検証していきたい。一方、筋部と腱部の幅は安静時とストレッチ時にほとんど差はなく、この結果は筋・腱の断面積がストレッチの際に変化しないことを示唆している。ただし、これらの指標は数ヶ月にわたるストレッチトレーニングで増加するともいわれており、長期効果の有用性も検証する必要がある．
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土利川 崇洋, 肥田 朋子
専門分野: 理学療法基礎系
セッションID: 461
発行日: 2005年
公開日: 2005/04/27
会議録・要旨集
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【緒言】中枢神経疾患および筋骨格系疾患のROM制限に対し、原因筋および原因筋と同髄節レベル筋に対する振動刺激療法が効果的であったことが、第38回学会で沼田らによって報告された。この効果を検証するため、今回、下腿三頭筋以外の筋への振動刺激が下腿三頭筋のH反射へどのような影響を及ぼすかを調べた。H反射はα運動神経の興奮性の指標となるほか、低周波数、高振幅の振動刺激によって抑制されることがDesmedtらによって報告されている。
【対象・方法】対象は健常男性9名。実験には振動器（MyoVib）、筋電計（neuropack8）を使用した。振動器の周波数は30Hz、振幅は9mmだった。被検者は伏臥位で、記録電極をヒラメ筋の筋腹、電気刺激電極を膝窩の脛骨神経上に貼付した。振動刺激部位は全て検側で、僧帽筋（tra）、上腕三頭筋（tri）、Th
12の部位の棘筋（Th）、L
3の部位の多裂筋（L）、S
1の部位の多裂筋（S）、大殿筋（glu）、大腿二頭筋（ham）に対して行った。刺激順序は1番目を振動刺激なし（c1）とした。2から9番目は上記部位を無作為に選択し、10番目は振動刺激なし（c2）とした。c1ではM波最大値（Mmax）も測定した。H反射測定時間は30秒から1分とし、この間振動刺激は持続して与えた。各施行の間隔は2分以上とした。
データ処理は、各施行で複数得られたH反射振幅を読み取り、その振幅に対するMmaxの割合（H/Mmax）を算出し、それらの平均値を各施行の代表値とした。統計処理には一元配置分散分析を用いた。有意水準は5%未満とした。
【結果】L・S・glu・hamのH/Mmaxはc1、c2・tra・tri・Thのそれに比べ有意に減少したが、L・S・glu・hamのそれは互いに有意な差がなかった。
【考察】本研究の結果より、L・S・glu・hamの各部位における振動刺激が下腿三頭筋H反射を抑制させることが分かった。これは各筋に対する振動刺激が求心性にインパルスを送り、脊髄や上位中枢を介し、下腿三頭筋のα運動神経の興奮性が抑制されたと考えられる。これらのうちS・glu・hamは下腿三頭筋と同じ髄節レベルの神経支配であることから、同髄節支配筋間では相互影響が大きいことが推察された。またS・glu・hamは互いに有意な差がなかったことから後枝支配筋であるSも、前枝支配筋であるgluやhamと同様の影響を及ぼすということが分かった。このことより同髄節の後枝神経筋と前枝神経筋の相互影響もあることが推察された。今回の結果は沼田らの報告と一致していた。これらのことより理学療法を行う際、ある筋への介入が同髄節の前枝・後枝筋へ効果を与えられること、また逆にある筋に異常が生じている場合、その筋が直接原因ではなく同髄節の前枝・後枝筋が原因筋であり得ることが示唆された。よって臨床において特定の筋にのみ注目するのではなく、同髄節レベルの筋群も診て注意深く治療を進めていく必要があると考える。
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角田 信夫, 田中 和哉, 大平 功路, 山村 俊一
専門分野: 理学療法基礎系
セッションID: 462
発行日: 2005年
公開日: 2005/04/27
会議録・要旨集
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【はじめに】近年、足底感覚刺激や足底認知機能が立位姿勢に与える影響、体性感覚入力遮断や冷却による感覚受容器の反応低下による姿勢動揺などが数多く報告されており、立位における足底感覚・足底認知機能の重要性が認められている。しかし足底温度変化が感覚受容器や認知機能に変化を及ぼし、その結果姿勢が変化するといった一連の報告は少ないと思われる。つまり生理学的変化と認知機能と姿勢・動作の関係性は明確になっていない。そこで先ず今回は足底温度の差異による足底感覚及び足底認知機能の変化について検討した。
【対象・方法】対象は健常成人13名(男性6名、女性7名)、年齢24.4±2.0歳、13肢(全て左側)である。足底温度操作は1)温度操作を行わない群(control群)、2)足部を15°Cの水に10分間浸す(冷却群)、3)足部を45°Cの水に10分間浸す(温熱群)の3群に分けた。測定項目は足底感覚検査として踵部に対してコンパスを用いて二点識別覚検査を、足底認知機能検査として一辺が2.5cmの3種類の図形(正方形・菱形・平行四辺形)を踵部に当て、その形を答えるという課題を用いた。足底温度はラッパ型照準機付ポケット放射温度計MC15C-8400(株式会社シロ産業)を使用し検査後に測定した。検査は同被験者に対して1群・2群・3群の全てを実施し、その順序は被験者ごとにランダムに行った。分析はWilcoxonの符号順位検定を用いて二点識別閾値(Double Point Threshold以下DPT)、足底認知課題正答数(以下正答数)をcontrol群、冷却群、温熱群で比較し、Spearman順位相関を用いて足底温度とDPT・正答数の関係を調べた。なお有意水準は5％とした。
【結果】検査終了時の足底温度の平均はcontrol群29.1±2.2°C、冷却群19.9±0.9°C、温熱群34±0.5°Cであった(外気温24.5±0.9°C)。DPTについてcontrol群と温熱群との比較で温熱後にDPT減少を認めたものが13名中9名、増加が4名、冷却群との比較では冷却後のDPT減少が13名中6名、増加が5名、変化なしが2名であった。正答数についてcontrol群と温熱群との比較で正答数増加を認めたものが13名中10名、減少が3名、冷却群との比較では冷却後の正答数増加が13名中7名、減少が6名であった。またWilcoxonの符号順位検定、Spearman順位相関共に有意な関係は認められなかった。
【考察】結果より温度変化とDPT、正答数において有意な関係性は認められなかったが、温熱後には感覚受容器の感受性・認知機能の向上が起こる傾向にあった。また温熱後に正答数増加を認めた10名中7名はDPT減少を伴っており、この点から温熱による足底認知機能向上には感覚受容器の感受性向上が作用している可能性が考えられる。今後、認知課題の内容の影響を考慮しながら検討を重ねたい。
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―機能的磁気共鳴画像（fMRI）による検討―
小笹 佳史, 沼田 憲治, 泰羅 雅登, 土師 知己, 大野 範夫
専門分野: 理学療法基礎系
セッションID: 463
発行日: 2005年
公開日: 2005/04/27
会議録・要旨集
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【目的】第39回日本理学療法学術大会において、足部に対する触覚刺激－運動反応に関する脳内の内的過程を調査し、触覚・運動準備に関与する大脳皮質領野が二次体性感覚野、一次運動野、補足運動野であることを示唆した。さらに今回、手部への触覚刺激を合図に足部の運動を行ない、その脳内活動を調査した。そして前回の足部刺激－足部運動の調査と今回の手部刺激－足部運動の調査を合わせて、触刺激による運動で賦活する大脳皮質領域を検討した。本研究は、触覚刺激とそれに対する足部の運動反応課題時の機能的磁気共鳴画像(fMRI)から、触覚刺激－運動反応に関与する皮質活動について検討することである。
【方法】対象：右利き健常男子5名（平均25.0歳）。なお実験に先立ち被験者全員に日本大学倫理委員会規定に基づき文書による同意を得た。
課題：被験者は開眼安静臥位とし、運動は足部に統一し、刺激を手部と足部に分けそれぞれ施行した。手部刺激と足部刺激の課題は日時を変え施行した。以下のような課題を左右それぞれ行った。(1)一側手背触刺激を合図に同側足趾背屈自動運動。（2）一側手背触刺激を合図に反対側足趾背屈自動運動。（3）触覚刺激の合図無しに足趾背屈自動運動。(4)手背触刺激のみ。足部刺激足部運動も同様に刺激部位を足背にし（1）から（4）の課題を左右それぞれ行った。(1)と（2）と(4)の触刺激は3秒、4秒、5秒の間隔をランダムに選択し行なった。各課題とも課題実行28秒間と安静20秒間を1ブロックとし、4ブロック繰り返した。課題は被験者ごとにランダムに選択した順に行なった。
fMRI撮像：撮像にはSiemens Symphony1.5Tを使用した。被験者が課題を行なっている間、EPI-BOLD法（TR：4s、TE：50ms、flip angle：90°）にてslice No.40枚の横断画像（FOV：192mm、Matrix：64×64、slice thickness：3mm）を撮像した。
fMRIデーター解析：SPM99を使用した。動きの補正、標準化ののちsmoothingを行なった。統計処理の過程については、被験者5名のグループ解析で、有意レベルp＜0.01（corrected）によりt－検定を行なった。
【結果と考察】課題（3）では対側の一次運動野、また左自動運動では右の縁上回で有意に賦活が認められ、課題（4）も含めて二次体性感覚野の賦活は認められなかった。しかし、手刺激、足刺激共に（1）と（2）では二次体性感覚野の賦活が有意に認められた。それは、左右どちらの運動においても右側で賦活する傾向が認められた。この結果から触覚刺激－運動を行なうとき、二次体性感覚野が刺激から運動へ至る一連の過程で、明らかに活動を必要とする領野であると考える。これは、刺激－運動において刺激情報を入力しそれを運動に変換する脳内システムの一部であると考える。
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大西 秀明, 相馬 俊雄, 大山 峰生, 黒川 幸雄, 大石 誠, 亀山 茂樹
専門分野: 理学療法基礎系
セッションID: 464
発行日: 2005年
公開日: 2005/04/27
会議録・要旨集
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【目的】
脳の神経細胞が活動するとそれに伴い微弱な磁気が発生する．この微弱な磁気を頭皮外から計測したものが脳磁図である．光や音，電気刺激などを用いた誘発脳磁界に関する報告は数多くあるが，随意運動に伴う運動関連脳磁場（MRCF）に関する報告は少ない．今回我々は下肢随意運動時にみられるMRCFの測定を試みたのでその結果を報告する．
【方法】
対象は右利き健常男性4名（平均年齢31歳）である．脳磁界測定には204チャネル全頭型脳磁界計測装置（Neuromag，フィンランド）を使用し，安静座位にて測定した．動作課題は右示指伸展運動と右足趾伸展運動の2種類とした．さらに右正中神経および右後脛骨神経の電気刺激（1.5Hz，200msec持続時間，強度は運動閾値の1.2倍）による体性感覚誘発磁界（SEF）も計測した．MRCFの測定には，それぞれの運動開始を示すLEDトリガーを使用し，5秒に1回程度のセルフスピードで50回以上の運動を行わせ，オンラインで加算平均した．SEFの計測はそれぞれ300回以上加算平均した．加算されたMRCF波形は0.5Hzから20Hz，SEF波形は5Hzから100Hzのバンドパスフィルタ処理を行いそれぞれ等価電流双極子（ECD）を算出した．
【結果】
示指伸展運動時におけるMRCFの波形は，運動準備磁場（RF），運動磁場（MF），運動誘発磁場（MEF）のそれぞれが全ての被験者において明確に観察された．足趾伸展運動時におけるMRCFの波形は，RFおよびMFは全被験者において明確であったが，MEFの波形は1名のみ明確であった．ECDを算出する際の適合性を示すgoodness of fit値（g値）は，示指伸展および足趾伸展ともにRF時には全被験者で70%以下と低く，明確なECDを算出することはできなかった．示指伸展運動におけるMFのg値は4名中3名で80%以上であり，MEFのg値は4名とも80%以上であった．足趾伸展運動においては，MFのg値は4名中3名が80%以上であり，MEFのg値は1名のみが80%以上であった．ECDの局在をみると，示指伸展時におけるMFのECDは正中神経刺激誘発磁場第一成分（N20m）のECDより内側やや前方にみられ，MEFのECDはMFのECDよりもN20m局在に近い位置であった．足趾伸展時におけるMFのECD局在は後脛骨神経刺激誘発磁場第一成分のECDのやや内側前方に位置していた．
【考察】
本研究は足趾伸展運動に伴うMRCFの測定を試みたものであり，4名の被験者全てにおいて明確なMFの波形が観察された．しかし，MEFの明確な波形は4名中3名において見られなかった．この原因が，足指運動においてはMEFが観察されにくいためなのか，計測方法に問題があったためなのか明確でなく今後の課題である．
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―心肺機能面からみた適切なヒール高―
山元 佐和子, 竹井 仁
専門分野: 理学療法基礎系
セッションID: 465
発行日: 2005年
公開日: 2005/04/27
会議録・要旨集
フリー
【はじめに】ハイヒール靴について、外反母趾や凹足、転倒及び転落の危険性などさまざまな報告があるが、心肺機能に与える影響についての報告は少ない。そこで、今回は心肺機能面からみた適切なヒール高について若干の知見を得たのでここに報告する。
【方法】対象は、下肢および心肺機能の重大な疾患・喫煙歴・脚長差のない健常女性9名で、年齢、身長、体重、BMIの平均はそれぞれ、年齢21.8(19－24）歳、身長161.9±2.88cm、体重50.95±3.61kg、BMI19.42±1.28であった。運動課題は、靴のヒール高を0cm、1.5cm、3cm、4.5cmの4種類とし、それぞれでのトレッドミル上歩行を4分間とした。歩行速度は、被験者の主観による快適歩行とした。分析項目は歩行速度、収縮期血圧、拡張期血圧、心拍数、酸素摂取量、METs、PCI、脈圧、二重積の8項目とした。METsは酸素摂取量を被検者ごとに体重で除して算出した。統計処理はSPSS（ver.10）を用い、各項目に対して4種類のヒール高を要因としたFriedman検定を行った。Friedman検定において有意差があると判定されたものについては、さらにWilcoxonの符号付順位検定にBonferroniの不等式を適用した多重比較検定（p＜0.01667）を実施した。
【結果】Friedman検定では、METs（0cm：2.58 METs、1.5cm：2.70 METs、3cm：2.67 METs、4.5cm：2.85 METs）にて有意差が検出された。そこで、0cmと1.5cm、0cmと3cm、0cmと4.5cmの3つの組み合わせで多重比較検定を行った結果、0cmに対し4.5cmで有意に高い値となった。
【考察】今回の実験では、分析項目すべてにおいて、0cmから3cmの間では有意差が検出されなかった。しかし、歩行速度に差がないにも関わらず、METsでは0cmに対し4.5cmが有意に高い値となった。METsは、歩行速度によって変化するが、今回の実験では歩行速度にて有意差が検出されておらず、その影響は除外されている。また、ハイヒール歩行時の筋活動は、ヒール高が3cm前後までは素足時と同程度あるいは減弱し、ヒールが高くなると筋活動も同様に増大するとされている。以上より、ハイヒール歩行におけるMETsの増加は、筋活動量の増加によって酸素需要が増大したためと考えられるが、今回の実験では筋電計による測定を行っておらず、推測の域を出ない。
【まとめ】適切なヒール高は、他にも転倒リスクの問題や、足骨格変形の問題などを考慮して検討するべきである。しかしながら、少なくとも心肺機能面からみた適切なヒール高については、0cmから3cmの間であると考えられる。
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三島 誠一, 郷 貴大, 杉原 敏道
専門分野: 理学療法基礎系
セッションID: 466
発行日: 2005年
公開日: 2005/04/27
会議録・要旨集
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【目的】
この研究では低負荷運動時におけるUpright position(以下、UP)でのHR dynamicsと迷走神経活動の関係、ならびにUPとSupine position(以下、SP)による心拍数と血圧の動態から、低負荷運動の有用性ならびにUPによる低負荷運動の効果について検討する。
【方法】
健常男性7名(21-24歳)に、UPでエルゴメーター上安静6分、運動負荷6分のSTEP負荷を施行した。その際の負荷強度は30W、60W、90Wの3種類とし、回転速度は60rpmとした。テスト中はbeat by beatで心拍数(以下、HR)を計測した。同時に非観血的連続自動血圧計(Ohmeda製)から収縮期血圧(以下、SBP)と拡張期血圧を計測し、平均血圧(以下、MBP)を算出した。また、これらの指標からDouble Products(以下、DP)を求めた。各運動負荷レベルでの迷走神経活動の違いを調べるため、安静時と運動中の定常部分のR-R intervalを最大エントロピー法(諏訪トラスト社製)を用いて周波数解析した。次に、30W負荷強度によるSTEP負荷をSPで安静6分、運動6分で施行して、上記と同様の循環パラメーターを計測した。
【結果】
30Wの負荷強度では、他の60Wと90Wの負荷強度に比べ運動時に有意な迷走神経活動の亢進ならびにHRの低下を認めた。30W負荷における体位の比較では、安静時でUPのHRの方が有意な高値を示したが、運動中はUPのHRの方が有意な低値を示した。一方、MBPは安静時ならびに運動時ともSPでUPより高値を示し、DPも高値であった。
【考察】
SPでの運動負荷はUPより効率的に運動耐容能を高めることが出来ると報告されているが、一方で静水圧の作用が異なるため循環動態について考慮する必要性を報告する文献も存在する。今回は運動負荷強度を30W、60W、90Wと設定し、UP STEP負荷を加えることで30W負荷時に有意な迷走神経活動の亢進を認めた。このことから低負荷運動(30W)は、それ以上の負荷強度と比較して迷走神経活動を有意に亢進する効果があると考える。
30W STEP負荷でUPとSPを比較すると、安静時では静水圧の影響を受けて代償的にUPの方がHRは高値を示したが、運動中では逆転して低値であった。またMBPならびにDP とも常にUPの方が低値であった。これらは、体位の違いによる自律神経系の影響や動脈圧反射だけでは説明し難く、心肺圧反射も影響を与えたものと考察する。このことから、この様なUPの循環動態を利用した低負荷運動は循環系へのクールダウンなどに有用であると考えられる。
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芝 寿実子, 上西 啓裕, 江西 一成, 成川 臨, 木下 利喜生, 佐々木 緑, 白川 武
専門分野: 理学療法基礎系
セッションID: 467
発行日: 2005年
公開日: 2005/04/27
会議録・要旨集
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【目的】特定機能病院および地域支援型病院などのいわゆる急性期病院では早期退院が推進され、その一環として、各種重症重複障害患者における発症早期リハビリテーションが施行されつつある。同時に、あらゆる疾患における早期離床、筋力維持などdeconditioning予防も推奨されている。早期離床の際に、まず身体に与えられる負荷は安静臥床位から坐位や立位への姿勢変換である。しかし、姿勢変換における循環調節能は不明瞭な点が多く、特に姿勢変換における脳への血流に関する検討はほとんど行われていない。そこで、まず、健常者における起立時脳血流のひとつの指標となる総頚動脈血流を観察し、検討を加えることを目的に本実験を計画した。
【対象と方法】被験者は健常男性6名（平均年齢33±8歳、身長172±8cm、体重64±9kg）とした。自律神経状態を一定にするためすべての測定は夕食前の午後6時から7時半の間に行った。安静臥床により心拍・血圧・総頚動脈血流が安定した後、0度水平臥床位よりのコントロール時測定を行った。その後起立台を使用し、速やかに60度立位へ起立し、3分間その姿勢を維持した。測定項目は血圧計（Colin製Listmini）による血圧と脈拍、Bモードドップラーエコーによる左総頚動脈血流速度（最大、最小、拡張期）とし、コントロール時計測を3回行った後、60度立位で1分毎にすべての計測を行った。
【結果】コントロール時脈拍と平均血圧はそれぞれ69±16beats/minと84±13mmHgであった。起立3分後心拍数は74±14beats/minへ有意に（P<0.05）上昇したが、平均血圧は91±23mmHgと変化しなかった。コントロール時頚動脈流速は、最大と最小でそれぞれ0.876±0.194、0.180±0.031m/secであり、起立による有意な変化は認めなかった。
【考察とまとめ】生体は柔軟性に富んだ血管で構成されているため、起立すると重力によって下肢への血流移動が生じる。そのため静脈還流量の減少と心拍出量の低下による低血圧が惹起される。これらの刺激はそれぞれ中心静脈、右心房および左心房に存在する心肺受容器（低圧系受容器）、そして大動脈弓と頚動脈洞に存在する圧受容体（高圧系受容器）が感知し、迷走神経と舌咽神経を介して延髄の循環調節中枢に伝わり、そこから交感神経を通じて抵抗血管収縮による総末梢血管抵抗の増加と心収縮および心拍数の上昇による心拍出量の増加を生じ血圧の維持を図る。起立時にはこの生体反応が秒単位のうちに速やかに生じ、ヒトの最重要臓器である脳の血流量を保つとされる。健常人を対象とした本研究では、脈拍上昇すなわち心拍数上昇による心拍出量増加から血圧変化を殆ど認めず、その結果、頚動脈血流速も維持されている事が判明した。
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三和 真人
専門分野: 理学療法基礎系
セッションID: 468
発行日: 2005年
公開日: 2005/04/27
会議録・要旨集
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【はじめに】
神経伝導速度の皮膚温の変化が影響することは既知となっている。特に、運動神経伝導速度(MCV)をはじめ、複合筋活動電位(CMAP)の誘発時に伝導速度は、1°Cにつき約2 m/secの速度で直線的に増加することが報告されている。しかし、皮膚温が29°C以下での複合神経活動電位(CNAP)による知覚伝導速度(SCV)変化の報告は希少である。そこで、本研究は29°C以下の皮膚温がSCVにどのような影響を与えるかを目的として、寒冷療法による皮膚温と知覚伝導速度の関係を検討し、若干の知見が得られたので報告する。
【対象および方法】
対象は右後脛骨神経に伝導ブロックのない健常女性7名(平均20.8歳)とし、実験方法と目的を説明し同意を得た者とした。実験は、右下肢膝関節屈曲30°、足関節0°中間位の腹臥位で、ICE PADを下腿に15分間および30分間貼付することとした。なお、実験室は25°Cの一定温度とした。後脛骨神経のSCV測定は、Behse (1971)らの順行性SCV測定方法に準じ、刺激電極は母趾、遠位記録電極は内果とアキレス腱の間、近位記録電極は膝窩上3cmとした。SCV波形は加算平均30回とし、導出電極間の潜時を計測した。なお、記録電極間距離は2cmとし、両電極部ともに直接ICE PADの接触のない箇所とした。皮膚温は、TAKARA D922を用いて計測した。統計は、ICE PAD開始前、15分、30分の皮膚温、潜時、SCVを反復測定ANOVAで処理し、有意水準5%の危険率で差の検定を行った。
【結果】
ICE PADによる皮膚温(°C)は、実験の開始前31.4±0.2、15分後23.3±1.3、30分後25.0±1.4であった。開始前と15分後、開始前と30分後にそれぞれ有意差(p<0.05)が認められた。また30分後の方が15分後に比較して皮膚温が高い傾向にあった。潜時(msec)は実験の開始前5.97±0.93、15分後7.60±1.6、30分後9.27±1.08であった。開始前と30分後との間に有意差(p<0.05)が認められた。潜時導出の電極間距離335±14.7mmから算出したSCV(m/sec)は、実験開始前56.9±6.6、15分後45.2±7.6、30分後36.5±4.8となり、開始前と15分後、開始前と30分後にそれぞれ有意差(p<0.05)が認められた。
【考察およびまとめ】
30°C以下に皮膚を冷却する本研究の結果から、SCVは15分後の皮膚温1°Cで約1.5m/secの低下を示し、30分後に約2.4m/secに減速した。これはKimuraらの先行研究とほぼ一致しており、Na
＋チャンネル開閉の活性遅延が考えられる。また、30分後の皮膚温が上昇するにも関わらず、SCVが低下することよりNa
＋チャンネル活性低下が持続することが考えられる。今後は、SCVとNa
＋チャンネル開閉遅延の持続特性について研究を進めていきたい。
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岩田 全広, 早川 公英, 村上 太郎, 河上 敬介, 宮津 真寿美, 鈴木 重行
専門分野: 理学療法基礎系
セッションID: 469
発行日: 2005年
公開日: 2005/04/27
会議録・要旨集
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【はじめに】骨格筋において細胞外の糖は、主に、細胞膜に存在する糖輸送担体4型(GLUT4)を介して細胞内に取込まれる。GLUT4はインスリン刺激や筋収縮に応答して細胞内から細胞膜上に移行し糖の取込みを行う。インスリンの場合はPI3K / Akt経路を介して起こることが分かっている。しかし筋収縮による糖の取込みのシグナル伝達経路はインスリンとは異なり、筋収縮に伴うAMPキナーゼの活性化や筋収縮の結果として生じる張力等の因子が関与すると考えられているが、どの因子がどの程度関与するのかは不明である。最近、伸張刺激が糖の取込みを促進することが報告された(Ihlemann Jら,1999)。この報告によると、伸張刺激による糖の取込みはAMPキナーゼの活性を伴わずに促進されるが、そのシグナル伝達経路は不明である。そこで我々は伸張刺激による糖の取込み促進のシグナル伝達経路を解析する目的で、培養骨格筋細胞に伸張刺激を負荷し細胞レベルでの検討を行った。
【方法】培養細胞は、マウス骨格筋由来の筋芽細胞株C2C12を用いた。Collagen type Iをコーティングした伸張可能なシリコン膜上に培養し、筋管細胞に分化させた。分化誘導開始から5日目の筋管細胞を、伸張刺激装置でシリコン膜ごと伸張した。刺激条件は、頻度1Hz、伸張率10%、刺激時間30分の周期的一方向伸張刺激とした。また陽性対照としてインスリン(100 nM)を培養液に投与し30分間刺激した。各刺激直後に糖負荷試験を行い、糖の取込み量を測定した。さらに、伸張刺激とインスリン刺激の両刺激前にPI3Kの阻害薬であるwortmannin (100 nM)を培養液に投与し、糖負荷試験を行うことによりPI3Kの関与を調べた。全ての刺激群の糖の取込みを非刺激群と比較した。
【結果】伸張刺激による糖の取込みは非刺激群に比べて26.4±2.6％、インスリン刺激による糖の取込みは16.1±5.0％増加した。wortmannin投与後の伸張刺激による糖の取込みは、非刺激群に対して22.7±6.7％増加したが、インスリン刺激による糖の取込みは2.2±0.3％減少した。
【考察】今回、伸張刺激により培養骨格筋細胞の糖の取込みが促進することが分かった。またPI3Kの阻害薬を用いた実験結果から、周期的伸張刺激による糖の取込み促進は、インスリン刺激と異なりPI3K / Akt経路を介さないことがわかった。今後、周期的伸張刺激がどのようなメカニズムで糖の取込みを促進するか確かめたい。伸張刺激による糖の取込み促進の分子機構が解明されれば、科学的根拠に基づく効果的で効率的な運動療法の開発につながると考える。
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中島 里奈, 安村 大拙, 石田 和人, 鈴木 重行
専門分野: 理学療法基礎系
セッションID: 470
発行日: 2005年
公開日: 2005/04/27
会議録・要旨集
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【はじめに】糖尿病患者の耐糖能を改善する手段のひとつとして運動療法の有効性が認められている。糖尿病モデルラットはストレプトゾトシン（STZ）投与による1型糖尿病が比較的容易に作成できることから多くの研究で使用されている。そこで今回我々は、STZ誘発糖尿病モデルラットを作成し、糖負荷試験による血糖値の変動を指標として、運動療法や物理療法介入の時期について検討したので報告する。
【方法】実験は名古屋大学医学部動物実験委員会の許可を得て行った。実験動物は7週齢のWistar系雄ラット（平均体重 222.5 g）を用いた。糖尿病は腹腔内にSTZを45 mg/kg濃度を1回投与し誘発した（以下、DM群、n=7）。DM群、対照群（以下、CONT群、n=8）ともに実験中、飼料および水を自由に摂取させ（糖負荷試験前日を除く）、体重、摂取量を毎日測定した。糖負荷試験はラットを前夜絶食させた後、麻酔下にて行った。方法は血糖値測定のため負荷前に採血し、ブドウ糖 1 g/kgを頚静脈に設置したカテーテルより急速静注し、糖負荷後120分まで経時的に採血し、グルコースオキシダーゼ法により血糖値を測定した。なお、糖負荷試験はSTZ投与後 4、5日目および14日目（n=4）、7日目（n=3）に施行した。
【結果】2週間後DM群の体重はCONT群に対し有意に低値であり、体重増加の抑制の傾向がみられた。DM群はCONT群に比べ水摂取量はSTZ投与翌日から有意に高値であったが、飼料摂取量に差はみられなかった。空腹時血糖は、STZ投与後 糖負荷試験の施行日に関係なくCONT群より有意に高値であり、さらにDM群の中でも空腹時血糖は7日目、14日目が4、5日目より有意に高値であった。血糖値の変動はSTZ投与後4、5日目に施行した糖負荷試験では個体差が大きかった。これに対してSTZ投与後7日目、14日目のそれはピーク時以後低下が抑制される傾向となり、糖負荷後120分の血糖値はCONT群に比べ高値であった。
【考察】STZ投与後の体重はSTZの濃度に依存して低下するとの報告と、本実験ではSTZ投与前の体重を維持していることから、45 mg/kgのSTZ投与は比較的マイルドな1型糖尿病ラットを誘発させたと考えられる。またSTZ投与後 4、5 日目では血糖値の変化に個体差が大きかったことよりその病態は完成していないと推測される。STZ誘発糖尿病ラットでは、諸家の報告と同様にSTZ投与後7日目、14日目では顕著な高血糖が出現することがわかった。これらより、STZ誘発糖尿病ラットを用いた理学療法の全身耐糖能への効果を検討する場合、その介入時期はSTZ投与1から2週間が適当であると考えられた。
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荒木 景子, 中野 治郎, 沖田 実, 岡本 眞須美, 中塚 祥太, 山崎 麻耶
専門分野: 理学療法基礎系
セッションID: 471
発行日: 2005年
公開日: 2005/04/27
会議録・要旨集
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【目的】
近年の先行研究によれば、各種組織に超音波を照射すると線維芽細胞成長因子(Fibroblast growth factor；FGF)やインシュリン様成長因子などが発現するとされている。そして、これら成長因子は筋線維肥大のメカニズムにも関与することが知られており、これらのことから推すると超音波は廃用性筋萎縮の治療・予防にも応用できるのではないかと思われる。しかし、この点に関する知見は乏しく、具体的な超音波の照射率や方法についてはこれまで明らかにされていない。本研究の目的は、超音波によるラット下腿三頭筋の廃用性筋萎縮の進行抑制効果を照射率の違いから検討することである。
【方法】
予備実験として、Wistar系雄ラット15匹(220±10g)を5匹ずつ持続照射群、間歇照射群、模倣照射群に分け、超音波照射による下腿三頭筋と直腸の温度変化を調べた。具体的には、麻酔したラットの下腿三頭筋に対し1MHz、1Watt/cm
2の条件で、持続照射群には100%、間歇照射群には20％の照射率で、回転法にて15分間超音波を照射し、その際の温度変化を経時的に測定した。なお、模倣照射群には超音波は出力せず、導子のみを動かした。次に、本実験としてWistar系雄ラット20匹(220±10g)を5匹ずつ対照群、持続照射群、間歇照射群、模倣照射群に分け、持続・間歇・模倣照射群は両側足関節を最大底屈位で2週間ギプス固定した。そして、5回/週でギプスを除去し、予備実験と同様な方法で超音波照射した。実験期間終了後は左側ヒラメ筋・腓腹筋の凍結横断切片をATPase染色し、筋線維タイプ別に筋線維直径を計測した。また、腓腹筋試料の一部を用いてELISA法によるFGF含有量の定量を行った。
【結果】
予備実験の結果、持続照射群の筋内温は超音波照射を開始して約7分後に40°Cに達し、終了まで一定していた。一方、間歇・模倣照射群の筋内温、ならびに全ての群の直腸温は変化しなかった。次に、間歇・模倣照射群に比べ持続照射群はヒラメ筋のタイプ I・II線維、腓腹筋のタイプ IIA・IIB線維の平均筋線維直径が有意に高値を示し、間歇照射群と模倣照射群にはヒラメ筋・腓腹筋ともすべての筋線維タイプの平均筋線維直径に有意差はなかった。また、持続照射群のFGF含有量は対照群、間歇・模倣照射群より有意に高値を示し、この3群間に有意差はなかった。
【考察】
今回の結果から、100％の照射率で超音波を照射するとラット下腿三頭筋の廃用性筋萎縮の進行は抑制され、この機序にはFGFの発現が関与している可能性が示唆された。しかし、20％の照射率では廃用性筋萎縮の進行抑制効果、ならびにFGFの発現も認められなかった。したがって、廃用性筋萎縮の進行抑制に対する超音波の効果は、今回の条件においては照射率の大きさに依存するのではないかと考えられる。
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―温水浴と電気熱プレートによる検討―
渡部 由香, 吉川 紗智, 片岡 英樹, 豊田 紀香, 吉川 和代, 中野 治郎, 沖田 実
専門分野: 理学療法基礎系
セッションID: 472
発行日: 2005年
公開日: 2005/04/27
会議録・要旨集
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【目的】
これまで我々は、ラット後肢骨格筋の廃用性筋萎縮の進行過程で約42°Cの温水浴を実施すると、筋細胞内にHeat shock protein72（以下、HSP72）が発現し、その作用により筋線維萎縮の進行抑制効果が得られることを報告してきた。しかし、実際の臨床場面、特に安静・臥床中のケースに対して熱刺激を負荷するとなると温水浴の実施は困難で、局所的な方法に限られると思われる。そこで、本研究ではラットヒラメ筋の廃用性筋萎縮の進行過程で温水浴と小型動物用電気熱プレートによって熱刺激を負荷し、筋線維萎縮の進行抑制効果とHSP72の発現状況を比較検討した。
【材料と方法】
実験動物は、7週齢のWistar系雄ラット（220±10g）19匹で、無作為に対照群4匹と実験群15匹に振り分け、実験群はさらに1）後肢懸垂法（Hindlimb suspension；HS）のみを施行する群（HS群：n=4）、2）HSの過程で温水浴によって後肢に熱刺激を負荷する群（HS&Heat-Bath群：n=5）、3）HSの過程で小型動物用電気熱プレートによって後肢に熱刺激を負荷する群（HS&Heat-Prate群：n=4）に振り分けた。HSの期間は1週間とし、温水浴ならびに電気熱プレートはいずれも約42°Cの温度設定で、毎日1時間、麻酔下で施行した。実験終了後は両側ヒラメ筋を採取し、その凍結連続横断切片にATPase染色、HSP72に対する免疫組織化学的染色を行い、筋線維タイプ別の平均筋線維直径とHSP72の発現状況を検討した。また、筋試料の一部はホモジネートし、Western Blot法によってHSP72含有量を定量した。
【結果】
各群の平均筋線維直径を比較すると、タイプI・II線維とも対照群に比べ実験群の3群は有意に低値であった。また、実験群間ではHS群に比べHS&Heat-Bath群、HS&Heat-Plate群は有意に高値で、この2群間には有意差を認めなかった。次に、免疫組織化学的染色、ならびにWestern Blot法の結果をみると、HS&Heat-Bath群、HS&Heat-Plate群とも対照群やHS群に比べHSP72の発現増加が認められた。
【考察】
今回の結果から、温水浴と電気熱プレートのいずれの負荷方法でも、HSP72の発現を誘導することが可能であった。そして、タイプI・II線維の筋線維萎縮の進行抑制効果も大差なく、熱刺激の負荷方法の違いによる影響はなかったと推測される。したがって、局所的な熱刺激の方法は全身への負担が少ないことや簡便に行えることなどから、廃用性筋萎縮の予防手段として臨床応用できる可能性は高いと考える。ただ、ラットとヒトでは熱深達度が異なることが予測され、この点については今後検討を加える必要がある。
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―ラットにおける実験的研究―
松田 輝, 沖田 実, 日比野 至, 辻井 洋一郎
専門分野: 理学療法基礎系
セッションID: 473
発行日: 2005年
公開日: 2005/04/27
会議録・要旨集
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【目的】 従来，理学療法の分野において振動刺激は筋スパズムの軽減や末梢循環の改善などを目的に利用されてきた物理的刺激の一種であり，現在では俗にいうマッサージ機器として一般家庭用としても市販されている．そして，近年の先行研究では関節拘縮に対して振動刺激が有効であるとした報告が散見され，振動刺激の新たな効果が注目されはじめている．ただ，関節拘縮の病態は，筋線維の短縮や関節周囲軟部組織を構成するコラーゲン線維の変化など様々で，どのような病態に対して振動刺激が有効に作用するのかは明らかになっていない．そこで，本研究では関節拘縮の病態に関与することが指摘されている筋内コラーゲン線維の架橋結合に対する振動刺激の影響を検討した．
【方法】 Wistar系雄ラットを実験動物に用い，1）4週間無処置の群（対照群），2）4週間ギプス固定を行う群（固定群），3）4週間ギプス固定を行い，その過程で週5回の頻度でギプスをはずし，15分間振動刺激を負荷する群（振動刺激群），4）4週間ギプス固定を行い，その過程で週5回の頻度でギプスをはずし，15分間疑似的に振動刺激を負荷する群（プラセボ群）の4群を作成した．ギプス固定はラット足関節を最大底屈位の状態で行い，振動刺激は振幅幅3mm，周波数20Hzで麻酔したラットの下腿後面に負荷した．実験終了後は，麻酔下で足関節背屈角度を測定し，その後，摘出したヒラメ筋を検索材料に中性塩，酸，ペプシンそれぞれによる可溶性コラーゲンを定量した．なお，本実験は星城大学が定める動物実験指針に準じて行った．
【結果】 4週間後の足関節背屈角度は，対照群に比べ固定群，振動刺激群，プラセボ群は有意に低値で，この3群間では振動刺激群が固定群，プラセボ群より有意に高値を示した．次に，中性塩，酸による可溶性コラーゲンは全ての群間に有意差を認めなかったが，ペプシンによる可溶性コラーゲンは対照群に比べ固定群，振動刺激群，プラセボ群は有意に低値で，この3群間には有意差を認めなかった．
【考察】 可溶性コラーゲンの結果をみると，ペプシンによるそれは対照群に比べ固定群，振動刺激群，プラセボ群は有意に低値で，このことは先行研究によれば，コラーゲン線維に強固な分子間架橋が生成されたためと考えられる．また，固定群，振動刺激群，プラセボ群の3群のペプシン可溶性コラーゲンは有意差を認めず，このことから，振動刺激は分子間架橋の生成抑制に効果がなかったと推察される．ただ，足関節背屈角度の結果をみると，振動刺激は関節拘縮の進行抑制に効果があることが窺われ，今後は筋線維自体に対する影響など，関節拘縮の他の病態に対する影響についても検討していきたいと考える．
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―異なる期間での検討―
片岡 英樹, 豊田 紀香, 吉川 和代, 沖田 実, 中野 治郎, 吉川 紗智, 渡部 由香
専門分野: 理学療法基礎系
セッションID: 474
発行日: 2005年
公開日: 2005/04/27
会議録・要旨集
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【目的】
これまでわれわれは，分子シャペロン機能を持つHeat shock protein 72(以下；Hsp72)のタンパク質合成促進作用に着目し，熱刺激による骨格筋の廃用性筋萎縮の進行抑制効果を1週間のラット後肢懸垂モデルを用いて検討してきた。しかし，Thomasonらによると後肢懸垂による廃用性筋萎縮の進行は，初期にはタンパク質の合成低下が起こり，その後，タンパク質の分解が亢進し，約2週間でピークに達すると報告している。つまり，Hsp72のタンパク質合成促進作用といった特性から考えると，熱刺激による廃用性筋萎縮の進行抑制効果は後肢懸垂の期間により異なる可能性がある。そこで本研究では，1週間と2週間のラット後肢懸垂モデルを用い，熱刺激による廃用性筋萎縮の進行抑制効果を検討した。
【材料と方法】
7週齢のWistar系雄ラット40匹を，対照群(C群：n=10)，熱刺激群（H群：n=10），後肢懸垂群（HS群：n=10），後肢懸垂＋熱刺激群（HSH群：n=10）に振り分け，各ラットには自製のジャケットを着用させ背側骨盤部に取り付けたサルカンをケージ上部に張った針金に取り付けた。そして，C群，H群は後肢が全荷重に，HS群，HSH群は無荷重になるよう調整し，飼育した。また，H群，HSH群には麻酔下で毎日1時間，約42°Cの温水に後肢を浸漬し，熱刺激を負荷した。そして，実験開始から1週後(C群：n=5，H群：n=5，HS群：n=5，HSH群：n=5），2週後(C群：n=5，H群：n=5，HS群：n=5，HSH群：n=5）に両側ヒラメ筋を採取した。右側の筋試料は凍結横断切片とし，ATPase染色を施した後，筋線維タイプ別にその直径を計測した。また，左側の筋試料はホモジネートした後,
Western blot法によりHsp72含有量を検討した。
【結果】
1週後においては，HSH群のタイプI・II線維の筋線維直径は，それぞれ7.4%，18.3%，HS群より有意に高値であった。また，2週後のHSH群のタイプI・II線維の筋線維直径は，それぞれ6.0%，5.4%，HS群より有意に高値であった。次に，HSH群のHsp72含有量をみると1週後ではHS群より増加傾向にあったが，2週後ではHS群と大差はなかった。
【考察】
後肢懸垂の期間が1週，2週のいずれであってもヒラメ筋の各タイプの筋線維直径はHS群よりHSH群が有意に高値であり，熱刺激による廃用性筋萎縮の進行抑制効果が認められた。しかし，HS群に対するHSH群の萎縮抑制率をみると1週に比べ2週が低値で、2週におけるHsp72含有量はHS群とHSH群で大差なかった。つまり、現時点では詳細については不明だが、廃用性筋萎縮の進行過程が長期におよぶと熱刺激によるHsp72の誘導が少なくなり、筋線維萎縮の進行抑制効果も期待できなくなると推測される。
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李 相潤, 鈴木 孝夫, 平野 望, 柿崎 智子
専門分野: 理学療法基礎系
セッションID: 475
発行日: 2005年
公開日: 2005/04/27
会議録・要旨集
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【はじめに】
高齢者における廃用性筋萎縮の予防の目的として,水中運動(HE)が推奨されているが,運動頻度が筋組織に及ぼす効果については未だに明らかではない。本研究はラットを用い,HEの実施及び頻度が廃用性筋萎縮予防にもたらす効果と,頻度の相違がどの程度であるかについて組織学的に検討した。
【方法】
生後8週齢の雄性Wistar系ラットを用い,対照群(C群),後肢懸垂群(S群),後肢懸垂と週5日HE群(SH5群),後肢懸垂と週7日HE群(SH7群)に分け,各ラット左右下肢のヒラメ筋と足底筋を対象筋とした。研究方法:1)ラットを後肢懸垂し、水槽を用い,一回一時間同時間に強制的な水中運動を実施する。2)2週間後,各群ラットより対象筋を摘出し,通常の方法・手順によりパラフィン浸透組織と凍結組織を作成する。3)上記2)の浸漬組織は回転式ミクロトームにより薄切(7μm)し,ヘマトキシリン・エオジン染色する。また,凍結組織はクリオスタットにより薄切(7μm)し,ATPase染色する。各プレパラートを光学顕微鏡にて観察し,筋横断面積と筋線維タイプを画像処理解析した。4)対象筋の4群間において,計量組織学的に多重比較により比較検討する。
【結果および考察】
C群を100%として筋横断面積比を比較すると,ヒラメ筋ではC群(100%)＞SH5群(50.3%)＞SH7群(46.5%)＞S群(35.0％)の順で,すべての群間では有意差が認められた(何れもp＜0.0001)。そして足底筋ではC群(100％)＞SH7群(97.3%)＞SH5群(96.8%)＞S群(80.2%)の順で,有意差が認められたのはC群とS群,S群とSH5及びSH7群間であった(何れもp＜0.0001)。ヒラメ筋に著しい筋萎縮が生じたのは,筋線維のタイプ構成はI型線維が多く,不動化による筋萎縮ではI型の割合が減少してII型線維の割合が増加することから,廃用性筋萎縮によるタイプの構成比率の変化によるものと考えられる。一方,足底筋の筋タイプ構成はII型線維が極めて多いため,不動化による構成比率の変化の影響を受けず萎縮比が少ないものと思われる。筋萎縮予防としてHEを行った結果, S群のC群に対する断面積比を予防効果0％として各群の予防効果率を求めると,ヒラメ筋ではSH5群が23.5%,SH7群が17.7%,足底筋ではSH5群が83.8%,SH7群が86.4%あり,足底筋において著しい予防効果が認められた。これは水中での身体の前進運動には膝関節ならびに足関節の強い屈曲運動が必要であり,関節に対して足底筋が腓腹筋と同程度の主動筋として作用した結果と考えられる。つまり,HEの実施にはヒラメ筋と足底筋に含まれている筋繊維の特性が考慮され,HEの実施による筋萎縮の予防効果には5日でも高いことが示された。
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藤本 太郎, 松原 貴子, 松本 路子, 田崎 洋光, 三木 明徳
専門分野: 理学療法基礎系
セッションID: 476
発行日: 2005年
公開日: 2005/04/27
会議録・要旨集
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【はじめに】 神経成長因子（Nerve Growth Factor; NGF）は発生時に交感神経や感覚神経の伸張促進と生存維持を行う神経栄養因子の1つである。末梢神経が損傷されると、損傷部付近の非神経組織でNGFの合成が増加するといわれているが、NGFが神経再生に及ぼす影響について不明な点が多い。また、物理療法の1つであるパルス磁気刺激が末梢神経の再生を促進するという報告があるが、その作用機序も明らかにされていない。そこで今回、末梢神経損傷部におけるNGFの発現と、これに対する磁気刺激の影響を免疫組織化学的に観察した。
【材料と方法】 本研究ではddY系雄マウス12匹（11週齢, 体重37.5-39.8g）を用いた。ネンブタールを腹腔内に投与後、右大腿中央部の皮膚に切開を加えて坐骨神経を露出し、コッヘルを用いて大腿中央の高さで坐骨神経に30秒間挫滅損傷を与え、ただちに皮膚を縫合した。また、左坐骨神経は露出したのみで皮膚を縫合した（正常群）。パルス磁気刺激には、8字型コイル（最大頂点磁場強度2.0T）を備えた磁気刺激装置（Magstim200, ミユキ技研）を用い、損傷直後または1日後に、8字型コイルを損傷部直上の皮膚に当て、最大出力の10％の強さで、2秒に1回の割合で、10分間刺激した。神経損傷のみを与えたマウス（非刺激群）は損傷1日後と2日後に、神経損傷後に磁気刺激を与えたマウス（刺激群）は損傷2日後に麻酔下にて2％パラフォルムアルデヒド溶液で灌流固定し、神経損傷部を取り出し、ドライアイスで冷却したアセトン中で凍結した。厚さ約5μmの縦断凍結切片を作成し、NGFを免疫組織化学的に染色し、光学顕微鏡と電子顕微鏡で観察した。
【結果】 光学顕微鏡下では、神経損傷後にNGFの免疫染色は損傷部の近位と遠位端でともに増強した。損傷1日後には神経上膜や神経周膜に沿って陽性像が認められ、2日後には、球状の細胞に強度な陽性像が観察された。電子顕微鏡下では、損傷部付近の線維芽細胞やシュワン細胞の基底膜に、陽性像が観察された。磁気刺激によって、免疫染色は損傷部の近位と遠位端でさらに増強した。また損傷直後よりも1日後に磁気刺激を行った方が免疫染色は強かった。
【考察】 我々はこれまでに磁気刺激が再生神経の伸張や成熟を促進することを観察した。今回の観察では損傷部付近に発現するNGFが磁気刺激によって増強していたことから、磁気刺激には神経再生の促進とNGFの増強に何らかの関係があることが示唆された。
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田辺 茂雄, 村岡 慶裕, 山口 智史, 渡邊 知子, 今井 秀治
専門分野: 理学療法基礎系
セッションID: 477
発行日: 2005年
公開日: 2005/04/27
会議録・要旨集
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【背景と目的】
近年，拮抗筋電気刺激（Electrically Stimulated Antagonists，ESA）法による主動作筋の筋力増強効果の検討が行なわれている．この手法は，ESAで生じた力に抗して主動作筋を随意的に収縮させるものである．しかし，拮抗筋を電気刺激する事により，主動作筋に対しては相反抑制が生じる．そのため，主動作筋の随意収縮は相反抑制が生じた状態での非生理学的なものとなる．本研究では，誘発筋電法を用いてESA法の安全性について神経生理学的検討を行なった．
【方法】
対象はインフォームド・コンセントを得た健常成人14名とした．実験はESA法と通常の随意運動の違いを検討するため，被験者を2群に分けて検討した．
ESA群では前脛骨筋に対して電気刺激を行いながら，前脛骨筋の収縮に抗して随意的に足関節を底屈させた．電気刺激は，治療的電気刺激装置（江松社製）を用いて被験者が耐えられる最大強度で15分間（刺激10秒，休止20秒）行なった．
随意運動群では，実際の測定の前に前脛骨筋に対して電気刺激を行い，被験者が耐えられる最大刺激強度での足関節背屈トルクを測定した．その後に，測定された背屈トルクと同じトルクで随意的な底屈運動を15分間（収縮10秒，休止15秒）行なった．トルクの計測には慶應義塾大学月が瀬リハビリテーションセンターで開発した足関節用Therapeutic excise machineを用いた．
運動前後にH反射測定を行い，最大H反射振幅を最大M波振幅で除した値（Hmax/Mmax）を用いて検討を行なった．被検筋は随意運動を行なった足関節底屈筋であるヒラメ筋とした．それぞれの群で得られた運動前後のHmax/Mmaxは，対応のあるt検定を用いて統計処理を行なった．
【結果と考察】
ESA群のHmax/Mmaxは，運動前が0.55，運動後が0.57と若干の増加を認め，随意運動群のHmax/Mmaxは運動前が0.65，運動後が0.57と若干の減少傾向を認めた．しかし，両群ともに運動前後で有意な差は認められなかった．
ESA法では，電気刺激により拮抗筋のIa線維が刺激され，主動作筋は相反抑制の影響を受けながら運動を行なう．もしもこの影響が運動後に持続するならば，通常の随意運動群と比較して運動後のHmax/Mmaxが減少すると考えられる．しかし，両群ともに運動前後でHmax/Mmaxに有意な変化は認められなかった．したがって，ESA法は主動作筋に対して拮抗筋から非生理学的な入力があるものの，運動後にその影響は持続しないことが示唆された．安全性に関しては，運動中の影響についてさらに詳細に検討する必要があるものの，本研究の結果からはESA法による筋力増強訓練の危険性は見当たらないと考えられる．
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西浜 かすり, 岩田 全広, 平澤 純, 村上 太郎, 鈴木 重行
専門分野: 理学療法基礎系
セッションID: 478
発行日: 2005年
公開日: 2005/04/27
会議録・要旨集
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【はじめに】筋力増強はリハビリテーション医療において現在でも重要な課題の一つである。筋力は筋断面積と相関すると言われており、筋力増強と筋肥大は深い関係にある。電気刺激は骨格筋の成長を促す刺激の一つとして用いられ、理学療法の臨床場面でも筋力増強や筋萎縮の予防を目的として一般的に施行されている。動物実験においても電気刺激により筋湿重量、筋断面積増加などの筋肥大効果が報告がされている。しかし、電気刺激によりどのような分子メカニズムで筋肥大が起こるのかは明らかにされていない。そこで本研究では、分子メカニズムを解明するための一歩として、培養骨格筋細胞に電気刺激を与え、その筋肥大効果について形態学的に検討した。
【方法】培養骨格筋細胞は、マウス骨格筋由来の筋芽細胞株C2C12細胞を用いた。コラーゲンコートした細胞培養皿に筋芽細胞をまき2日後に筋芽細胞を筋管細胞へと分化させるために培地を替えた。培養開始7日目より筋管細胞に3日間の電気刺激を行った。電気刺激装置は日本光電社製SEN-7203を用いた。対照は、電気刺激を行った電気刺激群（以下、ES群、n＝139）と非電気刺激群（以下、CON群、n＝158）に分けた。電気刺激条件は、矩形波、刺激頻度1 Hz、刺激持続時間2.5 msec、電圧50 V、刺激時間は5 min/hとした。筋肥大の評価は、電気刺激終了後ギムザ染色を行い、PC上で1本の筋管細胞につき50 μm等間隔で計3カ所の横径を測定し、その平均値を採用した。筋管細胞の同定はトロポニンT抗体による免疫染色で確認した。検定にはWelch'st-t検定を用いた。
【結果】電気刺激による筋管細胞の収縮は培養 7日目より観察可能であった。筋管細胞の横径はES群（平均18.25±4.42 μm）がCON群（平均14.07±2.9 μm）より有意に増加した（p＜0.0001）。
【考察】培養骨格筋細胞は、成長ホルモンや伸張刺激で肥大するが、電気刺激による細胞レベルでの肥大を評価した報告はなかった。今回の電気刺激条件において、培養骨格筋細胞が肥大するということが分かった。しかしながら、電気刺激による筋肥大の原因が電気的な刺激そのものによって引き起こされるものなのか、電気刺激による培養骨格筋細胞の収縮が関係しているのか本研究では不明である。今後、電気刺激による筋肥大に関わる分子メカニズムを解明していき、筋力増強、筋力低下の予防を目的とした科学的根拠に基づく治療方法の確立に繋げたい。
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梛野 浩司, 高取 克彦, 徳久 謙太郎, 生野 公貴, 宇都 いづみ, 奥田 紗代子, 鶴田 佳世, 岡田 洋平, 松尾 篤, 冷水 誠, ...
専門分野: 理学療法基礎系
セッションID: 479
発行日: 2005年
公開日: 2005/04/27
会議録・要旨集
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【目的】
健常人において星状神経節に対する物理療法の末梢循環への影響を測定する場合、寒冷負荷試験が行われている。しかし、多くの寒冷負荷試験は末梢循環測定部位を直接氷水に浸す方法が行われている。また、氷水の温度も一定ではない。
本研究の目的は、前腕部への寒冷負荷による指尖動脈流入量（Digit Blood Inflow; DBI）の変化をストレンゲージプレチスモグラフィーを用いて測定することである。
【方法】
対象は健常成人10名とした（男性5名、女性5名、平均年齢27.4歳）。被検者を安静仰臥位とし20分間の安静を行った後、10分間安静時のDBIを測定し、引き続き10分間の寒冷負荷を行いながらDBIを測定した。DBIの測定はD.E.Horkanson社製EC5Rプレチスモグラフを用いて行った。静脈閉塞用カフを手関節部に装着し、閉塞圧を60mmHgに設定した。測定部位は右中指中節部とした。測定は2分間隔で行い、安静中5回、寒冷中5回、計10回測定した。寒冷負荷はOG技研社製低温治療装置（コールドエアー）を用いて-40°Cにて行った。冷却部位は右肘関節から静脈閉塞用カフ装着部までの前腕部とした。その他の副次的評価項目として平均血圧、心拍数 (オムロン社製自動血圧計HEM-757)、手掌皮膚温度 (安立計器株式会社製AP300) を2分間隔で測定した。解析は安静時DBIと寒冷時DBIをpaired t-testにて検定した。
【結果】
安静時DBIは24.03±14.91ml/100ml/tissuesであった（変動係数19.84%～71.95%）。寒冷時DBIは7.76±12.36ml/100ml/tissuesであった（変動係数23.24%～70.37%）。寒冷時DFIは有意に低下していた（P=0.0003：平均差16.269、95%CI 9.813-22.726）。手掌温度は安静時34.33±0.93、寒冷時32.23±1.23と有意に低下していた（P=0.0006：平均差2.10、95%CI 1.19-3.01）。血圧、脈拍の変動は認められなかった。
【考察】
前腕部への寒冷負荷により指尖部動脈流入量は有意に低下した。このことから、前腕部への寒冷負荷により交感神経の活動性が亢進したことが示唆された。これにより末梢部の毛細血管が収縮し動脈流入量が低下した。今回の測定では安静時の指尖動脈流入量の変動係数は19.84%～71.95%、寒冷時は23.24%～70.37%であった。指尖動脈流入量の測定は非常に変動性が大きく、再現性に欠ける測定法であった。そのため、同一セッション内で前後の変動性を比較する測定として使用することが有用であると考えられた。
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相澤 高治, 石井 慎一郎
専門分野: 理学療法基礎系
セッションID: 480
発行日: 2005年
公開日: 2005/04/27
会議録・要旨集
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【目的】
二足歩行は不安定な中で平衡を維持し、自動調節された運動パターンを再現するという力学対応が要求される動作である。時々刻々変化する路面環境や歩行速度の変化に対応しながら、常に一定の動作パターンを再現しなくてはならい。こうした力学対応の背景に存在するメカニズムについて、運動力学的観点から論じた報告は少ない。本研究の目的は、歩行立脚期における下肢の運動制御がどのようなメカニズムで行われているのかを調べる事である。
【方法】
対象者は健常成人12名（男性8名、女性4名、平均年齢32歳）とした。被験者の自由歩行中の下肢関節角度と床反力ベクトルを三次元動作解析装置VICON 612（VICON MOTION SYSTEM社製）ならびに床反力計（AMTI社製）を用いて計測した。計測回数は各被験者10歩とした。本研究において特に着目したのは、歩行周期中で最も制御の困難な床反力鉛直方向成分が最大となる立脚初期とし、この時期の股関節、膝関節、足関節の屈伸角度の変動幅を求め、下肢ダイナミックアライメントの冗長性を調べた。また、床反力ベクトルと股関節と足関節を結んだ線のなす角（CL角）を求め、床反力ベクトルが下肢軸に対してどのように作用しているかを調べた。
【結果】
計測により得られた10歩の平均と変動幅を以下に示す。ただし、CL角の極性は下肢軸を基準として床反力ベクトルが進行方向へ傾斜している時を（-）とした。各関節角度は、股関節屈曲17.4°（SD±4.75）、膝関節屈曲16.7°（SD±8.16）、足関節底屈14.8°（SD±3.31）であった。一方、CL角は平均－0.15°（SD±1.33）であった。関節角度とCL角の変動幅を比較すると、関節角度の変動幅がCL角の変動幅よりも大きいという傾向があった。
【考察】
歩行中において下肢が床面と接触するということは、関節制御の観点からみると作業座標系におけるコンタクトタスクとみることができる。イニシャルコンタクト後の最大床反力がかかる時期に、下肢関節のアライメントを固定値として同じフォームを作り出しているのではなく、床反力ベクトルと下肢軸とを一致させるように対応していることがわかった。路面環境や歩行速度が一歩ごとに違うにも関わらず、常に一定の動作パターンが再現されるのは、歩容によって再現性があるのではなく、CL角が常に下肢軸と一致するように制御されていることによる。このことから臨床場面において歩行訓練などではフォーム（正常な歩容）を指導することより、支持面に対する出力の仕方を指導することの方が有用ではないかと考えられる。
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梅木 正篤, 橋口 伸, 稲村 一浩
専門分野: 理学療法基礎系
セッションID: 481
発行日: 2005年
公開日: 2005/04/27
会議録・要旨集
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【はじめに】姿勢調整は体性感覚系、視覚系、前庭系の情報から行われる。理学療法士が治療として姿勢調整を行う際、徒手による誘導が多く用いられる。我々は軽く触れることで無意識レベルで身体の重心移動を可能にできるという臨床的な現象を経験している。
今回、健常者に検者の1指で軽く皮膚に触れ、右方向に1cmほど歪ませた際、健常者の静的立位重心の変化を検討したので報告する。
【対象と方法】骨・関節および神経系に障害をもたない健常成人20名 (男性10名、女性10名、平均年齢は32.5±10.9歳)を対象とした。立位重心動揺計測はアニマ社製重心動揺系（システムグラビコーダG-7100）を使用した。サンプリング周波数は50Hzで両側裸足にて閉脚の静的立位重心動揺を開閉眼それぞれ60秒間計測した。口頭指示は「ご自分で真直ぐと思うところでお立ちください」とした。開眼時は視線の高さで前方に設置した点を注視させた。上肢は体側で自然に下垂させた。刺激方法は検者が被検者の前方に坐り、検者の右中指腹で被検者の臍の直下部を右方向に約1cm程歪ませた。圧は歪ませる際に滑らない程度の最小限の圧を意識し刺激を行った。刺激開始は測定開始15秒後から行った。ここで得られた結果のうち、重心動揺の経時的記録（X-Y方向）の観察、単位時間軌跡長・XおよびY方向の最大振幅・動揺中心変位・速度ベクトルを刺激前と刺激直後から15秒（刺激直後）、刺激15秒後から30秒後（刺激15秒以降）までで比較した。
【結果】重心動揺の経時的記録からほぼ全症例に刺激開始後から徐々に右後方への動揺を記録した。単位時間軌跡長は刺激前に比し刺激直後増加し。最大振幅はX方向Y方向ともに刺激直後に最も増加を示した。特にX方向の振幅はY方向に比べ大きいものとなった。速度ベクトルは刺激直後に左右方向に拡がりを見せた。特に右方向へは大きく広がりを見せる結果となった。刺激15秒以降の上記各データは刺激直後に比し減少傾向を示した。動揺中心は刺激直後からX方向では正へ変位し、Y方向では負へ変位した。
【考察】我々の姿勢調整は、記憶をもとに調整されるものと、感覚受容器の感度により常に調整される2つの調整系がある。視覚は前者の典型例であり後者は前庭系である。体性感覚は、双方の要素があり刺激の種類、強さにより並列的な処理過程から統合調整される。
今回我々は身体図式の調整刺激は、記憶系に作用する無意識レベルの感覚刺激と仮説した。そのターゲットとして順応性が遅く受容野が不鮮明で広いSAIIタイプの受容器と考え、体幹へ軽いタッチの比較的長い刺激を適刺激として重心の変化を調査した。結果刺激はじめは、やはりFA系の刺激の影響で動揺が見られた。しかし刺激継続に従って無意識レベルで体幹のナビゲーションを行える刺激と成ることが示唆される結果と考える。
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