等速度の蹴り出しとスクワットにおける筋活動の比較

【はじめに】我々はこれまでに等速度運動評価訓練装置(BIODEX MEDICAL社製BIODEX MULTI-JOINT SYSTEM3PRO；以下, BIODEX)を用いた下肢の蹴り出し(以下, push)動作と引き込み(以下, pull)動作を分析し, 膝靱帯損傷患者に対する運動療法への適応について検討してきた. 今回, 等速度のpushとスクワット(以下, SQ)における筋活動様式を明らかにするために筋活動電位を計測し, 若干の知見を得たので報告する. 【対象と方法】下肢に既往のない健常男性8名(平均年齢24.4±3.9歳, 身長171.7±5.8cm, 体重71.9±19.5kg)を対象とした. pushは等速度運動での下肢複合動作が可能なBIODEX CKCアタッチメントを用い, 背もたれ35゜後傾での長坐位にて膝関節の運動範囲は0゜～90゜に設定し, 角速度180゜/secにてpushを10回繰り返した. SQはAMTI社製フォースプレート(BIOMECHANICS PLATFORM SET)上で行い, 体幹前傾位で膝関節の運動範囲を0゜～90゜として10回施行し, 1動作を身体重心の下降相と上昇相に位相分けした. pushとSQの2相の遂行時間はメトロノームを用いて同一に規定した. 筋活動電位の測定はNORAXON社製表面筋電計(MyoSystem1200)を用い, 導出筋は大殿筋, 大腿直筋, 外側広筋, 内側広筋, 内外各ハムストリングスおよび腓腹筋(外側頭)の7筋とした. 各筋の最大等尺性随意収縮時の筋活動(MVC)を計測し, ピークトルクを発生したpush時と床反力の安定したSQの筋活動量を正規化し, 平均%MVCとして算定し, paired t testを用いて有意水準を5%未満として比較検討した. 【結果】push時における各筋の平均%MVCは, 大殿筋76.2, 大腿直筋48.9, 内側広筋112.0, 外側広筋98.3, 内側ハムストリングス54.9, 外側ハムストリングス68.1, 腓腹筋外側頭82.8であった. SQにおける下降相, 上昇相での各筋の平均%MVCは, それぞれ大殿筋28.9と24.2, 大腿直筋22.8と26.2, 内側広筋50.3と60.7, 外側広筋46.2と40.6, 内側ハムストリングス13.4と11.7, 外側ハムストリングス19.0と15.9, 腓腹筋20.7と23.5であった. pushとSQ各相の平均%MVCの比較では, すべての筋においてpushの筋活動量が有意に大きかった. 【考察】pushは最大随意収縮時の50～110%以上, さらにSQの1.8～4.7倍の筋活動量を示した. これよりpushは自重に対する前傾位のSQと比較して, 下肢の抗重力筋に対して運動負荷の高いトレーニングであることが示唆された. さらにpushの大腿四頭筋の筋活動量がSQの1.8～2.6倍であったのに対し, ハムストリングスの筋活動量は4.3～4.7倍となり, 膝関節への前方剪断力が増大する可能性は低いと考えられた. 以上の結果から, 長坐位でのpushはACL再建膝に対する下肢筋力強化のトレーニングとして有用であることが示唆された.