理学療法学42-7

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めぐのにかどり
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1 理学療法学第 42 巻第 7 号 547 ~OKC 553 頁運動における呼気強度の違いが体幹筋活動に与える影響 (2015 年 ) 547 研究論文 ( 原著 ) Open Kinetic Chain Exercise における呼気強度の違いが * 体幹筋活動に与える影響小松みゆき 1)# 永井宏達 2) 日高正巳 2) 川口浩太郎 2) 玉木彰 1) 要旨目的本研究の目的は, 異なる呼気負荷を併用した OKC 運動時の体幹筋活動を明らかにすることである方法健常女性 25 名を対象に,OKC 課題を呼気負荷なしと呼気負荷 (10% PEmax,20% PEmax, 30% PEmax) を併用した場合における腹横筋筋厚と体幹表層筋筋活動量 ( 腹直筋, 外腹斜筋, 内腹斜筋 ) を測定した結果腹横筋筋厚は, 呼気負荷なしに比べ 10% PEmax,20% PEmax,30% PEmax で有意に高値であったまた 20% PEmax は 30% PEmax に比べ有意に高値であった表層筋筋活動量では, すべての筋において呼気負荷なしに比べ呼気負荷時に有意に高値であったが, 呼気負荷強度間に有意差は認められなかった結論 20% PEmax 以下の呼気負荷を併用した場合の腹横筋活動は, 呼気負荷なしに比較してさらに高まり, 体幹表層筋活動も維持されることが明らかとなったキーワード OKC 運動, 腹横筋, 呼気負荷強度はじめに 1) 厚生労働省による平成 25 年国民生活基礎調査において, 総人口の約 8 割が腰痛を有していることが明らかとなった現在, 腰痛は労働者の就業障害や高齢者における介護度の増加を引き起こし, 我が国の経済的損失も大きく社会問題となっているまた, 腰痛には身体的所見が明らかな特異的腰痛の他, 原因不明といわれる非特異的腰痛がある特異的腰痛の中でも, 腰椎や骨盤帯の 2 4) 安定性に作用する体幹深層筋の機能不全に起因する報告は特に多く, 脊柱骨盤帯の姿勢変化に起因し, 体 3)4) 幹筋の筋力低下や, 疼痛の遷延を引き起こすとされているしたがって, このような慢性腰痛を防ぐために 1 5) も予防的な運動療法の介入が必要と考えられる体幹筋の機能不全に対する運動療法のひとつとして, * Effect of Expiratory Breathing Load on Trunk Muscle Activities During Open Kinetic Chain Exercise 1) 兵庫医療大学大学院医療科学研究科玉木研究室 ( 兵庫県神戸市中央区港島 1 3 6) Miyuki Komatsu, PT, MS, Akira Tamaki, PT, PhD: Department of Rehabilitation Science, Graduate School of Health Science, Hyogo University of Health Sciences 2) 兵庫医療大学リハビリテーション学部理学療法学科 Kotatsu Nagai, PT, PhD, Masami Hidaka, PT, PhD, Kotaro Kawaguchi, PT, PhD: Department of Physical Therapy, School of Rehabilitation, Hyogo University of Health Sciences # miy.24k@gmail.com ( 受付日 2014 年 10 月 10 日 / 受理日 2015 年 7 月 22 日 ) [J-STAGE での早期公開日 2015 年 12 月 1 日 ] 段階的に腰椎椎体間と骨盤の関節安定性を図る分節安定性トレーニング (segmental stabilization training: 以下,SST) が提唱されている 3 5) この第 1 段階 (SST1: 重力を除いた姿位で行う ) は, 腰椎椎体間の局所的な関節安定を得るために背臥位のような無負荷の状態で単関節筋または抗重力筋 ( 内腹斜筋や外腹斜筋 ), 多関節筋 ( 腹直筋や大腿四頭筋 ) の関与を最小限にし, 体幹深層筋 ( 腹横筋や多裂筋 ) の独立した筋収縮を獲得させる 3 5) 次に, 第 2 段階 (SST2: 閉鎖運動連鎖の動作を用いる ) は, 体幹深層筋の収縮が得られた状態で座位や立位などの抗重力負荷活動によって動員される単関節筋や抗重力筋の収縮を学習し, 腰椎椎体と骨盤を構成する関節の安定性を獲得させる 3 5) そして最後の第 3 段階 (SST3: 解放運動連鎖の動作を用いる ) では, 体幹深層筋や単関節筋の収縮が得られた状態から, 下肢拳上などの免荷負荷を加えて多関節筋や表層筋が動員された状態でも腰椎椎体間の局所的な関節安定性を獲得させる 3 6) これまで SST の先行研究では, 腰痛患者が正常な筋収縮パターンを学習するため, すべての段階は呼気負荷のない安静呼吸が用いられてきたしかし, 活動度が高く腰痛のない健常者に対して, 予防的な運動療法として用いるには, 負荷量が不十分である可能性がある従来の SST3 は, 多関節筋や単関節筋がすでに機能した状態であるため,SST1 や SST2 に比べ椎体関節を安定させ

548 理学療法学第 42 巻第 7 号表 1 対象者の属性 (n=25) 性別る必要性が高く, より深層筋の筋収縮が求められるそのときに作用する腹横筋は, 腹腔内圧の上昇や胸腰筋膜 3 6) の緊張など脊柱の安定性獲得の効果に加えて, 努力性呼気時も作用する 3)7) また, これまでの先行研究から呼気負荷量によって筋活動量が異なる 8) ことは周知の通りである以上のことから,

2 548 理学療法学第 42 巻第 7 号表 1 対象者の属性 (n=25) 性別る必要性が高く, より深層筋の筋収縮が求められるそのときに作用する腹横筋は, 腹腔内圧の上昇や胸腰筋膜 3 6) の緊張など脊柱の安定性獲得の効果に加えて, 努力性呼気時も作用する 3)7) また, これまでの先行研究から呼気負荷量によって筋活動量が異なる 8) ことは周知の通りである以上のことから, 従来の運動療法に呼気を加えることで, より高い筋活動が得られる可能性があると考えられるしかしながらこれまで, 安静呼気によ 8) る体幹筋活動は報告されているが,SST に呼気負荷を併用した報告は見あたらないそこで今回,SST3 の開放運動連鎖 (Open Kinetic Chain: 以下,OKC) 運動時に呼気負荷を併用することで体幹筋活動が増加するかどうかを検証したまた同時に, 呼気負荷量の違いが体幹筋活動に与える影響についても検討した異なる呼気負荷を用いた SST3 の体幹筋活動を検証することは, より腹横筋収縮を高める負荷量の考案につながると考えられ, 健常者に対する予防的運動として活用できる可能性がある本研究の目的は, 異なる呼気負荷を併用した OKC 運動時の体幹筋活動を明らかにすることである対象および方法女性年齢 ( 歳 ) 20.8 ± 1.4 身長 (cm) 160 ± 4.6 体重 (kg) 53 ± 6.0 BMI(kg/m 2 ) 21 ± 2.3 PEmax 87.9 ± % PEmax 8.7 ± % PEmax 17.5 ± % PEmax 26.3 ± 5.0 平均 ± 標準偏差 1. 対象下肢, 体幹の整形外科的疾患, 神経学的疾患, 呼吸器疾患等の既往がなく, 本研究の目的や意義について十分に理解し, 文書による同意を得た出産経験のない健常成人女性 25 名 ( 年齢 20.8 ± 1.4 歳, 身長 160 ± 4.6 cm, 体重 53 ± 6.0 kg,bmi21 ± 2.3 kg/m 2 ) を対象とした ( 表 1) 年齢や性差によって身体機能が異なることから, 本研究では対象者の性別を統一し, 同一条件の個体群で検討したなお, 本研究は, 兵庫医療大学大学院倫理審査委員会 ( 第号 ) の承認を得て実施した 2. 方法 1) 負荷強度の設定対象者は椅座位にてノーズクリップを着用後, 口腔内図 1 呼吸訓練器 Philips Respironics 社製,Threshold PEP( 左 ),Threshold IMT( 右 ) PEmax30% において呼気負荷が 20 cmh 2 O を超える対象者には Threshold IMT を使用した. 圧計 ( ミナト医科学社製,Autospiro) にて最大呼気口腔内圧 (Maximal Expiratory Pressure: 以下,PEmax) を 3 回測定し, その平均値を算出した算出した平均値から 10% PEmax,20% PEmax,30% PEmax を決定し, 各対象者の呼気負荷強度として設定したなお, 腹横筋は最大下収縮で筋活動が上昇し過度な負荷では活動が低下する 9) との報告から, 本研究における呼気強度の上限値は 30% PEmax としたまた, 課題測定における呼気負荷設定には呼気用の呼吸練習器 (Philips Respironics 社製,Threshold PEP) を用いたなお, 30% PEmax において呼気負荷強度が 20 cmh 2 O を超える対象者にはThreshold IMT(Philips Respironics 社製, Threshold IMT) を逆向きにし, マウスフィルタ ( ミナト医科学社製, マウスフィルタ PIF-1A) を装着して使用した ( 図 1) 測定手順は, 呼気負荷なし,10 % PEmax,20% PEmax,30% PEmax の負荷強度を用いて, 課題動作中の腹横筋筋厚と腹直筋, 外腹斜筋, 内腹斜筋の筋活動量を測定した 2) 課題と測定プロトコル ( 図 2) 課題は,OKC 運動の中でも腰椎骨盤の中間位を促す 3)10)11) ことが報告されている Jull らの下肢負荷課題に準じて行った開始姿勢は, 頸部骨盤中間位, 両股関節は 70 度屈曲位, 両上肢は体側に沿わせた背臥位とした開始姿勢より左下肢は床面に接地したまま右下肢の踵を床面から約 5 cm 挙上させ保持した状態から完全伸展した後, 元に戻すこととした (SST3 の OKC 運動 ) 測定前には, 各対象者の右上前腸骨棘と右腸骨稜の頂点をマーキングし, 骨盤中間位保持で課題を行えるまで下肢負荷課題における SST1,SST2,SST3 を反復して学習したまた, ビデオ撮影にて対象者の骨盤と同位置で水平かつ側方から課題中の骨盤が中間位であることを確認した測定時は, 鼻腔への呼気流出を防止するため

OKC 運動における呼気強度の違いが体幹筋活動に与える影響 549 図 2 測定プロトコルノーズクリップを着用し,4 つの呼気負荷強度を呼気終末まで呼出させ OKC の下肢負荷課題を行ったその際,

腹横筋筋厚と腹横筋活動変化には相関関係があること 12) が報告されており, 体幹深層筋の筋活動の評価として超音波による筋厚測定が非侵襲的評価として実用的であることが示されている

XP,B-mode,10 Hz) を用いた対象筋は体幹右側の腹横筋とし, 測定部位は右中 13) 腋窩線上における肋骨辺縁と腸骨稜の中央部とした ( 図 3)

3 回ずつ測定し, 平均値を算出したまた, 測定に先立ち, 腹横筋筋厚測定の検者内信頼性を検討するため, 安静背臥位と課題動作において, 同一検者が 25 名の被検者に対し 3 回ずつ測定した 3

3 OKC 運動における呼気強度の違いが体幹筋活動に与える影響 549 図 2 測定プロトコルノーズクリップを着用し,4 つの呼気負荷強度を呼気終末まで呼出させ OKC の下肢負荷課題を行ったその際, 呼気時間と下肢運動時間を統一させるためメトロノームを使用し 1 動作は 3 秒間で行ったなお, 測定は十分な休息を設け, 強度ごとに 3 回ずつ実施した 3) 超音波測定 ( 腹横筋 ) 腹横筋筋厚と腹横筋活動変化には相関関係があること 12) が報告されており, 体幹深層筋の筋活動の評価として超音波による筋厚測定が非侵襲的評価として実用的であることが示されているそのため本研究では, 腹横筋の筋活動を推定するため超音波による筋厚測定を実施した使用機器は, 超音波画像診断装置 (GE Health care Japan 社製,LOGIQ Book XP,B-mode,10 Hz) を用いた対象筋は体幹右側の腹横筋とし, 測定部位は右中 13) 腋窩線上における肋骨辺縁と腸骨稜の中央部とした ( 図 3) 測定範囲は腹横筋筋走行と垂直になるように筋膜間の距離を計測した ( 図 4) 測定時期は呼気終末期に統一し, 背臥位における呼気負荷のない安静呼吸および各呼気負荷強度における課題運動時の腹横筋筋厚を 3 回ずつ測定し, 平均値を算出したまた, 測定に先立ち, 腹横筋筋厚測定の検者内信頼性を検討するため, 安静背臥位と課題動作において, 同一検者が 25 名の被検者に対し 3 回ずつ測定した 3 回測定の平均値を求め, 級内相関係数 (Intraclass Correlation Coefficients: 以下, 図 3 腹横筋測定部位上図は体幹を右側方より観察. (a) 肋骨辺縁 (b) 腸骨稜 (c) 右中腋窩線 (d) 腹横筋測定部位を示す. 図 4 腹横筋筋厚測定範囲

4 550 理学療法学第 42 巻第 7 号 (d) (a) (b) (c) 表 2 各呼気強度における腹横筋筋厚変化呼気強度腹横筋 (mm) 呼気負荷なし 3.31 ± % PEmax 5.34 ± 0.9 * 20% PEmax 5.96 ± 0.9 * 30% PEmax 5.21 ± 0.8 * 平均 ± 標準偏差 *:p < 0.01( 呼気負荷なしとの比較 ) :p < 0.05( 20 % PEmax と 30 % PEmax との比較 ) 図 5 表面筋電貼付部位 (a) 外腹斜筋 (b) 腹直筋 (c) 内腹斜筋 (d) 右上前腸骨棘 ( アース電極 ) を示す. ICC) を用いて,ICC(1,3) にて検討を行った結果, 腹横筋筋厚測定の検者内信頼性 ICC(1,3) は, 安静背臥位 0.97, 課題動作時 0.95 であり, 高い信頼性を認めた 4) 表面筋電図測定 ( 腹直筋, 外腹斜筋, 内腹斜筋 ) 使用機器は, 表面筋電図測定装置 (Noraxon 社製, TeleMyo 2000T G2) を用いた対象筋は腹直筋, 外腹斜筋, 内腹斜筋とし, すべて体幹右側で測定した測定前処理は, 生体信号モニタ用皮膚処理剤 ( 日本光電社, スキンピュア ) を用いて皮膚の角質層を除去後, アルコールにて脱脂し皮膚処理を行った電極は,Ag-AgCl 表面電極 (Ambu 社デンマーク製,BlueSensor M-00-S) を使用し, 電極間距離はそれぞれ 15 mm に統一した各筋における電極部位は, 腹直筋は臍 2 ~ 3 cm 外側で筋線維走行に沿って 14) 設置した外腹斜筋は第 8 肋骨外側下に筋線維走行に沿って 14) 設置し, 内腹斜筋は上 14) 前腸骨棘を結んだ線の 2 cm 下方に水平に設置したアース電極の設置部位は右上前腸骨棘とした ( 図 5) 筋電計からの信号は, サンプリング周波数 1,500 Hz とし AD 変換器を通してパーソナルコンピュータに入力保存した測定した生波形を全波整流し, バンドパスフィルター (10 ~ 500 Hz) を適応し, 筋電図積分値 (integrated electromyography: 以下,IEMG) を求めたまた, 筋活動量を正規化するため, 定量負荷課題として Daniels らの徒手筋力検査法 5(Manual Muscle Testing: 以下,MMT) を各筋それぞれ 3 回,5 秒間測定した MMT 各筋活動の安定した 1 秒間の平均値を算出し, 最大値を 100% IEMG として正規化を行い, それぞれ強度別課題の % IEMG を求めた本研究では, 深層部や体表に位置する測定部位の異なる複数の筋活動を同時期に測定するため, 腹横筋は超音波にて筋厚を測定し, 体幹表層筋は表面筋電計を用いて実施した 5) 統計解析超音波測定, 表面筋電図測定における呼気負荷なし, 10% PEmax,20% PEmax,30% PEmax のそれぞれの値において正規性を Shapiro-Wilk 検定を用いて, 等分散性を Mauchly の球形性検定を用いて検定したその結果, 正規性と等分散性が認められたため, 呼気負荷なし,10% PEmax,20% PEmax,30% PEmax それぞれの条件における腹横筋筋厚値と腹直筋, 外腹斜筋, 内腹斜筋の筋活動量値について, 反復測定分散分析および Bonferroni 法による多重比較検定を用いて検定したすべての統計解析は SPSS ver.21 を使用し, 有意水準は 5% とした結果腹横筋筋厚は, 呼気負荷なし 3.31 ± 0.6 mm,10% PEmax 5.34 ± 0.9 mm,20 % PEmax 5.96 ± 0.9 mm, 30% PEmax 5.21 ± 0.8 mm であり, 呼気負荷なしと比較して 10% PEmax,20% PEmax,30% PEmax で有意に高値を示した (P < 0.01) また 20% PEmax は 30% PEmax に比べ有意に高値であった (P < 0.05)( 表 2) 体幹表層筋筋活動量は, 腹直筋は呼気負荷なしに比べ,10% PEmax,20% PEmax,30% PEmax において有意に高値を示した (P < 0.05) また外腹斜筋, 内腹斜筋は呼気負荷なしに比べ,10 % PEmax,20 % PEmax,30% PEmax において有意に高値を示した (P < 0.01) しかし, すべての筋において 10% PEmax, 20% PEmax,30% PEmax 間では, 負荷強度に有意差は認めなかった ( 表 3) 考察 1. SST3 に呼気負荷を併用した場合の体幹筋活動量について今回の測定における呼気負荷強度ごとの体幹筋活動は, 呼気負荷なしに比較して 10 % PEmax,20 % PEmax,30% PEmax で腹横筋の筋厚増加を認めたしかし, もっとも筋厚が増加した 20% PEmax に比較して 30% PEmax では筋厚減少が認められたこのことから,

5 OKC 運動における呼気強度の違いが体幹筋活動に与える影響 551 表 3 各呼気強度における体幹表層筋筋活動量 (% IEMG) 呼気強度腹直筋外腹斜筋内腹斜筋呼気負荷なし 5.53 ± ± ± % PEmax 8.54 ± 5.5 * ± 14.2 ** ± 25.5 ** 20% PEmax 8.65 ± 5.8 * ± 14.9 ** ± 22.7 ** 30% PEmax 9.2 ± 7.3 * ± 16.2 ** ± 25.2 ** 平均 ± 標準偏差 *:p < 0.05,**:p < 0.01( 同一筋における呼気負荷なし時と各呼気強度時の比較 ) 腹横筋は強度によって活動に差があることが明らかとなった一方, 腹直筋, 外腹斜筋, 内腹斜筋は,10% PEmax,20% PEmax,30% PEmax における筋活動量がほぼ一定であり, 強度による有意差は認められなかったしたがって, 呼気負荷なしと比較し 10% PEmax ~ 20% PEmax 負荷は, 腹横筋の筋収縮をさらに増加させ腹直筋, 外腹斜筋, 内腹斜筋の筋活動も高めることが可能であると考えられた従来行われている呼気負荷なしの SST と比較して, 10 % PEmax,20 % PEmax,30 % PEmax を併用した SST すべてにおいて腹横筋筋厚は増加した先行研究では腰痛患者が正常な筋収縮パターンを学習するため, SST すべての段階で呼気負荷のない安静呼吸が用いられてきたしかし, 活動度が高く腰痛のない健常者に適応するには十分な負荷量でない可能性があり, より収縮力を高める負荷量が必要であると考えられる今回の結果より, 呼気負荷を加えることで腹横筋収縮が増加することから, 活動度の高い対象者にも予防的運動療法として呼気負荷を併用した SST が適応となる可能性が示唆された 2. 負荷強度の違いが体幹筋活動に与える影響について Hodges 15) らは, 等尺性収縮時の腹横筋筋厚について最大随意収縮 (Maximum Voluntary Contraction: 以下, MVC) の 30% までは著しく増加するがそれを超える高負荷ではわずかな変化であると報告しているまた, 強度による筋線維タイプの活動について,Gollnick 16) は, 20% MVC 以下でタイプⅠ 線維 ( 遅筋線維 ) が主に働き, 20% MVC 以上の収縮ではタイプⅡ 線維 ( 速筋線維 ) が主に働くと述べている正常な骨格筋のほとんどは, タイプⅠ 線維とタイプⅡ 線維が均等に分布している 17) が, 腹壁の筋線維組成では腹直筋と外腹斜筋と内腹斜筋にはタイプⅡ 線維が多く 18), 骨格筋の深層部を形成する筋線維はタイプⅠ 線維が多い 19) ことが報告されているしたがって, 腹横筋は腹直筋や外腹斜筋, 内腹斜筋に比べタイプⅡ 線維が少なく, 骨格筋深層に位置し脊椎間の関節固定に機能することからタイプⅠ 線維が多いことが考えられているこのことから腹横筋はタイプⅠ 線維が多く, 努力性呼気に作用することから, 呼気負荷なしと比べ 10% PEmax ~ 20% PEmax の低い呼気負荷で筋厚が増加し,30% PEmax の高い呼気負荷では筋活動が低下したものと考えられたまた,Richardson 3), DeTroyer 20),Hodges 21) らは, 過度な努力性呼気では腹横筋と腹斜筋群の同時収縮が生じ, 深層部の腹横筋への圧迫が加わり必要とされる腹横筋の収縮が低下することを報告している本研究においても努力性呼気の増大が腹斜筋群の活動増大を招き腹横筋の収縮低下に関与した可能性が考えられた以上のことから,10% PEmax ~ 20% PEmax の負荷量が腹横筋活動を高めるもっともよい負荷量であると考えられた 3. 本研究の限界と今後の課題本研究で示唆された負荷強度の適応は今回の課題動作に限定されるため, 他の OKC 運動における呼気強度についてはさらなる検証が必要であるさらに, 腰痛が生じる以前の対象者における予防的な運動療法として行うためには, 従来の SST と呼気負荷を併用した SST の長期的な効果を検証する必要がある体幹筋機能不全に起因する腰痛症は本邦において中年以降, 特に増加していることから, 本研究が予防的介入として寄与できるよう, 今後は性別や年齢層ごとに検討を進める必要があると考える結論 SST3 に呼気負荷を併用した場合の体幹筋活動を検証した結果, 呼気負荷なしに比べ, 呼気負荷を併用した SST において体幹筋活動が有意に増加したなかでも 20% PEmax の負荷量は, 腹横筋の活動をより増加させることが示唆され, 健常者に対する予防的な運動療法としての可能性があると考えられる文 1) 厚生労働省, 大臣官房統計情報部人口動態保健社会統計課世帯統計室 : 平成 25 年国民生活基礎調査, (2014 年 10 月 8 日引用 ) 2) 福原俊一, 鈴鴨よしみ, 他 : 腰痛に関する全国調査報告書. 献

6 552 理学療法学第 42 巻第 7 号日本整形外科学会,2003,pp ( or.jp/media/comment/pdf/lumbago_report_ pdf) 3)Richardson C, Hodges PW, et al.: 腰痛に対するモーターコントロールアプローチ, 腰椎骨盤の安定性のための運動療法. 齊藤昭彦 ( 訳 ), 医学書院, 東京,2008,pp , , )Richardson CA, Hodges PW, et al.: 脊椎の分節的安定性のための運動療法, 腰痛治療の科学的基礎と臨床. 齊藤昭彦 ( 訳 ), 医学書院, 東京,1999,pp )Richardson CA: Changes in muscle activity during fast, alternating flexion-extension movements of the knee. Scand J Rehabil Med. 1986; 18: )Critchley D: Instructing pelvic floor contraction facilitates transversus abdominis thickness increase during lowabdominal hollowing. Physiother Res Int. 2002; 7: )Hodges PW, Gandevia SC, et al.: Contractions of specific abdominal muscles in postural tasks are affected by respiratory maneuvers. J Appl Physiol. 1997; 83: ) 田邉政郁, 重田暁, 他 : 抵抗呼気運動と腹部引き込み運動における体幹筋活動の基礎的検討呼気筋トレーニングの腰痛治療への応用. 臨床理学療法研究.2010; 27: )Sapsford RR, Hodges PW, et al.: Contraction of the pelvic floor muscles during abdominal maneuvers. Arch Phys Med Rehabil. 2001; 82(8): )Jull GA, Richardson CA, et al.: Towards a measurement of active muscle control for lumbar stabilization. Aust J Physiother. 1993; 39(3): )Richardson CA, Jull GA, et al.: Techniques for active lumbar stabilization for spinal protection: A pilot study. Aust J Physiother. 1992; 38(2): )McMeeken JM, Beith ID, et al.: The relationship between EMG and change in thickness of transversus abdominis. Clin Biomech. 2004; 19: )Urquhart DM, Barker PJ, et al.: Regional morphology of the transversus and obliquus internus and externus abdominis muscles. Clin Biomech. 2005; 20: )Ng JK, Kippers V, et al.: Muscle fibre orientation of abdominal muscles and suggested surface EMG electrode positions. Electromyogr Clin Neurophysiol. 1998; 38: )Hodges PW, Pengel LH, et al.: Measurement of muscle contraction with ultrasound imaging. Muscle Nerve. 2003; 27: )Gollnick PD, Karlsson J, et al.: Selective glycogen depletion in skeletal muscle fibres of man following sustained contractions. J Physiol (Lond). 1974; 241: )Johnson MA, Polgar J, et al.: Data on the distribution of fibre types in thirty-six human muscles. An autopsy study. J Neurol Sci. 1973; 18: )Haggmark T, Thorstensson A, et al.: Fibre types in human abdominal muscles. Acta Physiol Scand. 1979; 107: )Denny-Brown DE: The histological features of striped muscle in relation to its functional activity. Proc R Soc Lond B. 1929; 104: )DeTroyer A, Estenne M, et al.: Transversus abdominis muscle function in humans. J Appl Physiol. 1990; 68: )Hodges PW, Richardson CA, et al.: Feedforward contraction of transverses abdminis is not influenced by the direction of arm movement. Exp Brain Res. 1997; 144:

7 OKC 運動における呼気強度の違いが体幹筋活動に与える影響 553 Abstract Effect of Expiratory Breathing Load on Trunk Muscle Activities During Open Kinetic Chain Exercise Miyuki KOMATSU, PT, MS, Akira TAMAKI, PT, PhD Department of Rehabilitation Science, Graduate School of Health Science, Hyogo University of Health Sciences Kotatsu NAGAI, PT, PhD, Masami HIDAKA, PT, PhD, Kotaro KAWAGUCHI, PT, PhD Department of Physical Therapy, School of Rehabilitation, Hyogo University of Health Sciences Purpose: To investigate trunk muscle activities during open kinetic chain (OKC) exercise with forced expiration. Methods: Twenty-five healthy young women were recruited for this study. We measured the muscle thickness of the transverse abdominis and the muscle activities of other abdominal muscles (rectus abdominis, external oblique, and internal oblique) during OKC exercise by using ultrasonography and electromyography (EMG), respectively. OKC exercise included the following four grades of forced expiration: quiet breathing, 10% maximal static expiratory pressure (PEmax), 20% PEmax, and 30% PEmax. Results: The thickness of the transverse abdominis was markedly higher during exercises with 10%, 20%, and 30% PEmax than that during exercises with quiet breathing. In addition, 20% PEmax also showed to be more significant than 30% PEmax. EMGs of three abdominal muscles during the tasks with forced expiration were higher than that of the task in quiet breathing, though there was no significant difference in EMGs during 10% PEmax, 20% PEmax, and 30% PEmax. Conclusion: OKC exercise with forced expiration at 20% PEmax or less could increase the muscle activities of the transverse abdominis as well as other trunk muscles. Key Words: Open kinetic chain exercise, Transversus abdominis muscle, Load strength of the expiration

カーを貼付し, 矢状面画像を取得した. 取得した画像から画像処理ツール ImageJ を用いて胸椎角度を算 9) 出した. 角度は先行研究に準じ,Th7 と C7 を結んだ直線に対する,C7 と Th7 を結んだ直線の角度として算出した ( 図 1d). (a) (c) (b) (d) 筋筋厚

カーを貼付し, 矢状面画像を取得した. 取得した画像から画像処理ツール ImageJ を用いて胸椎角度を算 9) 出した. 角度は先行研究に準じ,Th7 と C7 を結んだ直線に対する,C7 と Th7 を結んだ直線の角度として算出した ( 図 1d). (a) (c) (b) (d) 筋筋厚健常者の座位における矢状面胸椎アライメントと腹横筋筋厚の関係森井康博要約座位姿勢と腰痛には何らかの関係があるとされている. 座位姿勢と体幹筋筋活動の関係を示した研究は数多くあるが, 胸椎部のアライメントについて着目した研究はほとんどない. 本研究の目的は座位における胸椎矢状面アライメントと体幹の安定性に寄与すると言われている腹横筋との関係を調べることとした. 異なる 3 姿勢 ( 通常座位 :N-sit