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バックインパクトの腰痛に対する効果の最終調査結果
西薗秀嗣1) 島典広2) 中本浩揮3) 河端将司3) 1鹿屋体育大学スポーツトレーニング教育研究センター
腰痛は、腰部における筋持久力の低下や姿勢保持筋の活動の低下によって生じる (McGill, 2002)。 事実,慢性腰痛患者では、脊柱起立筋の持久力が低下しており (Ng & Richardson, 1996; Umezu et al, 1998)、 姿勢保持に関わる腹横筋の筋活動が健常者よりも劣ることが報告されている (Hodges, 1996)。 腰痛予防や腰部疾患の進行を抑制することになる。
本研究において、バックインパクト装着状態では、 脊柱起立筋の筋持久力テスト後の姿勢動揺が少ないことが示された。 腰部の疲労状態は姿勢制御の低下につながることから(例えば,Vuillerme et al, 2002, 2006)、 筋持久力テスト後には姿勢の動揺は大きくなる。
つまり、バックインパクト装着時の姿勢動揺が少ないという結果は、 バックインパクトが脊柱起立筋の持久力保持に貢献したことを示す。 先行研究において、腰痛ベルト(コルセット)は筋活動を補助することによって、 脊柱起立筋の筋活動量を低下させ疲労を軽減させることが報告されているが(例えば,Cholewicki, 1999, 2004)、 バックインパクトが他のサポーターに比べても姿勢動揺が少ないことを考えると、 バックインパクトは、より効果的に筋活動を補助していたことが示唆される。
また、腰部疾患の患者においては、 姿勢保持筋の一つである腹横筋の活動が遅延するため (Hodges & Richardson, 1996; Richardson et al., 1999)、 転倒、転落などの外乱に対して脊柱の安定性を保持することができない (McGill, 2002)。 そのため、腹横筋の活動の遅延は腰部の疾患を悪化させる。
しかし、これに対し、本研究ではバックインパクト装着状態では外乱に対する腹横筋の活動が促進されることが示された。 バックインパクトはスポーツなど「動く」ことを前提に施されるテーピング処置に基づいており、 動きを制限する腹部への過度の圧迫を避けるために、腰部を外側から脊柱方向へ牽引する構造になっている。
このような牽引は、腹横筋や腹斜筋の伸張作用に働くと考えられるが、筋の適切な伸張は筋の反応を高める (Muraoka, 2004)。 つまり、バックインパクトは、腹横筋の伸張作用が生じる構造になっており、 これによって、姿勢制御筋の中でも重要な腹横筋の活動が促進されたといえる。
以上、有効性を検証するための実験を行い、海外の研究成績と比較検討した結果、 バックインパクトは、腰部疾患の原因となる腰部の筋持久力低下や姿勢保持筋の筋活動低下を改善できるため、腰痛の予防や腰部疾患の進行を抑制するために有効なサポーターといえる。 国立研究所データからみるバックインパクトの身体に及ぼす効果 chapter122014-09-16
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重心動揺についての実験 そのため、健常者にトランクホールディングを2分間課すことで、 腰部の疲労状態を作り、重心動揺の経時的変化を検討しました。
図2は、立位での重心動揺の1分間の総距離について、安静立位を基準にしてまとめたものです。 直後では、疲労の影響を受け大きく動揺しますが、時間の経過とともに減少します。
この減少に関して、サポーター(腰痛ベルト、コルセット)の効果を検討したところ、 15分後の重心動揺に関して、 バックインパクトは、サポーター無し及びザムストと比較して有意に安定しているという結果が得られました。
下図は、被験者一人の重心動揺の様子を表したものです。 明らかにバックインパクトの重心動揺が小さいことが見てとれます。
この実験は、 西薗 秀嗣教授ならびに 国立研究所データからみるバックインパクトの身体に及ぼす効果 chapter112014-09-10
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腹横筋反応時間 サポーター無し、ザムスト、バックインパクトの平均値とサポーター(腰痛ベルト、コルセット)無し条件を基準にした場合の サポーターあり条件の各被験者の反応潜時を図1に示しました。
各サポーター条件の平均反応時間の間に意味のある差が認められるかどうかを検討するために、 一要因分散分析を行いましたが、これらの結果は有意ではありませんでした。
しかしながら図から見られるように、 全体的にバックインパクト < ザムスト < サポーターなしという関係が見て取れます。
そこで,数値自体の差ではなく、 各被験者の中でどのサポーターが一番素早い腹横筋の活動が見られたかの順位を用いて、 フリードマン検定を用いたところ、 3群間に有意な差が認められ (χ2 = 6.3, p < .01)、 ウィルコクソンの符号付順位検定を行ったところ、
今回の実験では、被験者は全てアスリートの健常者であったため、 サポーター無し条件でも十分に早い筋活動であり、これよりも短い反応を示したことは、 バックインパクトが姿勢保持に関わる腹横筋の活動を促進したといえます。
この実験は、 西薗 秀嗣教授ならびに 国立研究所データからみるバックインパクトの身体に及ぼす効果 chapter72014-07-04
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まず、プレ実験を行い研究の方向性を決めていく。
プレ実験2のイントロダクションプレ実験2のイントロダクションを下記にあげます ○被験者1名を対象に先日の実験の一部を行いました。 ○被験者数1名ということで統計処理は行っていません。 ○被験者は陸上短距離走で高い競技力を持っており、100m走では鹿児島県の今季ベストタイムの記録を持っている
実験結果のグラフの傾向に基づいて結果報告 考察をいたします。 あくまでデータ数が1名なのでこれらの結果が全員に当てはまるか
実験2 実験方法サポーター着用時と非着用時の重量挙げにおける筋活動について調査しました。 今回は便宜的に重量挙げとしました。
実験課題は、膝関節伸展を確保したままで上体を90度に屈曲させた状態から、 20kgのダンベルを握り腰部を伸展させるように挙上させるという課題です。
この区間の脊柱起立筋の活動量(上図)、 腹横筋に関して筋活動のばらつきの指標であるCV(次回報告予定)を求めました。
次回は、実験結果から読み取れる、 バックインパクト(腰痛ベルト、コルセット)の示唆する可能性について報告をします。
この実験は、 西薗 秀嗣教授ならびに 国立研究所データからみるバックインパクトの身体に及ぼす効果 chapter62014-07-02
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まず、プレ実験を行い研究の方向性を決めていく。
プレ実験の結果報告
どのように実験を行っていくかを決定するために、 ○被験者1名を対象に先日の実験の一部を行いました。 ○被験者数1名ということで統計処理は行っていません。 ○被験者は陸上短距離走で高い競技力を持っており、100m走では鹿児島県の今季ベストタイムの記録を持っている
実験結果のグラフの傾向に基づいて報告いたします。 あくまで1名なのでこれらの結果が全員に当てはまるかどうかは明らかでないということを前提に読んで頂けたらと思 います。 プレ実験の結果についての考察結果は,グラフの通り新しい腰痛ベルト(コルセット)では明らかに反応が速くなりました。
腰痛ベルト非着用時の実験初期と後期の反応時間には差がないことから。 新しい腰痛ベルトとanother(その他の腰痛ベルト)やsummer(サマースリムコルセット着用時)の間の 反応時間の差が疲労の影響ではないといえます。
腰痛患者は、受動的な外乱に対する脊柱の安定性確保が 困難であるとされており(Panjabi, 1992; Oxland et al. 1992)、 その理由のひとつとして、 外乱に対する姿勢保持に必要とされる腹横筋の反応が遅延することが報告されています。
今回行った実験においても、挙上によるバランスの崩れを回避するために姿勢保持に関わる腹横筋が、 外乱に拮抗するように適切に働く必要がありました。
これに対し、新腰痛ベルトだけが腹横筋の反応時間を促進したことは、 新腰痛ベルトが腰痛患者の筋活動のコーディネーションの機能的サポートを促す可能性があることを示唆します。
次回は、実験2について報告します。
この実験は、 西薗 秀嗣教授ならびに 国立研究所データからみるバックインパクトの身体に及ぼす効果 chapter52014-06-27
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まず、プレ実験を行い研究の方向性を決めていく。
プレ実験1の方法報告
どのように実験を行っていくかを決定するために、 被験者1名を対象に先日の実験の一部を行いました。 被験者数1名ということで統計処理は行っていません。 グラフの傾向に基づいて報告いたします。
あくまで1名なのでこれらの結果が全員に当てはまるかどうかは明らかでないということを前提に読んで頂けたらと思います。 また、被験者は陸上短距離走で高い競技力を持っており、 100m走では鹿児島県の今季ベストタイムの記録を持っているということも付記しておきます。
実験1腰痛患者は健常者に比べて、 被験者は刺激ランプの前にリラックスして立ちます。 そして,刺激ランプが点灯した瞬間にできるだけ素早く右腕を挙上します。
つまり,右腕を挙上することによって,姿勢保持に外乱を与え、 姿勢保持に動員される筋活動の効率を捉えようとするものです。
今回は,非着用時→New腰痛ベルト→Another(その他の腰痛ベルト着用時) 各10回ずつ行いました。 三頭筋前部、脊柱起立筋、腹横筋の3箇所です。 先行研究に基づいて、 三頭筋の筋活動開始から腹横筋の活動開始までを 引き算した反応時間 (subtracted reaction time) を計測しました(下図)。
次回は、この実験についての結果報告を詳しく説明します。
この実験は、 西薗 秀嗣教授ならびに 国立研究所データからみるバックインパクトの身体に及ぼす効果 chapter42014-06-25
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以下の指標が新型・従来型腰痛ベルト(コルセット)今回の実験の目的を達成する案としてあがり、 プレ実験を行った。
実験に関しては、下記の3種類の方法で行う。
回を追って、実験方法、結果、また実験の結果から読み取れる、 読者の皆さんには、とっつきにくい専門用語が今回は並んでしまい申し訳ないが、
脊柱起立筋の筋持久力評価としては Biering-Sorensen (1984) が提案した、 腰部保持テスト (Trunk holding test) を用いる。 筋疲労を評価するための客観的指標には筋電図を使用する。
筋電図は筋疲労によって、 周波数 (波の頻度) や筋放電量 (平均振幅) が低下することが知られ(例えば,木竜, 1997; 五味, 2007)、 筋疲労の評価手法としての妥当性も確認されている (Ng & Richardson, 1996)。 筋のコーディネートを調査するために,歩行中の筋活動の放電パターンについて検討する。
腰痛患者は健常者に 比べて歩行中の脊柱起立筋,腹横筋の筋放電パターンの変動性が大きくなる。 これは、腰痛患者においては,歩行に動員される筋の活動パターンが正常に作用し ていないことによるものと考えられる。
この筋放電パターンの変動性は腰痛トレーニングによって改善することから、 仮に、新型腰部ベルトを付けることによっ て歩行中の筋放電パターンに変化が出た場合は、 機能的側面の改善にかなりの効果があるといえる。
また、前述の通り,腰痛患者は体勢を崩したときの筋の反応時間が遅延する。 これは、腰部の受傷によって姿勢保持機能が上手く働かないためと考えられている。 そこで腰部ベルト着用時と非着用時の反応時間を比較することによって姿勢保持機能への効果を検討する。
さらに、腰痛患者は健常者に比べ、立位での重心動揺が大きく、疲労時にはそれが顕著になるとの知見か ら、 新型・従来型腰痛ベルト(コルセット)着用時、非着用時で腰部保持テストによって疲労した後の重心動揺について比較する。
次回は、 腰痛患者は健常者に比べて、 姿勢保持に関わる筋のリアクションが遅くなるという知見からの実験の報告をします。
この実験は、 西薗 秀嗣教授ならびに 国立研究所データからみるバックインパクトの身体に及ぼす効果 chapter32014-06-23
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新型腰痛ベルト(コルセット)の効果を探る。
脊柱の安定性の促進は腰痛へ有益であるという見解から(例えば,Saal & Saal, 1989), 体幹の筋力を向上させて脊椎の安定を図る腹筋運動や腰部から腹部にかけてベルトを巻くことで、 体幹を圧迫し脊椎を安定させる腰痛ベルトが腰痛治療として推奨されている。
しかし,腰痛患者は体勢が崩れた場合に姿勢保持に関わる筋の反応が健常者よりも遅延すること、 慢性腰痛者では脊柱起立筋の持久力が低下していること (Ng & Richardson, 1996; Umezu et al., 1998) などが報告されており、 腰痛のサポートには、筋力向上や腰痛ベルトによる脊柱の安定性向上だけでなく、 筋持久力や筋の適切なコーディネートといった機能的なサポートも必要になると考えられる。
今回の新製品バックインパクトは、以前の腰部をがっちりと機械的に固定するものとは対照的に、 体幹,特に腹部への圧迫が従来の腰痛ベルトやコルセットに比べ非常に少ない。
腹腔内圧を高めることは脊柱起立筋の伸展を促すことから脊柱の安定性確保に必要であるが、 McGill & Norman (1987) は腰部ベルトによって腹腔内圧をあげることが腰部圧迫負荷の増加を引き起こし、 結果として脊柱負荷を増加するとしている。
つまり、過度の腹部圧迫による脊柱への負荷は脊柱起立筋の疲弊を生じるが、 新製品(腰痛ベルトバックインパクト)のような適度な腹部圧迫の場合は筋の疲弊を避け持久力を高めることが可能と考えられる。
また、新製品(腰痛ベルトバックインパクト)では、 姿勢保持や運動において脊柱起立筋と協調的に働く腹横筋などの締め付けが強調されている。
腹横筋を締め,適度な緊張を保たせることは、脊柱起立筋との正しいコーディネートを促進する可能性がある。
以上から考えた場合、以前のメカニカルな補助を印象とする腰痛ベルトに比べ、 新製品はファンクショナルな補助を促進するように思われる。
そこで、今回の実験では、腰痛に関わるファンクショナルな補助について、 筋持久力や筋のコーディネート (姿勢保持) といった側面から 新型腰痛ベルトと従来型腰痛ベルトの効果を比較する。
この実験は、 西薗 秀嗣教授ならびに
国立研究所データからみるバックインパクトの身体に及ぼす効果 chapter22014-06-20
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疲労による腰痛をバックインパクト(腰痛ベルト)は軽減するのか? を下記の指針に沿ってさまざまな角度から検証していきます。
腰痛の流れデスクワークなどの日常場面において、 不良姿勢による腰の筋肉への負担は腰痛の原因の一つになります。 例えば、腰椎周囲の筋力が弱く、適切な姿勢が保持できなかったり、 姿勢が悪くなることで腰椎周囲の筋肉に過度の負担がかかると、 脊柱起立筋などの疲労を生じさせ筋を固くします。
これが、腰がだるい、重い、痛いなどの腰部に対する違和感を自覚症状として感じる主な原因です。 つまり、不良姿勢の矯正は日常における腰部への負担を軽減し、腰部の違和感を軽減するといえます。
バックインパクトが腰痛に及ぼす影響バックインパクトは、脊柱の生理的湾曲を保持できる可能性があります。
そこで、バックインパクト装着前後での姿勢の変化を評価し、 バックインパクトによる適切な姿勢保持が腰部筋肉の疲労へ有用であることを評価します。
さらに、バックインパクトは腹部への圧迫が少ないため、 腹圧の向上による過度の筋肉への負担を軽減できることが考えられ、 主観的にもバックインパクトは疲労を感じにくいと考えられます。
この点に関しても、さまざまな角度から検証していきます。
この実験は、 西薗 秀嗣教授ならびに
国立研究所データからみるバックインパクトの身体に及ぼす効果 chapter12014-06-18
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バックインパクトの開発の原点あるのは、 私自身のこれまでの腰痛ベルト(コルセット)に対する疑問であり、 また、下記に紹介する医学界での腹腔内圧の向上が、 腰部疾患に有効であるという一般的な意見に疑問を投げかけている。 という指摘にあった。
腰部ベルトが腰痛治療に利用される訳腰部疾患への対処には,脊柱の安定性確保が有益であるとされている (例えば,Saal & Saal, 1989). そのため,腰部から腹部にかけてベルトを巻くことで体幹を圧迫し、 脊椎を安定させる腰部ベルトは腰痛治療として広く推奨されている. 腰部ベルトが脊柱安定へ有益であるとされる理由は, 体幹の物理的な固定による姿勢(脊柱)の安定と腹腔内圧の向上による、 脊柱起立筋の伸展が一般的に考えられている.
腰部ベルトによって脊柱負荷が増加する!?しかしながら,一方で,脊柱の伸展を促す腹腔内圧は、 脊柱への負荷の大きさを表す指標とも考えられているのである。 (e.g., Harmman et al., 1989; Lander, Hundley, & Simonton, 1992)
つまり,腹腔内圧の増加は腰部圧迫負荷を増大させるということである. この点に関して,実際に科学的な実証研究では, 腰部ベルト装着時では重荷物を挙上する際の腹腔内圧が上昇することが示されており (e.g., Harmman et al., 1989; Lander, Hundley, & Simonton, 1992),さらに, McGill & Norman (1987) は、 腰部ベルトによって腹腔内圧をあげることが腰部圧迫負荷の増加を引き起こし, 結果として脊柱負荷を増加することを報告している. これらの研究を受け,McGill (2002) は, 腰部ベルトによる腹腔内圧の向上が腰部疾患に有効であるという一般的な意見に疑問を投げかけている.
これから紹介する研究データは、 西薗 秀嗣教授ならびに
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