Closed Kinetic Chainにおける二関節筋抑制現象の解析と臨床応用

闭合运动链双关节肌抑制现象分析及临床应用

基本信息

批准号：
19650149
负责人：
河村顕治
金额：
$ 1.98万
依托单位：
Kibi International University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
财政年份：
2007
资助国家：
日本
起止时间：
2007 至 2009
项目状态：
已结题

项目摘要

1.筋電気刺激による荷重立位でのハムストリングの膝伸展作用の解析:荷重立位で膝関節の屈曲角度を65゜から5゜ごとに伸展させて被験者の両下肢ハムストリングの内外側に刺激電極を貼付して刺激を5秒間行った。筋電気刺激にはM-STIM1010(日本メディックス)を2台用いた。計測には、リアルタイム3次元動作解析システムMAC3D System(Motion Analysis)を用いた。ハムストリングへの電気刺激により、膝屈曲角度の深い65゜から45゜までは膝関節が屈曲へ作用したが、40゜よりも浅い角度では膝関節が伸展した。股関節は全ての条件において伸展に作用した。先行研究で椅子座位では膝関節屈曲60゜で膝伸展が観察されたが、荷重立位では自重を打ち消す必要があるためより浅い角度で膝関節が伸展したと考えられる。2.ポータブルEMS装置の開発:これまでの研究で歩行などのCKCの状態では二関節筋の活動が抑制されることや、ハムストリングが膝伸展に作用することが判明した。歩行時にハムストリングなどの筋肉に踵接地にタイミングをあわせてEMS(筋電気刺激)を加えてやると、筋力増強効果以外にもハムストリングが大腿四頭筋と同時収縮し足部接地時の衝撃吸収作用が期待できる。またハムストリングが股関節と膝関節を同時に伸展することで体幹を安定させる機能も期待できる。そこで、歩行時にEMS刺激ができるポータブルEMS装置を試作した。立脚期にタイミングをあわせてEMSを加えるメカニズムとしてハンドスイッチ・フットスイッチによる制御を持つ装置を試作した。左右のハムストリングに1チャンネルずつ電極を貼付して歩行運動を行うと比較的スムーズに電気刺激が行えることが確認された。

1、肌电刺激分析负重站立位腘绳肌的膝部伸展效果：负重站立位时，膝关节屈曲角度从65°开始以5°为增量伸展，双下肢腘绳肌的伸膝效果如下：连接刺激电极并进行5秒的刺激。使用两台 M-STIM1010 (Nihon Medix) 机器进行肌肉电刺激。使用实时3D运动分析系统MAC3D System（Motion Analysis）进行测量。对腘绳肌的电刺激导致膝关节以 65° 至 45° 的深膝屈曲角度弯曲，但在浅于 40° 的角度时，膝关节伸展。髋关节在所有情况下都发挥伸展作用。在之前的研究中，在椅子坐位时观察到膝关节屈曲 60° 时膝关节伸展，但认为在负重站立位置时，膝关节以较浅的角度伸展，因为有必要抵消身体自身的重量。 2. 便携式EMS设备的开发：之前的研究表明，在CKC条件下，例如步行，双关节肌肉的活动受到抑制，腿筋对膝关节伸展产生作用。当走路时脚后跟着地的同时对腘绳肌等肌肉施加EMS（肌肉电刺激）时，除了加强肌肉力量外，腘绳肌与股四头肌同时收缩，减少脚踩时的冲击力。撞击地面的效果是可以预期的。腘绳肌也可以通过同时伸展髋关节和膝关节来稳定躯干。因此，我们原型设计了一款便携式 EMS 设备，可以在行走时刺激 EMS。我们原型设计了一种由手动开关和脚踏开关控制的设备，作为在站立阶段及时应用 EMS 的机制。经证实，通过将各通道电极连接到左右腘绳肌并进行步行动作，可以相对顺利地进行电刺激。