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筋の長さ張力曲線 ブログ用

「筋の長さ-張力曲線」は学校の授業で習う基礎知識だと思います。筋の生理学では特に重要な考え方ですが、以下の図の通りです。

筋の長さ-張力曲線 ブログ用

筋収縮によって得られる張力を「活動張力」と言い、自然長において最大となります。なぜこのような山なりの形になるかというと、自然長においてアクチンとミオシンの重なりが最も多いためです。

アクチンとミオシンの重なりが多ければ多いほど大きな筋収縮を促せますし、重なる部分が少なければ発揮する筋収縮も少なくなってしまいます。

一般的に自然長(静止長)の60%の長さになると、張力を発揮できなくなるとされています。

筋の長さが短い状態であると、そこから筋収縮を促そうとしてもなかなか収縮が入らない事を経験します。

これを臨床的に応用しようとするのであれば、個別的に筋トレをしようとする際に、収縮させたい筋と収縮させたくない筋が隣接している事がありますが、関節の肢位を変えることによって、収縮させたい筋を強調させる事ができます。

例えば、大殿筋を収縮させたい時には股関節伸展のエクササイズをしますが、膝伸展位でのエクササイズではハムストリングスにも収縮が入りやすい状態となります。ここで、ハムストリングスが短縮位となる、膝屈曲位で股関節を伸展させた場合、大殿筋を個別に筋トレしている状態にできます。

また、自然長(静止長)を超えると収縮によって得られる張力は減少しますが、筋を構成する結合組織の張力(受動的張力)が加わるので、全張力は増加します。

例えば、変形性膝関節症のおばあちゃんにありがちな姿勢アライメントにおける大腿筋膜張筋の活動で言えます。こういった方の歩行の立脚期においては、中殿筋の筋力をあまり使わずに、大腿筋膜張筋の静止張力を高めるため、膝軽度屈曲位・膝内反・骨盤の立脚時のswayによって、大腿筋膜張筋の筋の長さを長くし、全張力を高め、そこに体重を預けるようにして立脚をしているような状態がよく臨床で目にします。

これは、大腿筋膜張筋の受動要素によって外側の支持性を高めている状態ですが、こういった状態で立脚をとることは安定性としては良いですが、筋の長さが長いままでは筋収縮が行えないので、立脚の状態から動けなくなってしまいます。

トレーニング効果としては、短縮位よりも伸張位でのトレーニングのほうが増強効果は高くなります。

(植松 光俊、大川 祐行:運動療法学テキスト (シンプル理学療法学シリーズ):南江堂:2015)


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末梢動脈疾患(PAD)は手足などの末梢の動脈に何らかの原因(糖尿病、高血圧、高脂血症など)によって動脈内の血行不良が生じる病態です。

PADの内で、動脈硬化を基盤とした閉塞性動脈硬化症(ASO)という概念があります。現在では下肢の詰まりとしては動脈硬化症がほとんどを占めているので、PADとASOはほぼ同義の概念と捉える事が多いです。

臨床においても、高齢者を中心に下肢の血行不良を呈する患者さんは多いと思われます。初期には無症候性の場合が多いですが、動脈の詰まりが進行してくると痺れや歩行時の足の痛みなど、動作障害につながることもあります。足に傷ができた時は、足の傷が治りにくくなるため、注意が必要です。

そもそも、バージャー体操というのは、アメリカの内科医バージャー(Buerger)により、末梢循環障害に対する運動療法の1方法として考案されました。下肢の挙上と下垂を繰り返して反射性充血を促し、側副血行路形成の目的の体操です。

昔からこのバージャー体操は知られていますが、臨床の現場においてこの体操を実施されている方はどのくらいおられるのでしょうか?

教科書では以前から記載されており、国家試験にも出題されるこの体操ですが、臨床的な効果は実際にどれくらいのものなのでしょうか?適応の方には試してみて、効果を再検証してみても良いのではないでしょうか?

以下の図の3つの種類の体操を繰り返します。

バージャー体操 ブログ用

バージャー体操の手順

①背臥位にて下肢を1~3分間、60~90°の高さに挙上させ静脈血を下降させる。
⇒障害が重度であれば足部が蒼白になる事が多いようです。

②座位で下肢を下垂して3~5分間、反射的充血・発赤が十分に生じるまで待つ。
⇒端座位のままじっと待っても良いですが、この時に足関節の底屈・背屈の運動など(バージャー-アレン体操)を行っても良いそうです。

③背臥位(水平位)で3~5分間保持する。
⇒この状態で、下肢をホットパックなどで温めると良いそうです。

①~③を1セットとして行い、1回に10セット、1日に数回行うと良いとされています。

結構、やっていると時間がかかりますが、これだけやると下肢の血流が良くなりそうな感じはありますね。

エビデンスに関しては以下の通りです。

○末梢循環改善因子

・1884年にThomaが側副血行路の形成とその発達、成熟の存在を証明した。

・Abransonらは、健常者の場合には自動運動、抵抗運動は使用筋の血流を増加させ、運動後もしばらく増加し続けていると報告しています。

○バージャー体操の効果

・Wishamらは、健常者でも末梢循環障害のある患者でも、バージャー体操を行っている間および運動後の筋血流の増加は見られなかったものの、患者によっては、一連の肢位の違いによる血流の違いが血管反応性を高めるために、バージャー体操が有効だったという報告がある。

効果として明確な作用機序については確定はしていないため、断定はできませんが、患者さんによってはいい方向に転じる可能性がありますね。実際に試してみる価値はありそうです。

(植松 光俊、大川 祐行:運動療法学テキスト (シンプル理学療法学シリーズ):南江堂:2015)


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患者さんのリハビリに対するモチベーションを高め、能力を最大限に引き出すことは理学療法士の仕事ですね。

実際に、我々セラピストは薬物などを使用する事はできませんから、臨床では何らかの工夫によって、患者さんのドーパミン系の活動を促すようにしていく必要があります。

リハビリ 課題 ブログ用

今回のテーマは「課題の順番」です。

Shidaraら(2002)の研究によると、課題の順番とやる気の関連についての傾向が示されています。

サルを用いた研究ですが、方法として、目の前にモニターを置き、そのモニターに赤色が表示されればレバーを押し、緑色の表示が出ればレバーを離すという課題を行うようにします。これができれば報酬となるジュースがもらえる仕組みです。

この単純な課題ではサルは97%の成功率で課題を達成する事ができました。

次に2回連続で課題を行わせて、2回目だけにジュースが貰えるように設定を変更したところ、1回目の成功率が低下してしましました。(初回85%、2回目97%)

次に4回目に成功しないとジュースが貰えないようにすると、初回74%、2回目80%、3回目93%、4回目97%となり、となり途中の課題の成功率が低下する傾向にありました。

こういった事から、報酬に至るまでのプロセスが多くなると、その間の課題のエラー率が上昇する事が分かりました。

これは臨床の場面でも大いに言える事ではないでしょうか。

例えば、患者さんのホープである「歩きたい」とか、「階段を上らないと仕事ができない」などやりたい練習を後回しにして、「まずは個々の筋肉を鍛えましょう」とか、「この動作ができないと歩けませんよ」としてしまう事は、セラピストの一方的な課題の押し付けになってしまい、患者さんのやる気を下げ、課題の成功率をさらに下げてしまう事になりかねません。

実際には遠まわしにするのではなく、希望の課題に至るまでのステップを細かく分け、できる度に報酬が与えられるように設定する事が大切だと思われます。

つまり大きな目標を達成するまでの、小さな目標を一つづつクリアできる様な課題の順番の設定と報酬の与え方を考えていくことが重要だと思われます。

患者さんそれぞれのパーソナリティを考慮していかなければいけませんので、難しいですが、リハビリテーションプログラムはこちらの押し付けであってはいけないという事ですね。

やりたくもない事をやらされるのは、それが後々いい事であっても、気持ちのいい物ではないですもんね。

(今井 樹、潮見 泰蔵:脳卒中後の運動機能回復レビュー―PT・OTが知っておきたい基礎知識:文光堂:2015)


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理学療法を実施する上で、関節可動域訓練は動作障害、ADLの低下に対してのアプローチに必要になります。

我々は関節可動域制限の制限因子を考察し、それに対してアプローチしていかなければいけません。

関節可動域制限 ブログ用

関節可動域の制限因子

≪理学療法による介入が可能な制限因子≫
○皮膚の癒着・瘢痕

皮膚による制限の場合、主に手術の術創部周囲、外傷での傷、熱傷などの後では、皮膚に瘢痕が形成されて肥厚して硬くなったり、筋膜などの周辺組織とくっつきやすくなり、癒着が生じやすくなります。

こういった制限の場合、ROM最終域では皮膚の表面が突っ張ったような感触を感じ取ることができ、患者さんも「皮膚が突っ張って痛いです」というような痛みの訴えが多いです。皮膚が見た目にもぱつんと張っています。評価の際には感染による危険性に注意しなければなりません。

○関節包や靱帯の癒着・短縮

関節周辺部の手術後や、外傷、また、関節を長期間動かさなかった事(不動)による原因が多いです。患部の固定や臥床による不動によって関節包や靱帯が癒着したり、短縮したりします。

この場合のエンドフィールは最終域にて非常に硬いエンドフィールで、可動域全般では抵抗を感じず、最終域にて急に抵抗感を感じます。患者さんは最終可動域で、痛みを感じる事は少ないです。

○筋・腱の短縮

術後の安静や外傷、患部の固定や長期臥床などによる不動によって生じる組織学的な変化であり、骨格筋内のコラーゲン線維の形態や性質、リモデリングが影響すると考えられます。

最終域に関節が向かうほど患者さんは徐々に伸張感を感じ、弾力のある軟部組織伸張性のエンドフィールとなります。患者さんは最終域において比較的痛みの訴えは強くありません。

臨床において、関節可動域制限の制限因子の中で、最も割合が高いとされています。

○筋緊張の亢進

中枢神経系の問題による痙縮や固縮など、末梢神経性の制御機構の問題、筋スパズムなどの持続的な筋緊張の亢進状態がある事によって、ROM制限となります。

筋スパズムとは?こちら⇒筋スパズム(spasm)とは?

こういった制限の場合は、コラーゲン線維架橋などの構造的な短縮は無いとされています。可動域全般で何らかの抵抗感が生じる事が多く、筋スパズム性の場合であれば、可動域初期から患者さんは伸張痛などの強い痛みを訴える事が多いです。

○腫脹や浮腫などによる制限

関節内外の炎症や手術侵襲によって、生じる浮腫や腫脹によってROM制限が生じます。浮腫や腫脹が強い状態では、最終域において弾力のある軟部組織性の制限となります。

浮腫などの浸出液は、線維素が多量に含まれる事で、周辺組織の線維化を促進し、拘縮を発生させやすくなってしまいます。二次的な可動域制限を予防していくためにも、浮腫の軽減を目的に介入する必要があります。(寒冷療法、弾性包帯による圧迫、ハドマー、患部の挙上、筋ポンプ作用を促すための運動など)

炎症による浮腫や腫脹である場合、関節を動かす際には痛みを生じる場合が多く、動かす際は痛みによる防御性収縮が生じて可動域制限の増悪にならないように注意して動かさなければなりません。

○関節包内運動の障害

関節内外の様々な因子によって、関節内の構成運動や関節の遊び運動(joint play)が障害される事によるROM制限です。最終域では患者さんの痛みの訴えは少ないです。エンドフィールの抵抗性は様々です。

≪理学療法による介入が不可能な制限因子≫
○骨性の制限・骨の衝突

関節取り巻く構成体の変形(リウマチによる骨変形など)や、関節面の適合が不整な場合、骨棘の形成などに見られます。最終域まで他動的に動かすと、コツっと突然ぶつかったようにロッキングを起こします。

こういった場合には、関節可動域訓練は禁忌となります。理学療法の対象外となるため、治療方針として代償動作の獲得とADL指導が中心となります。

レントゲンなどを併用しながら確認していくと良いでしょう。

○関節内の損傷(半月板・関節内遊離体など)による制限

膝の半月板損傷、野球肘などによる関節内遊離体(関節鼠)などの場合においては、他動的に最終域まで動かすと、跳ね返るような抵抗感を感じます。

こういった場合も、可動域を徒手的に改善する事はできません。無理に行うと痛みや炎症を引き起こし、逆効果となってしまいます。Dr.と相談の上、外科的な処置が必要な場合があります。理学療法の対象外です。

○炎症症状による痛み

(中山 孝:理学療法基礎治療学I 運動療法 (ビジュアルレクチャー):医歯薬出版:2012)


(市橋 則明:運動療法学―障害別アプローチの理論と実際:文光堂:2014)


(解良 武士:運動療法学 (15レクチャーシリーズ 理学療法テキスト):中山書店:2014)


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「夜間に肩が痛くなる人」おられませんか?

夜間にだけ、肩が痛くなるという特徴的な症状を呈する方が臨床ではおられますが、なぜ夜間にだけ肩が痛くなるのでしょうか?

そもそも、夜間痛は腱板断裂や肩関節周囲炎などの肩関節疾患において、特徴的な所見です。

夜間痛は睡眠時の体位や、上腕骨頭の内圧、肩峰下滑液包圧と関連がある事が報告されています。

日中の姿勢は座位や立位であり、この状態では上肢は下垂位で、上肢に作用する重力が上腕骨を下方に牽引する事になるため、肩峰下圧は減少します。しかし、背臥位になると上肢の下方への牽引は生じないため、肩峰下圧は上昇しやすい傾向になる事が要因だと言われています。

また、腱板を中心とする浮腫やスパズム、上方支持組織の癒着・瘢痕化が生じると、上腕骨頭及び、肩峰下周囲の静脈系の排動メカニズムが低下すると考えられます。これによって、骨内圧が上昇しやすい状態となり、一時的に高まった骨内圧の下降はゆっくりとなります。こういった骨内圧調整機構の破綻が夜間痛の発生に影響していると考えられています。以下の図の通りです。
(※肩の絵はあまり関係ありません)

肩の夜間痛 ブログ用

夜間痛の程度も人それぞれであり、「夜間痛あり」だけでなく、どの程度のものか林の分類を用いると良いとされています。

夜間痛 評価

○治療の実際

痛みが急性期である場合(痛くなってから2~3日)、炎症の沈静化が第一選択ですので、肩を積極的に動かすのは避け、日中でも痛みがある場合は三角巾などで疼痛コントロールを行います。さらに、炎症所見が強い場合は医師の指示のもと、ブロック注射や消炎鎮痛剤の服用が必要になります。

炎症期を過ぎ、拘縮症例であれば上方支持組織の癒着剥離操作によって肩峰下圧を減少させていきます。

ただ、肩峰下滑液包には侵害刺激を感知する自由神経終末が豊富に存在するために、適切な関節操作をしなければ疼痛を増大する事もあるので、注意しなければなりません。

・就寝時のポジショニング

就寝時は、肩峰下圧が上昇しないように、肩関節が軽度屈曲外転位に保つようクッションによりポジショニングを行います。

体動によって容易に上肢が動いてしまうような場合には、上腕部にタオルを巻きつけるようにしておくのが良いでしょう。

肩甲骨の下からポジショニングを行い、安楽な姿勢を探ります。

・腱板と肩峰下滑液包の癒着剥離操作

大結節や小結節を烏口肩峰アーチ下から引き出す操作や、烏口肩峰アーチ下に滑り込ませる操作を繰り返していきます。

・腱板疎部(烏口上腕靱帯)への伸張性の獲得

烏口突起の基部と大・小結節との距離を近づけたり、遠ざけたりする操作を繰り返し実施し、烏口上腕靱帯に適度な伸張刺激を加えます。

(武富 由雄、市橋 則明:理学療法プログラムデザイン―ケース別アプローチのポイントと実際:文光堂:2009)


(赤羽根 良和、林 典雄:肩関節拘縮の評価と運動療法 (運動と医学の出版社の臨床家シリーズ):運動と医学の出版社:2013)


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scapular plane ブログ用

肩関節の運動療法を考慮していく上で、「scapular plane(肩甲骨面:スキャプラプレーン)」という概念が存在します。一体これは何なのでしょうか?

scapular planeの概念を最初に提唱したのは、恐らくFick(1911)だと言われています。

現在の常識として、Steindler(1970)により「scapular planeは前額面寄り30°ほど前方に偏移した面、言いかえると前額面と肩甲骨面とが30°の角をなす面」とされています。上図の状態です。

臨床において、肩甲上腕関節の関節可動域制限を確認した際には、関節包・靱帯の制限である場合が多いですが、関節包の緊張の度合いを評価するためにscapular planeの考え方が必要です。

関節包は前・後・上・下の線維に分類できますが、scapular plane上で約45°外転した肢位では、関節包全体の緊張が最も均一になります。

よって、このscapular plane45°の肢位を基準とし、関節包の前・後・上・下それぞれの方向にストレスをかける事によって、線維の硬い部位を知ることができます。

評価する際の注意点としては、肩甲骨が偏移している方の場合、肩甲骨面が前額面から必ず30°の位置になっているとは限りませんし、上腕骨を動かした際に同時に肩甲骨が動いてしまい、scapular plane45°になっていない可能性があるので、肩甲骨と上腕骨の位置を確認しながら評価していく必要があります。

以下は肢位の違いにより、関節包・靱帯の伸張される部位をまとめたものです。

○前上方関節包・上関節上腕靱帯・烏口上腕靱帯
⇒1stポジションによる外旋45°まで達しない場合はこれらの制限の可能性があります。

○前方関節包・中関節上腕靱帯
⇒45°外転位による外旋70°まで達しない場合はこれらの制限の可能性があります。

○前下方関節包・前下関節上腕靱帯
⇒2ndポジションによる外旋50°まで達しない場合はこれらの制限の可能性があります。

○後上方関節包
⇒1stポジションによる内旋90°まで達しない場合はこれらの制限の可能性があります。

○後方関節包
⇒scapular plane45°による内旋45°まで達しない場合はこれらの制限の可能性があります。

○後下方関節包・後下関節上腕靱帯
⇒3rdポジションによる内旋50°まで達しない場合はこれらの制限の可能性があります。

各肢位における関節包の硬さの評価に関しては以上の通りですが、評価する際には筋の短縮やスパズムの影響を取り除いてから行う必要があります。これらが制限因子となっている場合は、関節包の評価が十分に行えません。

(石井 慎一郎:動作分析 臨床活用講座―バイオメカニクスに基づく臨床推論の実践:メジカルビュー社:2013)


(信原 克哉:肩 第4版: その機能と臨床:医学書院:2012)


(赤羽根 良和、林 典雄:肩関節拘縮の評価と運動療法 (運動と医学の出版社の臨床家シリーズ):運動と医学の出版社:2013)


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