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筋トレの負荷量

「筋力トレーニングの負荷量ってどのようにして設定したらいいですか?」こういった疑問をまず、学生は考えると思います。

皆さんは、どのように筋力トレーニングの負荷量を設定していますでしょうか?

まず、負荷量を考える上で重要となるのは、「1RM」です。

そもそもRMとは、Repetition Maximumの略です。つまり最大挙上重量です。

1RMとは、1回挙上(反復)可能な最大の負荷の事を言います。つまり、1回だけやって2回目は「もう無理!できない!」となる負荷量の事です。10回まで繰り返す事ができれば、それは10RMの負荷量です。

実際に、1RMの負荷量を調べるには2つの方法があります。

一つは、実際に1回しか行えないような負荷をかけてその負荷がどのくらいかを測定する方法ですが、いきなり高負荷をかける事は特に初心者では怪我のリスクも伴いますし、ましてや高齢者に対しては骨・関節系の損傷につながる可能性があるのでしない方がいいです。というよりしてはいけません。

臨床においては、二つ目の方法である最大下の負荷で反復運動を行い、最大反復回数に基づいて1RMを推定します。例えば、10kgの負荷で10回反復できた場合は、1RMの75%の負荷が10kgとなるので、1RMの負荷は約13.3kgとなります。

反復回数と1RMの関係は以下の通りです。

反復回数と1RMの関係

臨床の現場では、なかなか数値化して負荷量が設定できない場合があると思いますが、そういった場合は経験的な「手ごたえ」が重要となります。

これが60%くらいかなあ・・・、とかこれは75%くらいかなあ・・・といった具合です。

まず、1RMの負荷量がどのくらいかが分かれば、トレーニングで求められる負荷量の程度を設定しやすくなります。

対象者に応じた負荷量の設定は以下の通りです。

①筋力強化を目的とした場合

筋力強化を目的とした場合は、1RMの60~70%の負荷で、8~12回、低~中速(1~5秒かけて下ろし、1~5秒かけて挙上する)で運動を行います。これを2~3分間の休憩をはさみ、1~3セット行います。この運動を2~4回行います。

②筋肥大を目的とした場合

筋肥大を目的とした場合は、1RMの70~85%の負荷で、8~12回、低~中速で運動を行います。1~2分間の休憩を挟み、1~3セット行います。運動の頻度は週2~4回とします。

③筋持久力向上を目的とした場合

筋持久力向上を目的とした場合、低負荷で10~15回、低速(5秒かけて上げて、5秒かけて降ろす)で運動を行います。セット間の休憩は1分未満で、数セット繰り返します。この運動を週2~3回行います。

④対象者が高齢者の場合

高齢者の筋力増強や筋肥大を目的とした場合、1RMの60~80%の負荷で、低~中速の運動を8~12回、セット間の休憩1~3分で、1~3セット、週2~3回行う事が推奨されています。

以上が具体的な運動負荷になります。

やはり、高負荷の運動では速筋線維(タイプⅡ線維)を含むほとんどの筋線維が動員され、低負荷の運動ではサイズの原理より、持久力に優れた遅筋線維(タイプⅠ線維)が優先的に動員されます。

(高橋 哲也:“臨床思考”が身につく 運動療法Q&A (理学療法NAVI):医学書院:2016)


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①注意障害における運動療法でのポイント

○注意のどの機能が障害されているのかを把握する

注意のどのレベルで障害されているかを確認します。作業療法士や言語聴覚士と情報共有します。

○難易度を細かく設定する

注意障害の患者さんにとっては、少しの難易度の変化が急に難しく感じたりするので、難易度設定は細かくして配慮する必要があります。

②記憶障害における運動療法でのポイント

○記憶障害の内容を把握する

○文字提示を活用する

○同じ流れ・手順を繰り返す

記憶は繰り返すことによって定着しやすいため、スケジュールや訓練の流れなど毎日同じにして繰り返す事で定着しやすくなります。

○過剰に確認しない、否定しない

③前頭葉障害における運動療法でのポイント

○興味を持つ事、できる事をさがす
○選択肢から選んでもらう

前頭葉障害の患者さんは、発動性の低下によってどうしていいか分からないという状態になっていたりします。セラピスト側が一方的に課題を課すのではなく、患者さんの興味のあるものを探し、いくつかの選択肢から選んでもらったりすることが良いかと思われます。

○練習内容をリストアップする

これから行う練習内容を紙にリストアップして、終わったものから消していったりして先の見通しを立て、目に見えて減っていくのを見せる事で課題に集中しやすくします。

○曖昧な指示は避け、具体的に指示する

ワーキングメモリーや遂行機能の障害により、一度にたくさんの事項が処理できず、計画が立てられない場合は、具体的に1つづつ指示していきます。例えば、「起きて靴を履いて、車椅子に乗ってリハビリの部屋に行きましょう。」ではなく、「起きてください」「靴を履いてください」「車椅子に乗りましょう」「リハビリの部屋に行きましょう」と動作ができた段階で新しい指示を出していくと良いと思われます。

○伝えた事が理解されているか確認する

話していても、上の空だったりちゃんと聞いてなかったりするので、復唱してもらうなどして理解しているかを確認します。

○こまめに休む

前頭葉障害の方は疲れやすく、神経疲労を認める事が多く、だんだん注意散漫となってしまう為、静かな場所で休憩をはさみながら練習を行う必要があります。

○抑制がきかない場合はタイムアウト法

脱抑制がある場合、一時的に不安定となりやすいため、深呼吸をしたり話題を変えるなどして、それでも難しい場合は席を外したり、別の部屋で一人にするなどして収まるのを待つのが望ましいと考えられます。こういった方法をタイムアウト法と言います。

④失語における運動療法でのポイント

○できるコミュニケーションレベルを確認する

まず患者さんがどの程度のコミュニケーションレベルかを把握します。担当の言語聴覚士に情報収集すると良いですが、その患者さんが単語レベルなのか、文レベルなのかどのようなコミュニケーションレベルなのかを確認します。

また、従命も口頭指示で理解できるのか、ジェスチャーが必要なのか、介助が必要なのかも情報を得ておきます。

○非言語的なコミュニケーションを多用する

言語のみでのコミュニケーションだけでなく、ジェスチャーや分かりやすい環境設定などによって行ってほしい動作を伝えたりします。

○具体的な話をする

失語症の方は、言語情報が不足する分、周辺情報や話の流れから情報を得て、相手の言っている事を理解します。

目の前の事と関係のない話をすると理解がしにくいため、話をする際にはまず何の話をするのか、具体的にすると理解しやすくなります。

○選択肢を提示する

喚語困難によって自分の言葉が出にくくなる事もあり、やり取りをする際には選択肢を用意すると、患者さんが自分の意思が伝えられなくても、ある程度選択する事により意思を伝える事が可能となります。

○できた事、伝わったことを一緒に喜ぶ

失語症の方は周囲の人とコミュニケーションが取れなくなるため、孤独を感じやすくなりますが、セラピストが伝わったことや理解できた事を一緒に喜ぶ事でモチベーションアップにつながります。

⑤失行における運動療法でのポイント

○実際の生活場面で行う

模擬的な場面や、慣れない動きでは失行によってできない事が多いですが、自然な日常生活の中ではスムーズに行えたりします。前のボールをつかんで口の近くまで持ってくる動きを練習するより、実際にコップで飲む運動をしてもらった方が、自然にできたりします。

患者さんが混乱しないように、求める動作は実際の生活場面において、実際の物を使って行うと良いでしょう。

○不要な物は片づけ、必要な道具は手順に沿って使いやすく環境設定しておく

色んな道具が目の前にたくさん置いてあると、患者さんは混乱してしまいますので必要のない物は片づけておきます。

また、道具は使う手順に合わせて順番に置くなど配置を工夫すると良いと思われます。

○目標とする動作の手本を示す

失行の患者さんは口頭指示のみでは、どうやって行動していいのか理解できない場合が多いです。まずセラピストが手本となるように動作を行って教示すると理解しやすくなります。

○目標とする動作を徒手的に誘導する

髪をとかしたり、歯ブラシを使ったりする際に運動の方向を間違ったりすることがありますが、そのまま間違えたまま続けさせるのではなく、正しい方向にハンドリングして誘導する事が大切です。

○視覚や聴覚など残存機能を利用する

動作を行う為の情報入力として、視覚や聴覚の残存機能を十分に使う事も大切です。例えば、動作手順を紙に写真やイラストで示し、それを見ながら行ったり、聴覚の利用例としては効果音・動作音を使用する事でイメージがつきやすくなる事もあります。うがいを促す時には、「ブクブクペーですよ」など。

○動作を分割し、簡単なものから行う

一連の動作を連続して行うのではなく、動作を区切ってできる部分から練習を始めていきます。少しづつできる動作を増やしていきます。

⑥半側空間失認における運動療法でのポイント

○非麻痺側の刺激を減少する

どうしても、非麻痺側からの刺激に反応しやすいため、非麻痺側の方には壁やカーテンなどで刺激の入りにくい環境設定とし、できるだけ非麻痺側からの刺激を少なくしていくと良いと思われます。

○麻痺側の注意を促進する

麻痺側からの呼びかけなどの刺激には反応しにくいため、麻痺側の方からの呼びかけなどによって、積極的に注意を促していくことが重要です。

頸部や体幹が非麻痺側に回旋したりする重度な方では、正中位に近いところから刺激を開始して、徐々に麻痺側の方に刺激を移行すると良いです。

○麻痺側上下肢の使用を促進する

両手両足を使用する運動→左右の反復交互動作→麻痺側のみの運動と段階づけて麻痺側の参加を増やして、注意を促していきます。

○物や空間に対する印をつけ、日常生活に汎化する

移動時に無視側の物や道に気付かない場合は、張り紙をして誘導したり、床にテープを張ったりして麻痺側に注意を向けたり、道に迷わないようにします。

(吉尾 雅春、阿部 浩明、伊藤 克浩、竹林 崇:日本を代表するセラピストが伝えるフラッグシップテキスト 極める! 脳卒中リハビリテーション 必須スキル:gene:2016)


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歩行持久力

高齢者の全身持久力の評価はどのようにされていますでしょうか?

高齢者においては安全性や簡便性を考慮し、歩行を運動課題として評価する事が多いと思われます。

6分間歩行テスト(6MWT)は、6分間でどのくらい歩行できるかの距離を測定するテストです。最大酸素摂取量との相関が強く、高齢者の測定においても安全性や再現性が確認されており、高齢者の全身持久力を評価する実用性の高いテストです。

年齢別の基準値は以下の通りです。

6分間歩行テストにおける年齢別基準値

また、シャトルスタミナウォークテスト(SSTw)は3分間での歩行距離を測定するテストで、これも高齢者にとって安全かつ簡便に測定できるテストです。

SSTwも最大酸素摂取量との高い相関も示されており、信頼性・妥当性が確認されています。

SSTwの年齢別基準値は以下の通りです。

スタミナシャトルウォークテストにおける年齢別基準値

患者さんによって動作レベルに違いがあり、このテストを行えない方も多くおられるとは思いますが、できる方はこういった簡便に行えるテストを用いて持久力の評価を行い、結果と照らし合わせると客観的な全身持久力を確認できます。

(市橋 則明:理学療法評価学―障害別・関節別評価のポイントと実際:文光堂:2016)


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脳卒中

脳卒中後の患者さんで、この方は歩行が自立になるだろうか?と考えた時に何を根拠に予後予測をしていますか?

現時点で、もの凄く正確に予測できるツールは存在しませんが、予後に影響を与える因子にどれだけ当てはまるかで、おおよその予後が見えてきたりもするものです。

今回は、「歩行自立に影響を与える因子」として言われているものを列挙してみます。

○歩行自立に影響を与える因子

●背景因子

・年齢
・既存疾患(認知症、変形性関節症、心疾患、脳卒中)
・小刻み歩行
・パーキンソン歩行


●障害の重症度

・運動麻痺
・体幹機能障害
・感覚障害
・失調症状
・不随意運動
・意識障害
・高次脳機能障害(半側空間無視、病態失認、Pusher症候群、無為、歩行失行)


●回復過程で起こってくる問題

・廃用による障害(体力低下、筋力低下、知的障害)
・精神症状
・疼痛(視床症候群、脳卒中後疼痛、足趾屈曲反射による痛み)
・正常圧水頭症
・転倒、骨折


●医療的管理に関わる問題

・訓練法
・合併・付随疾患の治療
・装具、補助具の処方


以上が影響する因子となります。どれもそりゃあ影響するだろうなと納得できる様なものばかりですが、もう一度患者さんの病態や、背景を確認し、もっと上を目指せるものなのかここでゴールとすべきなのかを見極めていく必要があります。

(道免 和久:脳卒中機能評価・予後予測マニュアル:医学書院:2013)


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高齢者 歩行器

筋力トレーニングの方法論について述べられているもののほとんどが健常者、若い方向けのものであり、高齢者に関してどのような筋力トレーニングをしていけば良いのか不明確です。

臨床においては、実際どのように考えていけば良いのでしょうか?

高齢者が筋力トレーニングをした際に、そんなに負荷量が少ない運動でも血圧が急激に上昇したりします。動脈硬化がある方は特に危険かと思われます。また、重たい物を持ったり、息をこらえたりするような運動では、血圧が上がりやすいので注意が必要です。

運動によって血液循環を促しますが、負荷の強い運動では血流が速くなったり、遅くなったりして変化が激しくなり、血栓ができやすい可能性があります。

高齢者や運動不足の方の場合、初期のトレーニングで急激に強い負荷をかけると筋が断裂したり、関節の障害を起こしたりする事も考えられます。実際に筋トレを行う時は、最初は負荷をあまり高くないところに設定して、徐々に上げていくようにしていく必要があります。

若い方の場合、命に危険が及ぶ前に筋の疲労が生じ、運動にストップがかかるためにトレーニングで追い込むことが可能ですが、高齢者の場合は疲労が起こる前に体そのものに危険が生じる可能性があるため、軽い負荷だとしても追い込むようなトレーニングは避けるべきです。

(石井 直方:〈東京大学教授〉石井直方の新・筋肉まるわかり大事典 (B・B MOOK 1249):ベースボールマガジン社:2015)



ちなみに、高齢者の運動全般にあたっては一般的に以下のように言われています。

○留意点

・高齢になると体力の個人差が大きくなる。そのため、個人の体力レベルに応じた運動処方が非常に重要である。
・高齢者では環境の変化に適応しにくいため、運動に慣れるまでは運動量や強度は低く設定する。
・運動前後のストレッチは時間をかけて行う。
・疲労や痛みなどの症状については、運動時だけでなく、運動2~3日後までの様子も聞いておく。
・運動後に関節の痛みや腫脹・熱感、3日以上続く強い筋肉痛が見られる場合は、運動の内容や強度を変更する。
・運動の継続が重要であるため、楽しく無理のない範囲での運動を選択する。
・空腹時や食後すぐの運動はできるだけ避ける。
・運動時の転倒には十分注意する。


以上の事に注意しながら運動療法を進めていくと良いでしょう。

では、具体的な運動処方としてはどのくらいの負荷をかけていけば良いのでしょうか?

運動強度としては、筋力増強・筋肥大を目的とするのであれば、1RMの60~80%(8~15RM)あるいは、Borg主観的運動強度スケールで15~17が目安とされています。

ただし、1RMの85%以上の強度となると、高齢者では筋骨格系障害のリスクが高くなるとされています。

(市橋 則明:高齢者の機能障害に対する運動療法―運動療法学各論:文光堂:2010)


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筋肥大のメカニズム

「かっこいい体になりたい」「強くみせたい」そういった方にとって、筋肥大は求められます。特に、年齢の若い方にこのニーズはあると思います。

今回は、筋肥大のメカニズムについて考えていきます。

筋肥大を生じさせるメカニズムとしては、大きく5つからなります。

①メカニカルストレス

メカニカルストレスとは「力学的ストレス」の事を言いますが、要は何か重い物を持ち上げる時や、物を引っ張る時の伸張など、筋や腱に加わる力の事です。

筋肥大をさせるためにはこの「メカニカルストレス」を筋に十分にかけていかなければいけませんが、筋肥大を目指すためには最大筋力の70~80%の負荷が必要となってきます。筋に対してある程度強く、動作回数やトレーニングの頻度が適切であれば、筋は太くなっていきます。

これが、弱い力で回数を何回もしても筋肥大は促されません。なぜなのでしょうか?

そもそも筋線維には「速筋線維」と「遅筋線維」からなりますが、速筋線維は瞬発力に優れ、素早く収縮できる性質を持っています。筋肥大を促すためには、筋トレによってこの速筋線維を選択的に使い込まなければなりません。そのために、最大筋力の70~80%程度のウエイトでメカニカルストレスを加え、短時間で実施できる種目がほとんどとなります。

弱い力での筋トレは、遅筋線維の活動となるので持久力を上げる事となります。遅筋線維をの活動を促すことは体脂肪を落とすことが目的となり、筋肥大を目的とした場合、違ってくるという事になるのです。

②筋線維の損傷・再生

筋トレによって筋が微細な損傷を受けると、その後の修復によって筋は成長していきます。

筋トレにおいてはこの微細な損傷が起きやすい運動をしていく必要がありますが、それは遠心性収縮です。肘を曲げる筋トレの場合、曲げる動作は力を入れてやっていても、下ろす動作も丁寧に行い、微細な損傷を起こす事も意識しておくことが重要です。

③代謝環境

筋を動かすためにはATPというエネルギーが必要です。筋肥大を狙う為に速筋線維をメインに使う筋トレでは、短時間で多量のATPが必要となります。

このATPをエネルギーとして使う際に、副産物として乳酸が作られますが、この乳酸が蓄積してその情報が脳に伝わると、筋の成長を促すようなホルモンを分泌させるように指令がでます。

つまり、乳酸がたくさん出る様な運動をすれば、筋肥大を促すホルモンの分泌が多くなるという事です。

④酸素環境

最近では加圧トレーニングが良く聞きますが、これは腕や脚の基部を圧迫して血流を制限するトレーニングです。

こういった低酸素状態そのものがシグナルとなって脳に伝わり、筋肥大を促すホルモンを分泌させると考えられています。

筋肥大を促すためには、こういった酸素環境を上手に利用する事も重要です。

筋が活動するためにはエネルギー(ATP)が必要となってきますが、遅筋線維の場合は酸素が無いとATPを作る能力が低下してしまうため、活動しにくくなります。それに対し、速筋線維は低酸素環境においてもATPを作ることができるため、筋トレ中の低酸素状態においては選択的に速筋線維を使っている事となります。

また、低酸素状態は筋の力を抜いた時には血流が増え、一気に解消されます。この時、反応性の高い活性酸素種が作られ、これも筋肥大を促すシグナルとなると考えられています。

⑤ホルモン・成長因子

さらに筋肥大を狙うために、ホルモンや成長因子を上手に操る事も重要となります。

筋肥大を促す代表的な物質は、成長ホルモン、男性ホルモン(テストステロン)、IGF-I(インスリン様成長因子-I)などがあります。これらの物質の分泌量は筋トレのやり方によって差が出ます。

基本は10回×3セット(最大の75%の負荷)以上で、インターバルは60秒です。同じ負荷でもインターバルが3分とった場合、1分休憩をとるのとでは、なんと5倍の差がでます。

(石井 直方、岡田 隆:5つのコツでカラダが変わる! 筋力トレーニング・メソッド (カラダをつくる本シリーズ):ベースボールマガジン社:2011)


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椅子座位

臨床においては、端座位が取れずにバランスを崩してしまう患者さんを見る事があると思います。

なぜ端座位で保持できないのでしょうか?患者さんが座れない理由を説明できますか?

座位保持に必要な要素は以下の項目になります。

①身体各部位の適切なアライメント形成

まずはアライメントですよね。アライメントが崩れている状態では、健常者でも座位保持は困難となります。

「安定した座位アライメント」とは、ランドマークで示された身体各部位が適切な位置にある事と定義されています。

立位時の姿勢アライメントと同じです。(骨盤は少し違いますが)

矢状面:耳孔・肩峰・大転子が直線上に位置する。
前額面:両側の耳孔、両側の肩峰、両側のASIS、両側の膝蓋骨、両側の外果を結んだ線がそれぞれ平行になる。
骨盤は中間位:ASISとPSISが水平


安定した座位姿勢が取れるために、まずこのようなアライメントとなっているかを確認する必要があります。

②安定した座位バランス能力

われわれは重力に対して、頭部・体幹・骨盤・下肢の適切な位置を知覚して、姿勢を制御する事により最適な座位を保っています。

また、安定した座位では、視覚フィードバックによる周辺の空間と自己の位置を相対的に制御する空間における身体定位能力と、閉眼時でも重力位を知覚して、適切な位置に座位を保持する体性感覚機能の両面によって維持されています。

③表在・深部感覚による感覚フィードバック

適切な姿勢での座位保持を行う為に、われわれは平衡反応に加えて、座面や両足底から入力される表在・深部感覚のフィードバックを統合させています。足底や殿部のからの入力により、不良姿勢を感知します。

④左右差のない筋力と体幹を支える高い筋持久力

安定した座位であれば、両側の体幹・下肢などに著明な左右差は無く、頭部・体幹・骨盤・下肢が適切な位置にあります。

当たり前の事ではありますが、これがどちらか片側の肩甲帯が下がっていたり、骨盤が下制していたりするとそれを修正するために他の部位が過剰努力になったりと、筋活動の左右の不均衡が生じます。

こういった状態では座位安定性は失われてしまう為、安定した座位を保つためには均衡の取れた筋活動と、筋持久力が必要となります。

腹横筋・大腰筋などのインナーマッスルと、腹直筋・脊柱起立筋などのアウターマッスルの強化が座位保持の鍵となります。

⑤腹腔内圧の補助的な支持機能

腹腔とは上下部を横隔膜と骨盤、前後部を腹直筋、腹横筋、内外腹斜筋及び脊柱で囲まれた縦長の楕円状の空間の事です。

腹部に力を入れると、腹腔内圧は上下方向と前後方向に均一に伝わります。こういった加圧効果を効果的に高めるための筋群としては、腹直筋・腹横筋・内外腹斜筋です。

これらの腹壁となる筋群が同時に活動する事により、前方に膨らもうとする圧を抑え込むような働きで、上下方向に圧を拡張させます。それによって、体幹の支持性が高まるのです。

⑥作業活動における注意の持続力

①~⑤は身体機能面でしたが、適切な座位を保ち続けるには、高次脳機能の中の「注意」の維持が非常に重要になってきます。臨床においてもこの注意の持続が難しくて座位が保てない患者さんも多いのです。

以上6つの要素を満たす事で座位保持が可能となります。

(淺井 仁、奈良 勲:姿勢制御と理学療法の実際:文光堂:2016)


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膝の注射

よく患者さんはこんな事を言われませんか?

「何年も前から膝に水が溜まり始めて、整形外科で水を抜いてもらってたけど、一度抜くとクセになるみたいですぐ溜まりますなあ。」

特に高齢者でよくある光景ですが、本当にクセになるのでしょうか?

そもそも「水」と呼ばれるものは、「関節液」と言い、普段関節の中に存在しています。

この関節液の役割は、膝関節の動きをスムーズにする事と、膝関節の軟骨に栄養を送る事です。膝関節の潤滑油のような役割があります。

水が溜まっている状態とはどういう事かというと、膝関節の関節内に過剰に関節液が存在する状態の事です。

関節液を生産するのは滑膜ですが、なんらかの刺激で炎症が生じると関節液を過剰に生産します。

つまり、滑膜が炎症を起こし、関節液が過剰に生産される事によって、通常よりも多くの関節液が溜まる事となるのです。

なので、関節液を抜いた所で滑膜の炎症が治っていなければまた関節液は溜まるわけで、「水を抜くとクセになる」というよりかは、滑膜の炎症が治らない時期に何回も関節液を抜く事をするため、クセになってしまうと言われるようになってしまったのです。

水が溜まるのを治すためには、滑膜の炎症を治すことが一番重要となります。

(伊能 良紀:図解入門よくわかる膝関節の動きとしくみ (How‐nual Visual Guide Book):秀和システム:2014)


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