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

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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。