理学療法ジャーナル53巻2号

2019年02月発行

特集 変形性股関節症とメカニカルストレス

歩行時における股関節疾患患者の下肢力学的エネルギー連鎖

著者： 加藤浩¹ 阿南雅也²

所属機関： ¹九州看護福祉大学大学院看護福祉学研究科健康支援科学専攻 ²大分大学福祉健康科学部理学療法コース

ページ範囲：P.145 - P.155

はじめに

　本稿のキーワードは「エネルギー（energy）」である．読者諸氏は，このエネルギーという言葉を聞いて何を想像するだろうか？　広辞苑によるとエネルギーとは，「① 活動の源として体内に保持する力．活気．精力．② 物理学的な仕事をなし得る諸量（運動エネルギー・位置エネルギーなど）の総称．物体が力学的仕事をなし得る能力の意味であったが，その後，熱・光・電磁気やさらに質量までもエネルギーの一形態であることが明らかにされた」とある．つまり，物理学で言うエネルギーとは，仕事をすることのできる潜在的能力と定義することができる．では「仕事」とは何か？　ここで言う仕事とは，物体に力を加えて，その物体が力を加えた方向に動かされたとき，その力は物体に対して仕事をしたと言う．よって，仕事（W）は加えた力（F）と物体が移動した距離（ΔS）の積（W＝F×ΔS）で規定される．

　そう考えると，臨床場面での立ち上がり動作や歩行といった諸動作は，身体重心（center of gravity：COG）位置が移動（変位）するので，力により仕事がなされた結果であると言える．これをもう少し詳細に述べると，身体の各筋群が発揮した筋張力により各関節レベルで関節モーメントと言う力が発揮され，それら各関節レベルで発揮された力が仕事をした結果，COGが移動したと言える（図1）^1）．このようにエネルギーは，すべての動作発現に必要不可欠なものである．そこで本稿では，この仕事をすることのできる潜在的能力のエネルギーに焦点を当て，健常者と股関節疾患患者の歩行時における骨盤・大腿・下腿部での力学的エネルギー特性について解説する．

参考文献

1）川上泰雄：骨格筋の形状と機能．山田　茂，他（編）：骨格筋—運動による機能と形態の変化．pp1-28，ナップ，1997

2）加藤　浩：筋力増強運動．吉尾雅春，他（編）：《標準理学療法学専門分野》運動療法学総論，第4版．pp195-217，医学書院，2017

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7）Winter DA（著），長野明紀，他（訳）：バイオメカニクス—人体運動の力学と制御，原著第4版．p167，ラウンドフラット，2011

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9）加藤　浩：極める股・膝関節機能障害の理学療法．理療京都2018；47：11-15

10）長尾秀行，他：パワークリーンにおける下肢の力学的特性—熟練者と未熟練者の相違．バイオメカニクス研2013；16：206-219

11）Anan M, et al：The clarification of the strategy during sit-to-stand motion from the standpoint of mechanical energy transfer. J Phys Ther Sci 24：231-236, 2012

12）Klein-Vorgerbach S：Functional kinetics. Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg, 1976

13）Khamis S, et al：Effect of feet hyperpronation on pelvic alignment in a standing position. Gait Posture 2007；25：127-134

14）加藤　浩，他：運動連鎖からみた変形性股関節症と理学療法．理学療法2014；31：816-828

15）Chao EY, et al：Normative data of knee joint motion and ground reaction forces in adult level walking. J Biomech 1983；16：219-233