立ち上がりの動作分析~相分けから関節角度、筋活動も含めて解説~

投稿日:2017年10月17日 更新日:

こんにちわ!シロマツ(@hakuinodokata)です。

 

今回は、立ち上がり動作・起立動作分析の基本的な知識と、相分け、関節角度、筋活動、よく見られる異常動作についてまとめてみました。

 

動作観察・分析の考え方に関しては、下記の記事で解説していますので、よろしければご覧ください。

関連記事>>リハビリ実習生必須!動作観察・分析の書き方のコツとポイントまとめ

おすすめ参考書

写真が多く使われており、非常にわかりやすいです。

立ち上がり動作だけではなく、歩行、寝返り、起き上がりなども解説されています。おすすめです。

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環境をチェックしよう

人は、環境によって大きく動作に影響を与えます。

的外れな環境設定で評価をしては、良いプログラムが作られない可能性が高くなります。

 

動作の再現性が得られ、純粋なその人の動作能力を評価できる環境であればベストだと思います。

環境設定でチェックしていくポイントを解説していきます。

支持物の有無

杖、ひじ掛けや、手すりを持っているか?をチェックしましょう。

また完全自立を目指す場合、支持物有り、無しでの違いを分析するのも重要です。

装具・履物の影響

  • 短下肢装具の有無:SHBなどの短下肢装具は動作に影響します。その後の生活で装具を装着したまま生活するのであれば、履いたまま評価をすべきでしょう。
  • 滑りやすい靴:足部が固定できずに動作が不安定となる場合があります。できれば滑り辛い靴に履き替えましょう。
  • 体幹コルセット:体幹前傾が制限されるので、本来の動作が評価できない可能性が高いでしょう。

動作の再現性や、動作自体を阻害してしまう影響があるものは、臨機応変に、排除するか残しましょう。

また実習生の方など動作分析に慣れていない方は、動作を行った環境を記録しておいた方が、再評価の時などに見直せますので記録しておきましょう。

椅子の高さ

日本の椅子の高さは「40センチ」と大体決まっています。

なので、基本的に40センチの高さから評価しましょう。

マメ知識ですが、人間工学上、人が立ち座りし易い座面の高さは、身長によって決まっています。

人間工学上の計算式

  • 椅子の高さ=身長×0.25-1
  • 机の高さ=身長×0.25-1+身長×0.183-1
  • 差尺の高さ=座高(身長×0.55)÷3+2cm
シロマツ
退院後の環境設定で、バスチェアの高さやベッドの高さを決めるときに役に立つで!

立ち上がり動作の相分け

既にご存知かと思いますが、動作分析を行う上で、相分け(フェイズ分け)した方が

  • 問題となる動作を把握し易い。
  • 人に動作が伝えやすい。

というメリットがあります。

立ち上がり動作は、基本的に3相にわけられることが多いです。

  • 第1相:座位姿勢~臀部離床
  • 第2相:臀部離床~足関節最大背屈位
  • 第3相:最大背屈位~股関節伸展終了

しかし、運動解析などの研究では、2相にわける方法もあれば4相に分ける方法もあります。

kelleyら(1976)Nuzikら(1986)の研究では、屈曲相と伸展相の2相に区分しています。

  • 第1相:大腿部が椅子に接触している
  • 第2相:大腿部が椅子から離れている

私が学生時代使用していた理学療法評価学の教科書でも、2相に区分されていました。

  • 第1相:腰掛け座位~体重が両下肢にかかるまで
  • 第2相:その状態から立位まで

Millingtonら(1992)の研究では、3相に区分していますが、先ほど紹介した3相とは区分が異なります。

  • 第1相:体幹前傾〜膝の伸展(大腿部離床)が起こるまで(体重移動相)
  • 第2相:膝関節の伸展開始〜体幹伸展運動が起こるまで(移行相)
  • 第3相:膝関節伸展と体幹の伸展運動開始〜伸展運動の終了(上昇相)

Schenkman(1990)の研究では4相に区分しています。

  • 第1相:頭部、体幹の前方移動~臀部離床まで
  • 第2相:臀部離床~足関節最大背屈位まで
  • 第3相:足関節最大背屈位~股関節伸展位まで
  • 第4相:股関節・膝関節伸展が終了し、安定した立位となるまで

2~4相ある中で、細かく相をわければわけるほど良い。と考えてしまいがちですが、個人的にはそうは思いません。

 

歩行は、歩行周期を連続させた運動なので、たった10歩で歩行周期5回分も、観察できます。

しかし、立ち上がり動作に関しては、歩行のように繰り返しの動作ではなく、1回の動作につき1回しか観察できません。

また歩行より消費エネルギーが大きいので、観察できる回数に制限が生じます。

 

細かく相分けしたとしても、慣れないうちは、何回も動作を見直す必要があります。

なので、まずは、2相から練習して、慣れれば3相と、動作観察・分析が上達するごとに徐々に細かく相分けしていった方が良いのではないかと思います。

 

これだけ長く相分けについて語ってきましたが

結局、何相にわけようが、どの相分けを選ぼうが、とにかく自分が考えやすくて、人に伝えやすければ特に問題ないと思います。

シロマツ
今回は3相でやるで!

立ち上がり動作の重心の軌跡

立ち上がりの重心移動は、斜め上へ向かいません。

正常な重心移動は、体幹前傾に伴い、前下方へ移動し、臀部離床後に、上方へ移動する2段階にわけられます。

この「前・上方の2段階の重心移動」を行うには、適切なタイミングでの「下肢の関節角度」と「体幹・下肢の筋力」が必要です。

次に解説します。

立ち上がり動作の関節角度

正常な立ち上がり動作では、

  • 股関節・屈曲:100~0°
  • 膝関節・屈曲:80~0°
  • 足関節:背屈:20~0°

の範囲内で運動が行われます。

どれか一つでも可動範囲が狭小すると、他の関節が代償的に可動範囲を拡大して、代償動作が生じ、安楽な動作は難しくなります。

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立ち上がり動作分析(筋活動も含めて解説)

立ち上がりの正常動作を筋活動を含めて解説します。

前半で紹介した下記の3相で解説していきます。

  • 第1相:座位姿勢~臀部離床
  • 第2相:臀部離床~足関節最大背屈位
  • 第3相:最大背屈位~股関節伸展終了

第1相(屈曲相:座位姿勢~臀部離床)

重心を前方へ移動させる時期です。

最初に、縫工筋と大腿直筋のわずかな収縮が、体幹を前傾させるきっかけを作ります。

体幹前傾速度を制御するために、脊柱起立筋が遠心性収縮し、コントロールします。

この時、股関節は最大100°まで屈曲します。

制動:速度を落とすこと

重心を大腿部の支持基底面から、足部の支持基底面へ移動させるために、前脛骨筋を収縮させ、足部を固定することで、下腿の前傾を制御する準備をします。

第2相(臀部離床相:臀部離床~足関節最大背屈位)

第2相は、重心を大腿部の支持基底面から、足部の支持基底面へ移動させる重要な時期でもあり、最も難易度が高い相でもあります。

第1相で体幹を前傾させたことにより生じた前方への推進力を利用して、臀部を離床させます。

臀部離床の瞬間、体幹、下肢全体の筋が収縮し、足部へと重心を移動させます。

重心を足部へ移動させた瞬間、下腿の前傾角度をコントロールするために前脛骨筋がさらに強力に収縮します。

引用改変:星文彦・他:椅子からの立ち上がり動作に関する運動分析.理学療法学19(1):43-48,1992

上記の筋電図から見てわかるように、動作時に最も活動している筋は前脛骨筋です。

立ち上がり動作といえば、大殿筋、大腿四頭筋などの抗重力伸展筋を思い浮かべてしまいますが、前脛骨筋も重要な役割を果たしています。

第3相(伸展相:最大背屈位~股関節伸展終了)

重心を上昇させる時期です。

ここで重要なのは、2つです。

  • 抗重力伸展筋の大殿筋、大腿四頭筋、下腿三頭筋の筋力
  • 股関節・膝関節・足関節の協調的な伸展運動

狭くなった支持基底面から重心が出ないように、筋力と協調性に働かせ、重心を真上に持ち上げる必要があります。

相別!チェックポイントと、よく見かける異常動作

第1相のチェックポイント

  • 体幹がしっかり前傾できてるか?(仙骨座りになっていないか?)
  • 足部は適切な位置にあるか?

体幹がしっかり前傾できているか?(仙骨座りになっていないか?)

体幹がしっかりと前傾できない原因として、仙骨座りや、股関節屈曲制限、中枢神経障害なら、背部筋の異常筋緊張や、感覚障害なども考えられます。

その中で「仙骨座り」は、臨床上、一番良く見かけるのではないでしょうか。

通常、正常な座位姿勢は、体重を座骨結節で支持しており、骨盤が立っている状態となります。

しかし、仙骨座りは、骨盤が過度に後傾し、画像のように仙骨で座っているような姿勢となります。

 

第1相で、体幹前傾・股関節の屈曲を行うには、骨盤の前傾が重要ですが、仙骨座りの場合、骨盤が過度に後傾しているため、体幹前傾・股関節の屈曲動作が困難となります。

そのため、動作を行う際には、しっかりと背筋を伸ばし、骨盤の前傾を促す運動から介入した方が効果的です。

また高齢者で仙骨座りが何年も続いているケースなどは改善が難しい場合も多いです。

そのため、前方に支持物を置いたり、足部を後方に引いたりして、重心が前方へ移動し易い環境を作って練習を行いましょう。

足部は適切な位置にあるか?

足部が遠くに位置していると、臀部離床時に重心と膝関節軸との距離が増大するため、大腿四頭筋の筋収縮が要求されます。

原因として、足関節背屈可動域制限、大腿四頭筋の過緊張や

座位姿勢が後方重心なため、バランスを取るために足部を遠い位置においている可能性があります。

第2相のチェックポイント

  • 臀部離床ができるか?
  • 下腿前傾で保持できるか?

臀部離床ができるか?

チェックポイントとしては、当たり前すぎて説明する必要もないと思います。

原因として、

  • 大殿筋や、大腿四頭筋、下腿三頭筋などの抗重力伸展筋の筋力低下
  • 前脛骨筋の筋力低下
  • 体幹の前傾不足
  • 足部が前方に位置している

などがあります。

下腿前傾ができない・維持できない

  • 足関節の背屈可動域制限
  • 下腿三頭筋の筋緊張亢進
  • 前脛骨筋の筋力低下

などが考えられます。

第3相のチェックポイント

  • 真上に向かって重心移動ができているか?

真上に向かってに重心移動ができているか?

この真上に向かって重心移動するために必要な要素は2つあります。

  • 大殿筋・大腿四頭筋・下腿三頭筋などの抗重力伸展筋の「筋力
  • 股関節・膝関節・足関節の「協調性

筋力がなければ、重心を持ち上げられず、動作が遂行できなくなります。

また、筋力があっても、脳卒中片麻痺や小脳失調などで協調性障害がある場合、膝関節などが速いタイミングで伸展しまい、後方へふらついてしまうというケースも多々あります。

 まとめ

立ち上がり動作分析に必要な関節角度や筋活動などの必要な基礎的な知識についてまとめました。

立ち上がり動作は歩行と比較して、みるべきポイントが絞り易く、比較的分析し易い動作だと思います。

 

慣れていない方は、電車の中でも学校でも、至るところに見本はあるので、大変ですが、練習あるのみです!

シロマツ
最後までお読みいただきありがとうございました!
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