広島体育学研究

42：1 ～ 10，2016〔原著〕

足関節可動域の制限が歩行動作に及ぼす影響
柳松磨

川田井和
祥優*
亮*
夫 **

Influence of Restriction of the Range of Motion in the Ankle Joint onWalking PatternKazumasa YANAGAWA(Department of Sport Business Administration, Faculty of economics,Hiroshima University of Economics)

Ryou MATSUDA(Department of Sport Business Administration, Faculty of economics,Hiroshima University of Economics)

Sachio USUI(Division of Behavioral Sciences, Faculty of Integrated Arts and Sciences, University of Hiroshima)

Abstract
The purpose of this study was to clarify the influence affecting walking movements during
restriction of the range of motion in the ankle joint. Six healthy young men participated as thesubjects in this study. The angle data of the right hip joint, knee joint and that of the ankle joint
were analyzed synchronously with the image data of bare foot movements during free, slow, fast,
and maximum speed walking with restriction (Taping group) and without restriction (Control group).
The following results were obtained:
1. When the ankle joint was restricted by taping, it was found that at heel contact there wasdifficulty in raising the toe.
2. Free walking and walking within similar range of speeds showed variables with significant
difference in the height of toe at heel contact, angular displacement of hip joint, angulardisplacement of knee joint, and angular displacement of ankle joint. In other words, in theTaping group, during heel contact there was difficulty in raising the toe, as well as a decrease inknee joint motion, and a tendency for a shorter step length and smaller walking ratio .
3. When the ankle joint movement was restricted by taping, all but one person showed a changeof posture control strategy from an ankle joint strategy to a hip joint strategy.
From the above results, it can be inferred that a decrease in ankle joint function is related toa change of walking movements, and can be suggested that walking movements of young men
resemble the walking movements of the elderly when the ankle joint is restricted.
* 広島経済大学経済学部スポーツ経営学科** 広島大学総合科学部行動科学講座― 1 ―広島体育学研究

第 42 巻

平成 28 年３月

2002）が歩行能力低下に関わっている可能性も否Ⅰ．はじめに定できない。

加齢に伴い歩行能力は衰える。特に歩行速度は，以上のように，高齢者の歩容の特徴は，複数の高齢者の身体機能，健康度，平均余命などを総合要因が相互に複合的に影響しあった結果として現的に最もよく代表する指標であると考えられていれていると考えられる。これらの要因は，加齢とる（Furuna et al., 1998）。この歩行速度は 60 歳頃いう共通因子により相互に関連しているので，特から急速に低下し（Himann et al., 1988 ; Kaneko

定の要因が歩容に及ぼす独自の影響についてはあet al. 1991)，その原因が主としてステップ長の減まり検討されていない。Demura T and Demura

少にある（Nagasaki et al., 1996）ことが報告さS（2011）は，若年者を対象に，視覚と膝関節可れている。その他の高齢者の歩容の特徴として，動域を制限すると，歩行速度および歩幅が小さく，両脚支持時間の増大（山岸・徳田，1975；徳田，歩隔および足向角度が大きくなり，高齢者の歩容

1977；高見・福井，1987；Ferrandez et al., 1990の特徴と類似していたと報告している。つまり，; Kaneko et al., 1990, 1991），歩隔の増大（高見・視覚あるいは膝関節機能の低下単独の影響が歩容福井，1987；Kaneko et al., 1990），爪先開き角のに現れたことを示している。では，足関節可動域増大（Murray et al., 1964），足指の遊脚期におけを制限した場合，歩容に同様の影響が現れるである挙上高の減少（Kaneko et al., 1991），股関節開ろうか。

脚角度の減少（Murray et al., 1969），スイング期

関 節 可 動 域 の 低 下 に 関 し て，James andの膝関節屈曲角度の減少（Murray et al., 1969），

Parker（1989）は，下肢 10 個所の関節可動域を調踵着地時における足関節背屈角度の減少（渡部ほべた結果，加齢にともなう可動域の低下が最も著か，1992），上体の上下動の減少と左右動の増加しいのは，足関節における背屈・底屈であること（Murray et al., 1969），骨盤の回転の減少（Murrayを示した。さらに，高齢者の姿勢制御戦略の特徴

et al., 1969），肩の前方への揺れと肘の後方へのとして，足関節優位の姿勢制御が困難になり，股伸びの減少（Murray et al., 1969），上肢の運動範関節優位の姿勢制御戦略を用いるようになること囲の減少（徳田，1977）など多くの変化が示されが知られている（Horak et al., 1989a ; Manchesterている。

et al., 1989）。これらの報告から，足関節の機能加齢に伴う歩行能力低下の主な要因として，大腰 筋 の 筋 量 の 減 少（ 金 ほ か，2000； 金 ほ か，低下と歩容の変化に関して，何らかの関連があると推察される。

2001），膝伸展筋力の低下（伊東ほか，1985；淵これらの背景により，「若年者の足関節可動域

本ほか，1999；福永，2000；金ほか，2000），足を制限すると，高齢者の歩行動作に近づく」とい底 屈・ 足 背 屈 筋 力 の 低 下（Vandervoort andう仮説を立てた。したがって本研究の目的は，高McComas 1986；淵本ほか，1999；福永，2000），

齢者が歩行能力を維持するためには，足関節の可バランス機能の低下（伊東ほか，1990），および動域を大きく保つことが重要であると考え，足関関節可動域の低下（James and Parker, 1989；形節可動域の制限が歩行動作に及ぼす影響を明らか

本ほか，2000）などが報告されており，歩行能力にすることとした。の低下はこれらが複合的に絡み合ったものである

Ⅱ．方法と考えられる。その他の要因として，視覚の感受性の低下（Sekuler et al., 1980）や脳幹もしくはＡ．被検者

脊髄に存在すると考えられている歩行を誘発する

被検者は，健常な若年者（21 ～ 23 歳）男子６中 枢 パ タ ー ン 発 生 器（Rossignol, 1996； 中 澤，名であった。被検者の身体的特徴は，年齢；22.01999）を含めた神経−筋系の機能低下（橋詰，±0.6 歳（mean±SD，以下同様），
身長；176.1±5.6cm，― 2 ―足関節可動域の制限が歩行動作に及ぼす影響

体重；69.7±9.1kg，体脂肪率；13.1±3.8％であった。

ター速度１/500 秒でビデオ撮影（Panasonic 製：NV-GS400）をした。

Ｂ．実験手順

これらの測定データから以下の変量を算出し実験室内に長さ 12m の歩行路を設置し，歩行た。定常歩行中の１ストライド長と１ストライド路上での歩行に十分慣れた後に測定を行った。歩

時間をビデオ画像データにより測定し，これらの行は，自由歩行，遅歩行，速歩行，最大速度歩行

値から歩行速度，ステップ長，歩調を算出した。の４条件とした。被検者への速度の指示は，自由また，踵着地時の爪先高は踵着地時の画像データ

歩行は「速くも遅くもない普通の速度で」，遅歩から算出した。足関節，膝関節，股関節の角度変行は「やや遅く」，速歩行は「やや速く」，最大速位は，ゴニオメータデータにより算出した。

度歩行は「できるだけ速く」とした。足関節固定については，固定なしの Control 群（C 群）とテーＣ．統計処理

ピングで固定した Taping 群（T 群）の２群とした。

各歩行変量における足関節固定の影響について

なお，テーピングでの固定は，足関節捻挫直後には，歩行速度および固定の有無を固定因子とし，応急処置として行う一般的な方法を用いた。すべ

被検者を変量因子とする３要因分散分析を行い，ての被検者は，C 群および T 群の２条件におい歩行速度と固定状態の交互作用が有意である場合て４種類の速度での歩行を各３回行った。各変量

は，歩行速度ごとに固定状態と被検者を因子とすにおけるデータ数は６人×３試行＝ 18 試行としる２要因分散分析を行った。自由歩行および同一た。ただし，股関節角度範囲は，１名の被検者に速度歩行での C 群と T 群の差の検定は，固定状おいて正確に測定できなかったため，C 群，T 群

態を固定因子とし，被検者を変量因子とする２要ともに５人×３試行＝ 15 試行とした。すべての因分散分析を行った。なお，有意水準は５％未満

歩行は裸足で行い，テーピングにより制限した足とし，統計解析は IBM SPSS Statistics ver. 20 を関節角度（背屈，底屈）の測定は，歩行実験開始用いた。

時に行った。

Ⅲ．結果

被検者の右脚に装着したゴニオメータ［バイオメトリクス社製：SG150 型（股・膝関節），SG110

表１は，足関節を固定しなかった場合（Ｃ群）/A 型（足関節）］による関節角度をサンプリンと足関節をテーピングにより固定した場合（Ｔ群）

グ周波数１kHz で記録した。被検者の踵部位（左の背屈角度，底屈角度を示したものである。テー右の踵骨突起）と右足親指の爪先部に反射マーピングで固定することにより，足関節の背屈角度，カーを貼り付け，右側方より毎秒 60 コマ，シャッ底屈角度は有意に小さくなった。

表１．足関節角度の比較― 3 ―広島体育学研究第 42 巻

Ａ．歩行速度別に見た各変量の比較

平成 28 年３月に T 群の値が小さかった（p < 0.05）。

遅歩行（Slow），自由歩行（Free），速歩行（Fast），最大速度歩行（Max）におけるＣ群とＴ群の比較

Ｂ．自由歩行中と同一速度歩行中における各変量の比較を図１に示した。遅歩行，自由歩行，速歩行，最大速度歩行時の足関節角度範囲（図１–Ｈ）と最本研究においては，自然な歩行である自由歩行

大速度歩行時の爪先高（図１–Ｅ）において有意のみならず，速度の影響を除くために同一速度歩※ p<0.05

図１．歩行速度別に見た各変量の比較― 4 ―足関節可動域の制限が歩行動作に及ぼす影響

行での比較を行った。表２は，C 群および T 群

Ｃ．足関節角度と股関節角度の関連の自由，遅，速，最大速度歩行のすべての試行を

図３は，同一速度歩行時の各被検者における C対象とした歩行速度の度数分布を示したものであ群および T 群の平均値を代表値とし，C 群からる。 同 一 速 度 歩 行 の 選 別 に つ い て は 柳 川 ほ か

T 群へのテーピング固定効果を矢印で示したもの（2002, 2003）の方法で行い，両群に多くのデータである。テーピングにより足関節可動域が制限さが含まれる歩行速度が 55～85m/min の歩行を採れた時に，股関節角度範囲を大きくする被検者が用した。同一速度歩行中の速度は，両群間に有意３名，逆に小さくする被検者が１名，ほとんど変差は認められなかった。

わらない被検者が１名であった。

図２は，自由歩行中と同一速度歩行中におけるⅣ．考察２群間の各測定値（mean±SD）を示したものである。自由歩行時のデータ数は，６人×３試行＝

本研究は，足関節固定単独の影響を調べるため

18 試行（ただし，股関節角度範囲は５人×３試に，足関節固定なしの C 群と足関節をテーピン行＝ 15 試行），同一速度歩行時のデータ数は，速グで固定した T 群による比較を行った。この C度が 55-85m/min を満たす試行なので変量によ群と T 群の差が足関節固定による影響を示すとり異なる。

考えられる。まず，歩行速度別に比較し，次に，自由歩行中および同一歩行中においてほとんど自由歩行中と同一速度歩行中の比較を行った。の変量は T 群において減少傾向を示した。逆に，
T 群の増大傾向が認められたのは，自由歩行中および同一歩行中の股関節角度範囲と同一歩行中の歩調であった。

Ａ．歩行速度別に見た特徴
遅歩行（Slow），自由歩行（Free），速歩行（Fast），最大速度歩行（Max）における各変量を比較すると，遅歩行，自由歩行，速歩行，最大速度歩行時

表２．歩行速度の度数分布― 5 ―広島体育学研究

第 42 巻

平成 28 年３月

図２．自由歩行中と同一速度歩行中における各変量の比較

図３．足関節角度と股関節角度の関連― 6 ―足関節可動域の制限が歩行動作に及ぼす影響の足関節角度範囲（図１–Ｈ）と最大速度歩行時ため，同一速度歩行において C 群より T 群の歩の爪先高（図１–Ｅ）において有意に T 群の値が調が大きくなったのは歩幅が小さくなったことに小さかった（p < 0.05）。

よるものである。

テーピングにより足関節可動域を制限した結柳川ほか（2003）は，自由歩行中，同一速度歩果，各歩行速度における足関節の角度範囲は小さ行中ともに両群間に有意差が認められた変量が高くなったわけである。一方，C 群と T 群におけ齢者の歩行動作の特徴を示していると報告している各歩行速度には有意差は認められていない（図る。すなわち高齢者は，歩幅と歩行比が小さく，１–Ａ）。にもかかわらず，各歩行速度における爪スイング速度が遅く，踵着地時に爪先が上がらず先高は T 群において小さくなる傾向にあり，最（足関節の背屈程度が小さく），膝関節の動作域が大速度歩行においては有意に小さかった（図１–

小さく，体幹をあまり動かさずに歩いていることＥ）。このことにより，テーピングにより足関節を示した。

可動域を制限すると踵着地時に爪先が上がりにくくなることが示唆された。

本研究において，自由歩行中，同一速度歩行中ともに両群間に有意差が認められた変量は，踵着地時の爪先高，股関節角度範囲，膝関節角度範囲，Ｂ．自由歩行中と同一速度歩行中における特徴足関節角度範囲であった。さらに，自由歩行中，これまでに報告された高齢者の歩行動作に関す同一速度歩行中ともに歩幅と歩行比は T 群におる研究は数多く，若年者との比較からさまざまないて減少傾向が認められた。以上のことにより，特徴が報告されており，速度の異なる歩行に関しＴ群において踵着地時に爪先が上がらず，膝関節て比較検討した研究が多い。しかしながら，歩行の動作域が小さくなることが示され，歩幅と歩行速度の遅い高齢者の歩容は，速度が遅いことだけ比を小さくして歩く傾向が認められた。したがっでさまざまな特徴を説明できる可能性がある。て，足関節を固定すると若者の歩行動作は高齢者

Ferrandez et al.（1990）はこのことに注目し，歩に近づくことが示唆された。

行速度が同じならば高齢者の歩行動作は若年者と一方，股関節角度範囲のみ，自由歩行中および変わらないと報告している。つまり，若年者と高同一速度歩行中の T 群において増加傾向が認め

齢者の歩行動作の差異は，歩行速度の違いのみにられた。足関節の角度範囲を制限された分だけ，起因する可能性があることを示唆している。そこ股関節の運動範囲を広げたのであろうか。このこで本研究では，若年者と高齢者の比較において自とを検討するために，足関節角度と股関節角度の由歩行で差が認められ，かつ同一速度歩行におい関連を図３に示した。その結果，足関節角度範囲ても差が認められる変数が高齢者の本質的な特徴の減少により股関節角度範囲は３名が増加し，１を示すと考えて分析を行った。

名は減少した。データ数が少ないので明確な結論

自由歩行中と同一速度歩行中における２群間のを示すことはできないが，足関節固定により股関各測定値（mean±SD）を図２に示した。自由歩節角度範囲が増加した理由は次のように考えるこ

行中および同一速度歩行中の各変量が，C 群からとができる。

T 群へと減少していれば，足関節の固定により高高齢者の姿勢制御戦略の特徴として，足関節優齢者の歩行に近づいたことになる。自由歩行中お位の姿勢制御が困難になり，股関節優位の姿勢制よび同一歩行中においてほとんどの変量は T 群

御 戦 略 を 用 い る よ う に な る こ と（Horak et al.,において減少傾向が認められた。その中で，自由1989a ; Manchester et al., 1989）や，姿勢の不安歩行中および同一歩行中の股関節角度範囲と同一定な高齢者は，足関節戦略を効果的に用いること歩行中の歩調においてのみ T 群において増大傾ができず，ほとんどの重心移動に対し股関節戦略向が認められた。速度は歩幅と歩調の関で決まるかステッピング戦略を利用すること（Horak et― 7 ―広島体育学研究第 42 巻

平成 28 年３月al., 1989b）が知られている。このストラテジーの足関節ストラテジーから股関節ストラテジー変化が足関節可動範囲の減少に因るのであれば，に変更している可能性が認められた。

それと同じことが本実験の若年者に現れたと考えることができる。

以上のことにより，足関節の機能低下と歩容の変化に関して関連があると推察でき，足関節を固本研究の結果，Ｔ群において踵着地時に爪先が上がらず，膝関節の動作域が小さくなることが示

定すると若年者の歩行動作は高齢者に近づくことが示唆された。

され，歩幅と歩行比を小さくして歩く傾向が認め文献られた。さらには，個人差はあるが，テーピングにより足関節可動域が制限されると，股関節の運Demura T and Demura S (2011) Influence of

動範囲を増加することで安定した歩行動作を維持

Restricted Vision and Knee Joint Range ofしようとする可能性も否定できなかった。

Motion on Gait Properties During Level

以上のことから，足関節の機能低下と歩容の変化に関して関連があると推察でき，足関節を固定

Walking and Stair Ascent and Descent. J Mot
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すると若年者の歩行動作は高齢者に近づくことがFerrandez AM, Pailhous J, Durup M (1990)示唆された。このことにより，高齢者における歩Slowness in elderly gait. Exp Aging Res 16 :行能力低下の防止策として，足関節の柔軟性を維

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持することの重要性を強調することができる。

淵本隆文・加藤浩人・金子公宥（1999）高齢者の歩行能力に関する体力的・動作学的研究（第２Ⅴ．まとめ報）−膝伸展，足底屈，足背屈の筋力と歩行能

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２）自由歩行中，同一速度歩行中ともに両群間に有意差が認められた変量は，踵着地時の爪

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先高，股関節角度範囲，膝関節角度範囲，足Horak FB, Diener HC, Nashner LM. (1989a)

関節角度範囲であった。すなわち，Ｔ群におInfluence of central set on human postural

いて踵着地時に爪先が上がらず，膝関節の動作域が小さくなることが示され，歩幅と歩行

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Horak FB, Shupert CL, Mirka A (1989b)比を小さくして歩く傾向が認められた。

Components of postural dyscontrol in the３）１名の例外を除いて，テーピングにより足elderly: A review. Neurobiology of Aging 10(6)関節可動域が制限されると，姿勢制御戦略を: 727-738.

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