スポーツ傷害（J. sports Injury）Vol. 21：24−26

2016

Modified drop squat の運動力学的分析― 衝撃収吸機能の動的評価 ―
1）
2）
3）
4）
（PT） ，近藤 さや花（PT） ，小柳 磨毅（PT） ，向井 公一（PT） ，○木村 佳記（きむら よしのり）

中江 徳彦（PT）2），里田 由美子（PT）2），武 靖浩（MD）5），下村 和範（MD）5），中田 研（MD）5），前 達雄（MD）6）1）

大阪大学医学部附属病院 リハビリテーション部
関西メディカル病院 リハビリテーション科
3）
大阪電気通信大学 医療福祉工学部 理学療法学科
4）
四條畷学園大学 リハビリテーション学部
5）
大阪大学大学院 医学系研究科 健康スポーツ科学
6）
大阪大学大学院 医学系研究科 器官制御外科学
2）緒言た．そこで，爪先立ちからの急激な下降動作で踵接地を生じさせ，膝の屈曲で衝撃を吸収する modiﬁed drop squat

我 々 は， 膝 前 十 字 靱 帯（anterior cruciate ligament:（以下 MDS）を考案した（図 1）．

ACL）再建術後の jogging（Jog）許可直後において，Jog

先行研究において，SLS，MDS，Jog の床反力垂直成分の足底接地（foot strike）から踵が地面から離れるまで（mid（Fz）は，SLS では下降動作に伴う変化が緩やかであるのsupport）の位相での膝関節屈曲が不足して膝伸展域でのに対して，MDS と Jog では踵接地直後に急激な増加を示着地となる特徴から，支持脚における衝撃吸収機能が低し，衝撃が発生していた．膝関節伸展モーメントも同様の1）下することを明らかにした ．ところで，臨床評価として傾向を示し，床反力を含めた力の指標では，MDS は波形

single leg squat（SLS）の姿勢観察が行われるが，SLS は特性が Jog と類似するが，一方で負荷量は小さいことが明行えても Jog での衝撃吸収が不良な例があるため，Jog のらかとなった 2）．しかし，エネルギー吸収を反映する関節前段階において，衝撃吸収を必要とする評価が必要と考えパワーから見た衝撃吸収機能は明らかではなく，その分析が必要と考えられた．
本研究の目的は，MDS の下肢関節の吸収パワーの発揮は SLS とは異なり Jog と類似するとの仮説を検証し，MDSが Jog の前段階の評価とトレーニングになり得るか，下肢の関節パワーと足圧中心軌跡（center of pressure: COP）による衝撃吸収機能の分析から検討することである．

対象

下肢に傷害既往のない健常成人 9 名（男性 6 名，女性 3 名）を対象とした．年齢 20. 3 ± 0. 7 歳，身長 167. 7 ± 9cm，体重 61. 8 ± 7. 3kg であった．被験者には本研究の主旨を説明し，実験への参加に同意を得た．尚，本研究は大阪大学医学部附属病院の倫理審査委員会の承認を受けたものである（承認番号 15227）．

方法

図 1．Modified drop squat（片脚）
爪先立ちから脱力して下降し，踵接地の衝撃を下肢関節の屈曲により制動する．

右脚を検査側とし，運動課題は，SLS，片脚の MDS，Jog とした．SLS は立位，MDS は爪先立ちから動作を開始— 24 —

した．MDS は可能な限り脱力して下降した後に制動する

2）支持脚の矢状面上の関節パワー（図 3）ように指示した．SLS と MDS は右脚を支持脚とし，姿勢股関節の吸収パワーは，SLS では動作前半では作用せず，は，体幹屈曲 20°，膝関節屈曲 60°，運動速度はメトロノー

MDS と Jog でも接地初期の吸収パワーの発揮が乏しかっム（92bpm）で規定（1 拍で下降，1 拍で上昇）した．Jog

た．膝関節の吸収パワーは，SLS では緩徐に増加したが，は，10m を時速 8 ～ 9km で走行した．

MDS と Jog では踵接地直後に急激に増加した．足関節の運動計測には，8 台のカメラで構成される三次元動作解吸収パワーは，SLS では発揮が少なく，MDS は踵接地か析 装 置（OMG 社 製 VICON NEXUS 1. 6. 1） と 床 反 力 計ら減少した．Jog では踵接地直後は発揮がなく後半に増大（AMTI 社製 OR − 6）を用いた．指標には，合計 39 点で構した．

成される Plug in Gait Marker set を用いた．指標データは

考200Hz，床反力データは 1000Hz でサンプリングした．

察

評価項目は，1）COP の前後方向の軌跡，2）支持脚の矢状面上の関節パワー（股，膝，足関節）とし，解析には，先行研究において，床反力垂直成分（Fz）と膝伸展モー解析ソフト（VICON NEXUS 1. 6. 1）を用いた．関節パワー

メントは，SLS では緩徐に増加するが，MDS と Jog ではは，吸収パワーに着目して評価した．分析区間は，SLS と急激に増加し，衝撃が生じて膝伸筋負荷が高まることが報

MDS は下降動作，Jog は踵接地から mid support（踵が地告されている 2）．今回，エネルギー吸収を反映する下肢関面から離れるまで）とした．全課題において，分析区間を節の吸収パワーと，床反力の作用点である COP から各動100％として正規化した全被験者のデータを加算平均して作の特性を検討した．COP の後方移動により足関節の底グラフ化し，下降動作初期および接地初期の波形を評価し屈モーメントは減少，膝関節の伸展モーメントは増大し，た．

COP の前方移動ではその逆となった．関節の吸収パワーは，これらの関節モーメントの増加により高まった．

結果

SLS は，踵接地の衝撃がなく COP は比較的一定の位置にあり，各関節パワーも緩徐に増加する特性を示したこと

1）COP の前後方向の軌跡

から，他の課題に比べて急激な負荷の増大がない運動と位COP の軌跡は，SLS は比較的一定，MDS は前方から後置付けられた．MDS は，爪先立ちでは COP が前方に位置方へ移動，Jog は後方から前方へ移動し，それぞれ異なるし，足関節パワーが高まり，そこから踵接地により COP動態を示した（図 2）．

が急激に後方移動して足関節パワーは減少し，膝関節パ

図 2．COP の前後方向の軌跡
床反力計の中央に対する COP 位置の変化における被験者全員の標準偏差付き平均グラフ．分析区間は，SLS は立位から最下降位，MDS は踵接地から最下降位，Jog は踵接地から mid support．

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図 3．支持脚の矢状面上の関節パワー
被験者全員の標準偏差付き平均グラフ．分析区間は，SLS は立位から最下降位，MDS は踵接地から最下降位，Jogは踵接地から mid support．

ワーが急激に高まって衝撃を吸収する運動と考えられた．

衝撃吸収機能の動的評価やトレーニングになり得ると考え

Jog は，踵接地から mid support に向けて，COP は後方かられた．

ら前方に移動した．このため，踵接地に伴い膝関節パワー結が急激に発揮されて衝撃を吸収し，COP の前方移動につ語れて足関節パワーの発揮へ移行したと考えられた．
以上より，MDS は，爪先立ちから動作が開始されるこMDS は爪先立ちからの踵接地による COP の後方移動にとから，足関節パワーから膝関節パワーの発揮へ移行すより足関節から膝関節パワーの発揮へ移行して衝撃を吸収る特性は Jog と異なった．しかしこれは，Fz や膝関節伸する特性を持ち，Jog の前段階の評価になり得る．

展モーメントなど，膝関節への力学的負荷が Jog より小さくなること 2） に寄与すると考えられる．一方で，MDS と参考文献

Jog は，踵接地の衝撃を膝関節パワーの急激な発揮により吸収する特性が共通することが明らかとなった．したがって，MDS は，下肢関節の吸収パワーの発揮が緩徐な SLSに比べて，膝関節の吸収パワーの発揮による衝撃吸収が要求される Jog と力学的に類似点を持つ運動課題であり，一方，力学的負荷は Jog より小さいため，Jog の前段階での

１）構井健二，小川卓也，倉持由惟，他．前十字靭帯再建術後症例におけるジョギング許可直後の運動特性．日本理学療法学
術大会抄録集 2013: 0131.
２）近藤さや花，木村佳記，中江徳彦，他．衝撃吸収機能の評価
としての改変ドロップスクワットの運動解析．日本臨床バイ
オメカニクス学会抄録集 2015: 157.

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