チャイルドサイエンス, 2017, 14, 20-23● 研究論文投幼児の発育にともなうアキレス腱長の変化

稿

山田一典（福岡こども短期大学 准教授） 浦田達也（神戸医療福祉大学 講師）
怡土ゆき絵（福岡こども短期大学 講師） 吉塚亮一（城南スポーツ整骨院 院長）
要約

本研究は幼児の発育にともなうアキレス腱長の変化について調査し、その特性について明らかにすることを目的とした。本研究で測定を実施した項目は、身長、体重、下腿長（左右）、腓腹筋腱長（左右）とヒラメ筋腱長（左右）の５種類８項目であった。これら全ての項目は加齢とともに増加する傾向を示した。また、下腿長、腓腹筋腱長、ヒラメ筋腱長は左右の差および男女の差を示さなかった。これらの結果から、幼児は身長や体重の発育と同様に、アキレス腱長を増加させるものと考えられる。アキレス腱長と月齢の関係をみると、腓腹筋腱長は 12 ヶ月頃から 30 ヶ月頃にかけてと 48 ヶ月頃から 60 ヶ月頃にかけて急激に増加し、ヒラメ筋腱長は 12 ヶ月頃から 30 ヶ月頃にかけて急激に増加した。さらに各アキレス腱長を下腿長で除した腓腹筋腱長割合とヒラメ筋腱長割合それぞれと年齢の関係を見ると、腓腹筋腱長割合では０歳と１歳、ヒラメ筋腱長割合では０歳と１歳、０歳と２歳で有意に増加した。これらの研究結果と乳児・幼児の歩行に関する先行研究を合わせて考えると、乳児型歩行（12 ヶ月頃）から幼児型歩行（21 ヶ月頃）に変化をする時期に腓腹筋腱長、ヒラメ筋腱長ともに増加がみられ、さらに成人型歩行（36 ヶ月頃）を獲得した後、腓腹筋腱長の増加がみられるものと考えられた。したがって幼児期のアキレス腱長の増加には歩行などロコモーションに大きく関与し、その獲得状況から変化を引き起こされるものと考えられた。
キーワード：腱の可塑性、超音波組織断層撮影法、ロコモーション

緒 言

位を獲得し、その後二足歩行を可能とする 24） ため、目まぐるしくこれらの動作を獲得していくことから、腱は筋から骨にかけて繋がっており、関節での力の伝達を行い、全ての運動に関与することから、その役その環境下でアキレス腱長も大きく変化させられると考えられる。

割やトレーニングなどの負荷による特性の変化は注目

そこで本研究は、幼児の発育にともなうアキレス腱を集めている。近年、超音波組織断層撮影法を用いた長の変化について調査し、その特性について明らかにヒト生体における筋腱の動態計測の確立することを目的とした。

8）13）

により生体外部からの情報（関節の角度やトルク）だけでなく生体内部の筋束・腱組織の形態や動態の情報も利用し、ヒト身体運動中の骨格筋メカニクスが探索されている。これら腱に関する研究は、ヒト身体運動中の動態 9）10）11）や一定期間のトレーニング負荷に対する特性の変化

1）2）を調査するなど様々な方向から行われて（1）被験者
被験者は、保育園に在籍する園児 52 名（０歳児：２名、１歳児：５名、２歳児：８名、３歳児：15 名、いるものの、腱の発育発達に関する報告は少ない。し４歳児：16 名、５歳児：６名；平均 3.9

かし、身体運動における腱はヒト身体の重要な効果器

29 名、女児：23 名）とした。すべての被験者とそのであることから、その発育発達に関する知見は腱の動保護者は、研究に参加する前に本研究の目的、実験内態やトレーニングについて考察する際の基礎データに容の説明を受け、保護者はそれを理解した上で本研究成り得ると考えられる。に参加するための承諾書を提出した。なお、本研究は超音波画像診断装置を用いて腱の形態的特性について調査した研究として、双生児間のアキレス腱の形態的特性について比較した團野と石川

1.5 歳；男児：

ヘルシンキ宣言の趣旨に従うとともに、福岡こども短期大学倫理委員会に申請し、承認を得た。

は、環境的要因

5）によって変化することを報告している。また、久保 14）

20

方 法

（2）アキレス腱長の測定と分析

は、児童のアキレス腱の力学的特性について調査し、アキレス腱長の測定は、山田と谷端 25）と山田ら 26）

成人と比較して児童のアキレス腱は柔らかい（伸びやの方法を参考にした。被験者は安静立位の状態で、超すい）ことを報告している。これらの研究報告に合わ

音波画像診断装置（Noblus、日立製作所社製、日本）

せ、幼少期は伏臥位、仰臥位、座位、四つん這い、立を用いて測定した。なお、本研究に参加したすべてのる傾向を示した（図 2）。これらの傾向から、各被験（腓腹筋腱長、以下 MG とする）と、腫骨隆起とのア者の年齢と相対値で示された腱比率の関係性をみたと

キレス腱付着部からヒラメ筋遠位部まで（ヒラメ筋腱ころ、R-%MG、L-%MG は０歳から１歳にかけて有意長、以下 SOL とする）をそれぞれ画像で確認し皮膚に増加した後、１歳から５歳までは大きな変化を示さ上のポイントから長さを巻尺で測定した（図 1）。下なかった（図３、p<.05）。R-%SOL、L-%SOL は０歳

腿長（㎝、以下 Shank とする）は、大腿骨外側上顆から 2 歳にかけて有意に増加した後、3 歳から 5 歳ま点から外果最突出点までの長さを巻尺で測定した。腱では低下する傾向を示した（図 3、p<.05）。なお、各比率は Shank に対する MG と SOL の相対値（％）と測定項目における左右の差は示されなかった。さらに、した（それぞれ、％ MG、％ SOL）
。なお、これらの各測定項目における男児と女児の差は示されなかっ測定は左右脚ともに実施した（以下、右脚を R、左脚た。

稿

においては、12 ヶ月頃から 30 ヶ月頃にかけて増加す

腫骨隆起とのアキレス腱付着部から腓腹筋遠位部まで

投被験者は、自立可能であった。アキレス腱長（㎝）は、を L とする）。

考 察（3）統計処理本研究によって示された測定の値は、平均値±標準

本研究は、幼児の発育に伴うアキレス腱長の変化に偏差として示した。平均値の差の有意性について、各ついて調査し、その特性について明らかにすることを測定項目と年齢の比較には反復測定の一元配置分散目的とした。その結果、年齢の増加とともに MG およ分析を行った。その後、主効果が認められた場合は、び SOL 共に長さを増加させる傾向を示したが、特にScheﬀe の方法を用いて多重比較検定を行った。各測MG は 12 ヶ月頃から 30 ヶ月頃にかけてと 48 ヶ月頃

定項目における左右脚の比較には対応のない t-test をから 60 ヶ月頃にかけて急激に増加し、SOL は 12 ヶ月行った。各被験者の月齢と MG および SOL それぞれ頃から 30 ヶ月頃にかけて急激な増加を示した。さらの関係については、決定係数を基に、当てはまりの良に本研究は年齢と各腱長を下腿長で除した％ MG およさから 3 次の曲線回帰式を用いた。なお、統計的有意び％ SOL との関係についてみた。％ MG では０歳か水準は危険率 5％未満とし、p ＜ .05 で表示した。

ら１歳にかけて有意に増加した後、定常状態を示し、％SOL では０歳から２歳にかけて有意に増加した後、定結 果常状態を示した。これらの結果から、12 ヶ月頃から30 ヶ月頃にかけての乳児型歩行から幼児型歩行への移本研究の測定で得られた全ての項目の値は、表１

行期に MG、SOL 共に長さを増加させ、さらに成人型に 示 す。 絶 対 値 で 示 さ れ た R-MG、L-MG、R-SOL、歩行を獲得した 48 ヶ月頃から 60 ヶ月頃にかけて MG

L-SOL、R-Shank および L-Shank は年齢の増加とともの長さを増加させるものと考えられた。したがって幼に増加した。３次の曲線回帰式からみると、各被験者児の発育に伴うアキレス腱長の増加は、歩行発達過程の月齢と MG および SOL それぞれの関係は、MG にに依存するものと考えられる。腱は筋の収縮によっておいては 12 ヶ月頃から 30 ヶ月頃にかけて、48 ヶ月頃産み出されたエネルギーを骨に伝え、関節運動を引きから 60 ヶ月頃にかけて増加する傾向を示した。SOL起こす 4）6）7）。特にアキレス腱は下腿の腓腹筋ならび

表 1：各年齢における測定値

図 1：下腿三頭筋における超音波撮影画像とイラスト

21

投稿22にヒラメ筋から踵骨隆起に付着している腱であり、ヒ歩行しているものと考えられる。したがって、本研究トが歩行や跳躍などの移動運動（ロコモーション）のの結果で 12 ヶ月頃から 30 ヶ月頃にかけて MG、SOL際に必要である。アキレス腱の可塑性を調査した先行共に腱長を増加させたのは、乳児型歩行から幼児型歩研究では、トレーニングに伴う変化、一卵性双生行へ移行していく中で変化し、さらに 48 ヶ月頃から

1）2）など様々な検討

60 ヶ月頃にかけて MG の腱長を増加させたのは幼児が行われているものの、これら一連の先行研究は成人型歩行から成人型歩行へ移行していく中で変化したもを対象としたものがほとんどである。また、機能的おのと考えられる。しかしながら、これらアキレス腱長よび力学的な特性について久保は児童のアキレスの変化は、歩行動態の変化に伴って引き起こされたも腱は大人と比較して柔らかいことを明らかにしているのなのか、それともアキレス腱の変化が歩行動態を変が、発育にともなうアキレス腱の形態的特性の変化に化させたものなのかは明らかになっておらず、さらなついては明らかにしていない。そこで本研究は疫学的る検討が必要と考えられる。

児間の比較

5）や競技種目間の比較

12）

14）

研究の手法から、幼児の発育に伴うアキレス腱長の変月齢と腱長の関係から傾向を明らかにした後、年齢化について調査した。その結果、以下の傾向が明らかと腱長割合の関係から統計学的有意な差についても調になった。

査した。その結果、％ MG はお歳から１歳にかけて、％アキレス腱が長いということは短いものに比べて、SOL は０歳から２歳にかけて有意な増加を示した。そ筋の収縮に伴う伸長（strain や elongation）を少量にし、の後、２歳から５歳にかけて％ MG および％ SOL は少しの伸長で足関節の底屈動作を可能にする。これは定常状態を保った。さらに％ MG は 50％から 60％のエネルギー効率の観点や疲労軽減の観点から見ても効間を推移した。成人の日本人について調査した先行研果的であることが明らかにされている。また近年、

究 15）25）26）によると、％ MG は 46％から 61％の間でアフリカ人選手による陸上競技、特に中・長距離種目あったと報告されている。したがって、本研究で得らの活躍は記憶に残されていることかと思われるが、黒れた幼児の値は、成人と変わらないものであった。ま人選手のアキレス腱長は日本人と比較して長いこともた、成人の日本人の％ SOL について調査した先行研明らかにされている究 15）25）26）によると、10％から 15％の間で報告されて2）23）。つまり、アキレス腱が長いこ

15）とは、効率の良い運動を可能にするものである。一般いる。本研究で得られた％ SOL は３歳時の 22.0

的に０歳から１歳にかけて乳児は伏臥位、仰臥位、座を最長に、その後減少傾向である。腱長は筋の肥大に位、四つん這い、立位を獲得し、その後、独立した二伴う羽状角の増加によっても、その長さに大きく影響足歩行を獲得する。独立した二足歩行を獲得した１を及ぼされる 16）。しかしながら、本研究ではヒラメ筋歳頃の乳児は１歳９ヶ月頃にかけて幼児型歩行を獲得における羽状角の測定を実施していなかったため、％し、さらに 3 歳頃には成人型歩行を獲得する

SOL の減少に関するメカニズムは解明できなかった。

24）3）17）18）

3.6％

19）20）21）22）。これらの歩行パターンを筋電図の変化か

そこで本研究のリミテーションおよび今後の展望としらみた先行研究 3）17）18）20）22）によると、アキレス腱のて、腓腹筋およびヒラメ筋の筋部に関する形態的特性

付着する腓腹筋は、歩行動態を発達させることで筋放とアキレス腱の関係性についてさらに測定を行う必要電を減少させている。つまり、幼児は発達にともないがあると考えられる。また％ MG についても、２歳の筋の収縮を最小限に抑え、アキレス腱の伸縮を用いて段階で成人と変わらない値になっていることも、歩行

図 2：腱長と月齢の関係

図3：下腿長で除されたMG，SOLそれぞれのアキレス腱長割合と各年齢の関係

黒丸は MG の腱長を示し，白丸は SOL の腱長を示す．大きく示された黒丸と白丸は，各年齢の平均値を示す．

％ MG のアスタリスクは 0 歳から 1 歳にかけての有意な差を示す．％ SOL のアスタリスクは 0 歳から 1 歳，0 歳から 2 歳それぞれの有意な差を示す（＊ p<.05）

以外の運動の影響を受けているのか、それとも％ SOL
同様、腓腹筋の筋肥大に伴う羽状角の増加に影響を受後調査を深めていく必要があると考えられる。また、非常に困難ではあるが、各年齢および月齢にバランスよく測定を実施できるよう、継続的な調査を進めていかなくてはならないと考えられる。

謝 辞
本 研 究 は 日 本 学 術 振 興 会 科 学 研 究 費（JSPSKAKENHI Grant Number JP 17K13176）の助成を受けたものである。また、本研究を遂行するにあたり大阪体育大学教授・石川昌紀先生ならびに石川研究室に所属するスタッフの皆様に多大なご支援をいただいた。さらに、実験および調査には福岡こども短期大学附属だいいち幼稚園・保育園にご協力を得た。ここに感謝の意を表し御礼申し上げる。

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