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抽象
バックグラウンド
膝蓋大腿痛(PFP)は、身体的に活動的な個人における一般的な過剰使用による損傷です。それは、しゃがみ、階段の昇降、ランニング、ジャンプ、長時間の座位、およびひざまずきなどの膝蓋大腿関節のストレスを増大させる活動に関連する前膝、後膝蓋骨、または前膝蓋骨の痛みを特徴とする。PFP の病因は多因子性であると考えられています。最近、近位の要因が膝蓋大腿関節の生体力学に影響を与えることが示されています。
目的
本研究の目的は、PFPを有する男性およびPFPを有しない対照群において、片脚立ちおよび片脚スクワット中の股関節および膝筋活動を評価することであった。
方法
対照としてPFP(24.2±4.4歳)および18人の健康な被験体(23.5±3.8歳)を有する18人の男性が含まれた。中臀筋、大臀筋、内側広筋斜位(VMO)、および外側広筋(VL)筋電図(EMG)の活動を評価しました。提案された筋肉の筋活動および反応時間は、片脚スタンスおよび片脚スクワット作業中に評価された。PFP群と対照群との間の有意差を特定するために独立t検定を用いた。
結果
大殿筋の活動に差はどちらの課題でも見られなかった(p> 0.5)。両方の課題において、中臀筋とVMOの活性に有意差が認められた(p <0.05)。VL筋活動は片脚スタンスに有意差があった(p = 0.01)が、片脚スクワットに有意差はなかった(p = 0.1)。片脚スタンスおよび片脚スクワットの両方の間に、4つの試験した筋肉の反応時間に有意差は見られなかった(p> 0.5)。 結論 PFPを有する男性は、健常者と比較して、片脚スタンスおよび片脚スクワット中に中臀筋、VMO、およびVL筋活動の変化を示した。Gluteus maximusの活動はグループ間で少しの変化も示さなかった。また、筋肉の募集パターンはPFPと健康なグループの間で異なっていた。 前の記事次の記事 キーワード 膝蓋大腿痛筋電図検査臀筋 1 。バックグラウンド 膝蓋大腿痛(PFP)は、身体的に活動的な個人における一般的で高価な筋骨格系の症状です(Bolling et al。、2009 ; De Oliveira Silva et al。、2016 )。PFPの一般的な臨床的特徴には、しゃがみ、階段の昇降、ランニング、ジャンプ、長時間の座位、およびひざまずきなどの膝蓋大腿関節のストレスを増加させる活動に関連する前膝、後膝蓋骨、または前膝蓋骨痛が含まれる(Bolgla and Boling、2011 ; Peters and Tyson)。 、2013)。 一般の人々、特に運動選手の間でのPFPのかなりの有病率にもかかわらず、PFPの病因は物議を醸すままである(Prins and Van Der Wurff、2009)。最近の調査では、PFPの症状の原因は多因子性であると考えられていることが示唆されています(Bolgla and Boling、2011 ; Peters and Tyson、2013 ; Prins and Van Der Wurff、2009 ; Khayambashi et al。、2012)。生体力学的および構造的要因が関与していることが示されている(Saad et al。、2011)。これらの因子は、近位因子、局所因子、および遠位因子を含む3つの機構的カテゴリーに分類することができた(Davis and Powers、2010 ;Powers et al。、2012 )。近位アプローチは、PFPにおける体幹、骨盤、および股関節力学の寄与に焦点を当ててきた。局所的なアプローチでは、PFPと膝蓋骨の位置合わせおよび力学との関係が考慮されます。さらに、遠位アプローチは、足および足首の力学およびPFPに集中していた。したがって、考えられる体幹および下肢の生体力学的変化とPFPの発症との関連性を診断および治療における検討のために提案することができる(Davis and Powers、2010 ; Powers et al。、2012)。 最近、近位の要因としての股関節安定化筋の強度が膝蓋大腿関節の生体力学に影響を与えることが示されている(Powers、2010 )。ほとんどの調査で、PFPを患っている女性の股関節筋の脱力が報告されている(Brindle et al。、2003 )。体系的によるレビュープリンスとWruff(2009) 5断面観察研究を含んでおり、PFPと雌は健常者(に比べてヒップ転、外部回転子、および伸筋弱さを証明したと結論付けたプリンスとファンデWurff、2009)。Barton et al。、(2013)は、臀筋活動を評価した研究をレビューしたPFP患者において。研究の知見は、ステップアップおよびステップダウン中の正面および横断面における股関節運動障害の原因としての中臀筋活動の遅延およびより短い持続期間を示した。機能的課題の間の大殿筋活動について矛盾する証拠が見出された。限られた証拠は、ランニング中の大殿筋活動の遅延および減少、ならびに階段昇降中の活動の増加に関連していた(Rathleff et al。、2014)。限られた数の前向き研究は、股関節筋力低下がPFP発症の予測因子ではないことを示しています(Bolling et al。、2009)。 機能的活動中の股関節筋力低下と下肢運動の変化との関連は、PFP患者で研究されている(Dierks et al。、2008 ; Mirzaie et al。、2016 )。いくつかの研究では、PFPを有する女性において片足跳びおよびランニング中の股関節外転筋の衰弱および股関節内転の増加が示された(Graci et al。、2012 ; Lee et al。、2012 )。PowerとSouzaは、機能的作業中の股関節内回転の増加と股関節伸筋強度の減少との間の関連を実証した(Souza and Powers、2009)。)逆に、Bolga等。PFPを有する女性では、階段下降時に股関節運動学に変化がなく、有意な股関節筋衰弱を示した(Bolgla et al。、2008)。 動的な膝蓋骨安定化剤間の不均衡のような局所的要因としての膝蓋骨の整列および力学におけるいかなる変化も、PFPをもたらし得る。筋電図(EMG)データは、外側広筋(VL)に比べて内側広筋斜位(VMO)の筋肉活性化の遅延を示しています(Cavazzuti et al。、2010)。VMOの前にVLを活性化すると、より外側の膝蓋骨追跡を作成することができ、そして前膝領域に疼痛を生じ得る(Grabinerら、1994)。 文献は、PFPを発症する危険因子としての近位筋力低下の役割を支持するように思われる。いくつかの系統的レビューと独自の研究が、体重負荷活動中の中臀筋と大殿筋の筋電図活動を評価したが、その結果は矛盾している(Prins and Van Der Wurff、2009 ; Barton et al。、2013 ; Rathleff et al。、2014 ; Dierks et al。、2008 )。筋肉機能障害がPFPにつながる可能性があると理論付けられています。 私たちの知る限りでは、下肢近位筋と局所筋の両方を膝蓋大腿骨のバイオメカニクスの変化に寄与する要因として評価した研究はない。さらに、機能的課題における提案された筋肉間の解剖学的および機能的関係は、調査においてめったに考慮されていない。日常生活の個々の活動を同時に行う2つ以上の機能的なタスクを試験した研究はありません。痛みを交絡因子と見なした研究はありませんでしたPFPで。さらに、ほとんどの研究で、PFPの女性の筋肉活動が評価されています。活動的な若い男性におけるPFPの高い有病率、およびPFPを有する個人における下肢近位および局所筋肉の役割の重要性を考慮することにより、さらなる研究が必要であると思われる。したがって、本研究の目的は、PFPの有無にかかわらず男性の片脚スタンスおよび片脚スクワット中の股関節および膝筋活動を評価することであった。 2 。方法 2.1 。科目 PFP(24.2±4.4歳)および18人の健常者を対照として、以前の膝痛の既往歴のない(23.5±3.8歳)18人の男性をこの研究のために募集した。全ての被験者は、理学的検査を通して整形外科医によって評価/診断され、そして理学療法クリニックに紹介された。被験者の特徴を表1に示す。参加者全員が、参加前にシャヒドベヘシュティ医科大学倫理委員会によって承認された同意書に署名した。試験は2016年5月に始まり、2016年12月に終了しました。 表1。検討したサンプルの特性 健康 PFP A 年齢(歳) 23.5(3.8) 24.2(4.4) 重さ(kg) 74(19.1) 77(9.6) 身長(m) 1.76(0.61) 1.8(0.51) ボディ・マス・インデックス 23.9(0.98) 23.8(0.86) ビジュアルアナログスケール(0〜10) 0.00 2.5(0.51) ある PFP:膝蓋大腿痛。 患者は、18〜65歳の年齢で、非外傷性の膝痛の発症(VAS≦3)を示し、かつ以下の毎日の活動のうち少なくとも2つから膝蓋骨後部痛または前部膝関節痛を有する患者を対象とした。過去3ヶ月間、しゃがんだり、階段を登ったり、長時間座ったり、歩いたり、ホッピング/ランニングをする。1)膝手術または膝蓋骨追跡/脱臼の既往歴、2)根治的疼痛、急性LBP、神経障害の既往歴、3)膝蓋骨、ITB、および乾癬性腱炎/滑液嚢炎4)膝蓋骨および靱帯の不安定性、5)関節液滲出、6)構造異常(外陰部、GENUのvarum、骨盤の異常)試験、8)両側膝痛、9)補助装置なしで歩くことができないこと、10)立ちと共に増加膝痛、または11)中、7)VAS> 3 鎮痛薬及び抗炎症薬でテストの時期( Lee et al。、2012;Nakagawa et al。、2012)。
2.2 。手順
対象は、軽い擦り傷を使用して医療用研磨剤ペーストで皮膚を洗浄することによって電極配置の適用のために準備された。電極間距離10mmの双極性AgAgCl表面電極を使用して、提案された筋肉上に配置しそして筋肉活性を記録した。電極配置は、以下のように、SENIAM命令(Nakagawaら、2012年; Bolglaら、2010年; Cowanら、2002年)に基づいた(URL: http : //www.seniam.org)。
大殿筋:大殿筋のための電極を、大転子と仙骨との間の距離の半分の角度で配置した。
臀筋:大臀筋と腸骨稜の外側面との間の距離の半分に、臀筋のための電極を配置した。
VL:外側広筋のための電極は、垂直線に対して15°の方向を向いた膝蓋骨 の上縁に対して10cm上方および6-8cm 外側に適用された。
VMO:内側広筋斜筋の電極を、垂直線に対して55°の方向を向いた膝蓋骨の上縁に対して上4cmおよび中3cmで適用した。
EMG信号は、英国、P3X8、8チャンネル電極データログバイオメトリックスリミテッドを使用して得た。EMG信号は15〜500 Hzのバンドパスフィルタ、100 µv / Divのアンプゲイン、110 dBのコモンモード除去比で強化されました。生のEMGは分析のためにパーソナルラップトップに保存されました。
各筋肉について記録された筋肉活動データは、課題試験の直前に最大随意等尺性収縮(MVIC)に対して正規化された(Bolgla et al。、2010 )。大臀筋MVICは、股関節屈曲が0度、膝屈曲が90度のときに腹臥位で被験者を記録した。中央臀筋MVICは、被験者を横臥位にし、股関節を0度の屈曲、外転、および外部回転で記録した。外側広筋MVICを、90度の膝屈曲で座った姿勢で被験者と共に記録した。内側広筋斜位MVICを、60度の膝屈曲で座った姿勢で被験者と共に記録した。
次に、一連の膝蓋大腿関節装填作業を分析した。タスクの順序は片足スタンス、次に片足スクワットでした。片脚スタンステストの間、被験者は最初に15秒間両足を立ててから15秒間両手を胸の上で交差させて関係する足の上に立つように指示された。想定される位置を示すために赤い光が使用されました。片脚スクワット試験の間、被験者は最初に関与する脚の上に15秒間立つように指示され、次に赤色光が被験者に60度の膝屈曲までスクワット作業を実行するように合図し、中断することなくこの位置を15秒間維持した。釣り合いに。各タスクで3回繰り返しました。各タスク間に30秒の休憩間隔がありました。
2.3 。筋電図データ解析
生のEMGデータを完全に補正し、4次バターに相当するフィルターを備えた15 Hzのカットオフ周波数を使用してフィルター処理した(Bolgla et al。、2010)。各筋肉の二乗平均平方根(RMS)を抽出し、そしてこの式を用いて平均筋肉活動を計算した。
以下のための反応時間(RT)計算、EMGの振幅の最初の10%が抽出されたとの間の時間視覚フィードバック、この点は、各筋のRT(のために考えられた栗木ら、2011)。
2.4 。統計分析
記述的データは、人体計測学的および人口統計学的特徴について計算された。Shapiro-Wilkを正規分布の決定に使用しました。独立したt検定を使用して、PFP群と対照群との間の有意差を特定した。アルファレベルは0.05に設定された。
3 。結果
片脚立ち中の平均臀筋中央値、VMO、およびVL活性化は、PFP群と健常対照群との間に統計的に有意な差を示した。しかしながら、平均大臀筋活性化は有意差を示さなかった(表2)。片脚スクワット中に、平均臀筋中央値およびVMO、ならびにPFPと健常対照群との間の活性化レベルに有意差が認められた。単一脚のスクワットの間に、PFPと健常対照群との間の平均最大臀筋数およびVL活性化レベルの差は特に観察されなかった(表2)。
表2。片脚スタンスおよび片脚スクワット中の平均筋肉活動
筋 グループ 片足スタンス P値 片脚スクワット P値
平均活性化(%MVIC) 平均活性化(%MVIC)
グルテウスマクシムス
健康 15.94(5.3) 0.97 24.66(6.59) 0.87
PFP A 16(4.97) 25.05(7.98)
臀筋
健康 22.66(4) 0.01 22.44(4.04) 0.04
PFP 18.11(6.66) 19.55(5.47)
外側広筋
健康 37.83(6.2) 0.01 90.27(8.92) 0.1
PFP 49.11(17.4) 96.33(12.27)
広筋斜筋
健康 48.6(7.2) 0.00 98.27(7.2) 0.00
PFP 35.61(8.8) 87.77(12.08)
ある
PFP:膝蓋大腿痛。
PFP群および対照群が片脚スタンス課題を完了したとき、反応時間に統計的に有意な差はなかった(表3)。しかしながら、対象が片脚スクワット課題を完了したとき、群間でVLの反応時間に有意差があった(表3)。
表3。片脚スタンスおよび片脚スクワット中の筋肉の反応時間(秒)。
筋 グループ 片足スタンス P値 片脚スクワット P値
平均活性化(%MVIC) 平均活性化(%MVIC)
グルテウスマクシムス
健康 0.75(0.11) 0.27 0.68(0.09) 0.64
PFP A 0.70(0.14) 0.70(0.12)
臀筋
健康 0.70(0.08) 0.57 0.67(0.05) 0.16
PFP 0.68(0.13) 0.71(0.11)
外側広筋
健康 0.73(0.08) 0.69 0.76(0.06) 0.00
PFP 0.71(0.06) 0.68(0.06)
広筋斜筋
健康 0.70(0.08) 0.60 0.70(0.08) 0.92
PFP 0.72(0.14) 0.70(0.09)
ある
PFP:膝蓋大腿痛。
4 。討論
本研究の目的は、PFPを患っている男性と健康な被験者の機能的作業中の股関節と膝の筋肉の筋電図活動を評価することでした。下肢の近位筋の欠損は膝蓋大腿関節に影響を及ぼす可能性があると我々は仮定した。
4.1 。筋肉活動
その結果、いずれの課題においても大殿筋の活動に差は見られなかった。PFPを有する対象における下肢のアライメント不良(内転および内旋の増加)に関しては、大殿筋の顕著な代償的役割がこれらの患者に見られ得る。この筋肉は体幹に対して安定化の役割を果たしているようです。
本発明者らの知見に基づいて、片脚スタンス(p <0.01)および片脚スクワット(p <0.04)中の健常者と比較した、振幅または活動レベルの観点から見たPFP患者における臀筋筋欠損を確認した。中殿が重要であるため、安定剤の大腿骨の横方向及び正面平面の両方における動きは、中殿の任意の欠損筋肉活動または遅延開始が過剰大腿内転とにつながる可能性があり、内部回転 PFPSに関連付けることができました。
ウィルソン等。(Wilsonら、2011)は、PFPを有する被験体において、臀筋活動の大きさの減少および活動の開始の遅延を示した。しかしながら、大きさまたは発症時間に関して大殿筋に有意差は見られなかった。2003年には、ブリンドルら。、(2003)およびコーワンら。、(2009)も、以前の活性化に述べた中臀筋の間の階段の登りも、この研究だけでなく、位置の筋肉の減少大きさで確認されました、下肢の近位部で。しかしながら、逆に、ウィルソン等。(Willson et al。、2012)は、PFPを有する女性において大殿筋筋活動の増加を報告したが、大殿筋の大きさまたは開始活性化時間に変化はなかった。
単脚スクワット中のVMO(p <0.01)ならびに関与した脚に立つ間のVMOの振幅(p <0.01)およびVL(p <0.01)に有意差が見られた。研究の知見に関して、VL筋肉活動は両方のタスクの間に増加しました。筋肉活動のこの増加は、膝関節のこわばりを増強するための試みであり得る。結果はStensdotter等のものと一致しています。De March Baldon et al。(Stensdotterら、2008;De Marche Baldonら、2009)は、膝蓋大腿骨圧迫を軽減するための代償的戦略として、偏心四頭筋活動の増加を記載している。さらに、Stensdotter et al。、(2008)は、立っている間に大腿四頭筋の振幅の増加を示しました。
VMO筋肉活動の大きさは両方のタスクで減少しました。横方向および正面の平面における大腿骨の整列障害のため、活動性の低下は膝蓋骨追跡の変更によって説明できた。
4.2 。反応時間
今回の研究では、片脚スタンスと片脚スクワットの両方で、4つの試験筋肉の反応時間に有意差は見られなかった。しかし、筋肉の募集の順序両方の作業中に、健康な被験者とPFP被験者の間で差がありました。PFP患者では、片脚立ちの間に次の筋肉が順に活性化された:中臀筋、最大臀筋、VL、そして次にVMO。しかし、健康な被験者では、募集パターンは以下の通りでした:中臀筋、VMO、VL、および大殿筋。これは、適切な整列を維持するために、臀筋のより早期の活性化が近位領域を安定させることを示している。片脚スクワット中に、PFPS対象はVL、大臀筋、VMO、および中臀筋の早期の活性化を示した。しかしながら、健康な被験者は、中臀筋、最大臀筋、VMO、およびVL筋肉動員を示した。VLとVMOの筋肉の反応時間については、本研究は、片脚スタンスまたは片脚スクワットのいずれかの間のVMOと比較した場合、PFP群においてより早いVL活性化を示した。この結果はCavazzutiら。(2010)調査結果。
この研究は既存の文献により多くの臨床的および治療的価値を加えた。方法に関して、より解剖学的および機能的関係を有する下肢近位および局所筋肉は、日常生活の活動に寄与する2つの機能的課題において評価された。これは、臨床医がPFP患者の診断と治療に役立つ可能性があります。この研究では、PFPの交絡因子としての疼痛が抑制された。調査に基づいて、痛みは筋肉動員と筋肉活動の発症時間を変える可能性があります。さらに、活動的な若い男性におけるPFPの高い有病率にもかかわらず、それらは以前の研究で有意により少なく割り当てられました。したがって、これらの研究の知見は、PFPを有する男性における近位および局所筋肉の役割を特徴付けた。
4.3 。制限事項
本研究はいくつかの制限によって批判される可能性がある。すべての被験者は24〜28歳の男性であり、したがって我々の調査結果は女性、あるいは異なる年齢の男性にさえ一般化できないかもしれません。サンプルサイズが小さいことは、将来の研究で修正するために考慮すべき制限であった。さらに、将来の研究では、体幹筋やより多くの股関節筋を評価する必要があります。運動学的解析が推奨されます。
5 。結論
結論として、中央臀筋、VMO、およびVLの筋活動は、健常者と比較して片脚スタンスおよび片脚スクワット中にPFPを有する男性で変化した。Gluteus maximusの活動はグループ間で少しの変化も示さなかった。また、筋肉の募集パターンはPFPと健康なグループの間で異なっていた。したがって、我々の結果は下肢の近位の筋肉のあらゆる弱さが膝蓋大腿関節に影響を及ぼし得るという仮説を支持する。
謝辞
著者は彼らの一般的な支援についてShahid Beheshti医科大学の理学療法学科に感謝したいと思います。
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©2018エルゼビア株式会社発行

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1360859218304522