筋力について

今日は筋力についての簡単レポート公開していきます^^
では行きまーす♡

筋力について

筋力とは

• 筋力(Muscle Strength)とは、随意的な筋収縮により、引き起こされる張力(tension)で、瞬間的または一時的な張力を意味し、時間的な要素は含まない
• 筋力は筋の断面積に比例する
• 筋力低下とは筋組織からみれば筋の断面積や筋面積が減少した状態

1. 筋パワー
• 瞬間的にどれだけ大きな力を出せるかという能力
• 低強度、高速反復での運動は筋パワーの改善に効果が高い
2. 筋の持久力
• 一定の力をどのくらいの時間持続させることができるかという能力
3. 筋の協調性
• 中枢神経系の働きによって、動筋、拮抗筋、共同筋、固定筋などがうまく効率的な運動を行うこと
(1) 絶対筋力:筋の生理学的断面積に単位面積当たりの筋力をかけたもの
(2) 相対筋力:MullerやRohmertによれば、限界筋力に対する筋力の百分率をいう

骨格筋線維の種類

1. 筋線維タイプ別特徴
タイプⅠ線維(S線維・赤筋) タイプⅡ線維(F線維・白筋)
• 小さなα運動線維で筋線維も細い
• 疲労しにくい
• 有酸素運動に主として活動
• 長時間にわたり小さな張力を発揮
(姿勢保持筋などの抗重力筋に多い)
• エネルギー消費は低い • 大きなα運動線維(神経)
• 収縮速度が速い
• 無酸素的な運動強度の高い運動に主として活動
• 乳酸蓄積により疲労しやすい
• 加齢により筋線維数が減少
• 筋収縮の増大を狙いとした筋力トレーニングではタイプⅠ線維よりも優位に肥大する

2. 病的状態での筋タイプの変化
ギプス固定 Ⅱ線維に萎縮が起こるとともにⅠ線維にも萎縮が起こる
疼痛 タイプⅠ線維萎縮
栄養失調の患者 タイプⅡ線維萎縮
末梢神経損傷 タイプⅡ線維筋の重量減少がより大きい

筋収縮の種類と特徴

1. 等尺性収縮(Isometric contraction)
① 酸素消費は少ない
② 大きな力を出していなくても疲労感が強くなりやすい
③ 最大張力を得やすい
④ 強い負荷を持続的に与えた場合、血圧上昇を招く恐れがある
⑤ 関節を動かしてはならない場合にも筋力増強運動として使用することができる
⑥ 特別な機器を使用せずにどこでも簡単に行える
⑦ 運動痛のある四肢の筋力増強に適している
⑧ 比較的短時間に急速に筋力を向上させる
2. 等張性収縮(Isotonic contraction)
① 強度が強く、時間を延長するに従い酸素消費が大きくなる
② 筋のポンプ作用の賦活により静脈血、リンパの環流を多くする
③ 心肺機能の働きの促進に適している
④ 運動感刺激を向上させる
⑤ 最大張力を得にくい
⑥ 筋力を規則正しい速度で改善していく
3. 等速性収縮(Isokinetic contraction)
① 種々に運動速度を変化させることで、Isometric、Isotonicの特徴を持つ
② 訓練後の疲労、痛みの出現が比較的少ない
③ それぞれの関節角度で最大の抵抗を筋に負荷させ得る
④ 運動痛があれば、痛みの許容範囲内での最大抵抗を筋に負荷させ得る
⑤ Isometric、Isotonicよりも大きな活動電位を示す

筋収縮にともなう代謝産物の化学的影響

• 炭酸ガス(CO2)、乳酸は血液循環により呼吸中枢に運ばれ、興奮性を高め呼吸を深くしたり、呼吸数を増大させたりする
• 乳酸は心筋において重要なエネルギー源である乳酸産生をともなう強度な運動を行わなければ、心機能の低下を招く恐れがある

筋力に影響を及ぼす因子

1. 筋断面積
2. 筋線維タイプ
3. 性別:男子の筋力を100%とすると女子の筋力は55~100%
4. 年齢:筋力は25~35歳でピークに達し、次第に減少し、老人では筋萎縮がしばしば認められ、手背骨間筋、母指球筋に多い筋力の低下は上肢よりも下肢に強い(遠位筋<近位筋)
5. 痛み
6. 筋の長さ
7. 関節角度
8. 運動速度
9. 覚醒状態
10. 疲労
11. かけ声、電気刺激

筋力増強運動の目的

• 骨格筋の萎縮:長期臥床、ギプス固定、関節拘縮、痛み、末梢神経損傷などによる筋活動の欠如あるいは低下の結果
• 筋萎縮:筋原線維の蛋白含有量の減少、筋細胞形体質、筋細胞基質の減少
• 目的
① 萎縮し、弱化した筋の強化(廃用症候群など)
② 残存筋を強化して機能の代償
③ 正常な筋を平均以上に強化すること(スポーツ選手)
④ 筋力維持(退行性疾患、全身状態の著しい低下)

筋力増強運動にあたっての基本的事項

① 筋力を増強するためには筋線維の肥大が必要
② 筋力の改善には、筋収縮の強度、種類、収縮および休止時間、頻度などを考慮すべきである
③ 筋線維の肥大は負荷の大きさに比例する
④ 遠心性収縮>等尺性収縮>求心性収縮(高い筋張力を与える)
⑤ 高負荷での運動の際、筋活動の継続時間を短くする
⑥ 活動時間が短いほど疲労感が少ない
⑦ 少ない回数で高負荷の運動 → 筋力up
低負荷で回数の多い運動 → 筋持久力up
⑧ 交叉性効果:一側の筋を強化することで、運動をしていない他側の筋にも筋力の増加が見られる
⑨ closed kinetic chain exercise → 訓練的効果が高い
:足底面が接地し、地面からの反作用を下肢が受けるような運動形態(運動の統合性)
open kinetic chain exercise → やりやすい
:支持面が接触しておらず、反作用を支持面が受けていない運動形態(筋パワーのみ)

筋力増強運動の実際

1、手順
(1) 患者の評価
• 問診、視診、検査測定により状態を把握
• ROMを計測し、有効な運動範囲を把握
(2) 患者の肢位
• 筋力と重力を考慮
• 疼痛
(3) オリエンテーション
a) MSEの目的:患者にどのような利益(効果)があるかなど
b) MSEの原理
c) 運動の随意努力の必要性
d) 注意事項:患者に気分が悪い、めまいがする、痛みが増すなどの自覚症があればすぐに訴えさせる

2、機器によるMSEの実際
(1) 機械器具の準備
• どの機械器具が最適かを考える
(2) 治療の実施
① 注意点
〈患者のリスク管理〉
• 疾患の特性を理解しておく
• 合併症に注意
• 運動中の血圧、脈拍の変動に注意
② 目的筋の収縮は適切に行われているか
• 運動方向、代償動作の有無、運動負荷の量
③ 患者の観察
④ 場所の選択
• 患者の安全性を考慮した上で、車椅子、ストレッチャー、治療マット、病室などから選択
⑤ 過労の防止
• 翌日まで疲労が残らないようにする
⑥ 過用性損傷(overwork damage)の防止
• 障害を受けた筋や神経への過度の負荷が障害をさらに増強してしまう
• 負荷量に十分な注意を払う
• 患者の頑張りすぎを防止する
⑦ 抵抗のかけ方
• 運動軸に対して垂直になるような抵抗をかける
• 2関節にまたがって抵抗をかけない
• 抵抗は急激にかけない
⑧ 運動効果
• 効果(-)のときは、その方法を再考する
⑨ 興味の問題
• 協力を得るためには、興味を示す運動方法を考慮
• 抵抗運動の場合は、同じ方法を繰り返すのではなく、何種類かの方法を組み合わせて用いる
⑩ 代償運動の防止
代償運動の要因 代償運動を防止する方法
• 運動中の痛み
• 筋の疲労
• 過度の抵抗
• 不安定な治療肢位 a) オリエンテーション
b) 観察、触知
c) 運動負荷量を適切に
d) 固定
e) 疲労の防止
f) 疼痛への配慮

3、徒手で行う場合の実際
• 正しい運動方向をデモンストレーションする
• 軽い抵抗のウォーミングアップを数回行う
• 患者に力を入れる要領を把握 → 最大の努力
• 関節角度に応じて抵抗量を増減する
• 全可動域の運動を行わせる
• かけ声などの効果も利用する

4、筋力別にみたMSEの原則
① 筋力Z(0) 他動運動、低周波刺激
② 筋力T(1) 他動運動、自動介助運動、低周波刺激
③ 筋力P(2) 自動介助運動
④ 筋力F(3) 自動運動
⑤ 筋力G(4) 抵抗運動
⑥ 筋力N(5) 抵抗運動

5、徒手または機械器具を使用した場合
(1) 機械器具を使用した場合
使用器具 利 点 欠 点
• 鉄亜鈴、砂袋、エキスパンダー、滑車、スプリング、オーバーヘッドフレーム、等速運動機器など • セラピストの体力消耗が少ない
• 患者自身で行える
• 集団で行える • 機器が高価
• 患者が運動方向を誤りやすい
• 十分に固定しなければ代償運動を起こしやすい
(2) 徒手の場合
• 患者を観察しやすく、運動を妨げず抵抗をかけやすい
• 関節運動がスムーズに行える
利 点 欠 点
• 細かな抵抗の加減が容易
• 筋の最大張力で発揮させる
• 痛み、その他の運動障害に適応しやすい
• 誤った運動 → その場で修正
• 特別な器具を必要としない
• あらゆる場所で適応できる • セラピストの体力を必要とする
• 一度に一人の患者しか治療できない

6、重力を抵抗や補助運動に利用
(1) 重力を抵抗として利用した場合
① 椅子から立ち上がり(体幹の重さが抵抗)
② 腕立て伏せ(立位で壁面→平行棒→床を利用して行わせれば、上肢の運動の抵抗を徐々に大きくすることができる)
(2) 重力を運動の保護として使用する場合
① 側臥位:肩関節90°外転位以下での肩関節内転
② 仰臥位:肩関節90°以上屈曲位からの屈曲
③ 側臥位:股関節外転位からの内転

筋力増強運動の方法

1. 短時間等尺運動
• Hettinger、Muller:筋力増強の効果は最大筋力の2/3の負荷で得られる
• 固定した抵抗に対して5~6秒間の最大収縮を行う
• 筋力の測定はひずみ計(ストレンゲージ)などを用いる
2. 漸増抵抗運動
• 軽度の負荷から最終的に最大負荷を与える方法
〈10RM(10 reputation maximum)〉
• 関節の全可動域にわたり10回反復してできる最大抵抗
(1) Delormeの漸増抵抗運動(Delormeの原法)
10RMの10%の力で10回反復
10RMの20%の力で10回反復
10RMの30%の力で10回反復

10RMの100%の力で10回反復
• 1段階ごとに2~4分休息をとらせる
• 1週間のうち5日間運動する

3. 漸減抵抗運動
• 抵抗を小さくしていくことで患者の疲労を少なくし、筋の最大限の運動を行う
1、オックスフォード法
10RMの100%の力で10回反復
10RMから1lb減少させた力で10回反復  (lb:ポンド)
10RMから2lb減少させた力で10回反復

10RMから9lb減少させた力で10回反復
2、McGovern、Luscombeの方法
10RMの100%の力で10回反復
10RMの75%の力で10回反復
10RMの50%の力で10回反復

4. 等速運動
• 等張性、等尺性の組合わさった運動である
• 動きのスピードは機器で一定 → 全可動域にわたって最大筋緊張を得る
• 機器が高価

5. 短時間最大運動
• ローズ法(Rose法)
力を抜いた状態から抵抗を負荷して、重力に抗した位置まで動かし、その肢位を5秒間維持できる最大の抵抗を負荷する
例)Quad:最大抵抗でknee jt flex 90°→0°で5秒間保持し、毎日少量抵抗↑

6. その他
(1) マッスルセッティング(Muscle setting)
• 等尺性収縮運動のすべてをいう
• 痛み、ギプスによる関節固定などによって四肢、体幹の関節を動かすことができない場合
• 筋力を増強するというよりは、筋力維持、廃用性萎縮の防止に用いる
(2) PNF(Proprioceptive Neuromuscular Facilitation)
(3) 電気刺激による筋力増強
• 随意的な筋収縮に比べ中枢神経系の覚醒状態は低い
(4) 動作による筋力増強
• 人が動作を行う場合、種々の筋が協調して、等尺性、遠心性、求心性収縮等の筋収縮を行っている
① 不安定板を使用しての運動
② Closed kinetic chainでの運動
③ PNF ・ Klein – Vogelbachの運動療法の応用

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