機能のために重要なエビデンス:骨盤回旋のダイナミクス(ビデオ)パート1

ゴルフスイング中の縦軸/垂直軸における骨盤回旋のダイナミクスを調査した日本人研究者達のリサーチを基に、チェーンリアクションバイオメカニクスを解説するビデオのパート1。グレイインスティチュート、GIFTプログラムの学長デーブ・ティベリオ博士がわかりやすく解説してくれます。

グレイインスティテュート 6:02

機能のために重要なエビデンス:骨盤回旋のダイナミクス

Takagi T, Murata M, Yokozawa T, Shiraki H. Dynamics of pelvis rotation about its longitudinal axis during the golf swing. Sports Biomechanics, 2019, April 30: 1-20. (ゴルフスイング中の縦軸における骨盤回旋のダイナミクス) この記事の目的は、ゴルフスイング中の水平面における骨盤の回旋を生み出す運動学を探求することにあります。特に、バックスイングおよび、インパクトに先立つダウンスイングが、「人工加速分析」と呼ばれる数学的プロセスを使用して分析されました。ハンディキャップの低い31人のゴルファー達(男性、女性両方)のスイング(ドライバーでの)が高速モーションキャプチャーとフォースプレートを使用して計測されました。研究者達にとって特に興味深いのは、バックスイングおよびダウンスイングの様々な段階における関節内トルクと、トルクのタイミングでした。 後ろ側の股関節のトルクのタイミングに関連した結果が、運動専門家の方々にとって最も重要なものかもしれません。彼らは、後ろ側の股関節と前脚(ターゲット)の瞬時最大トルクは、一つの例外を除き、全般的に同じくらいの時間で起こっていることを発見しました。筆者達は、ダウンスイング開始中において、後ろ側股関節の前額面における外転トルクが、その他のトルクに先行して最大化したと記しています。論文を読んだところで、その他のトルクが同時に起こったのではないと論議することもできますが、外転トルクがまず先に最大化したことには疑いの余地がありません。 この前額面の動きの実践的な論理的結論とは何なのでしょうか?これは、ターゲットに向かっての骨盤のアグレッシブな回旋に先行する(そして最大化するための)後ろ側の脚からターゲット側の脚へ、よく受け入れられた体重のシフトと一致するようです。他の研究とも一致して、骨盤の回旋速度は、ボールのインパクト以前に最大化します。筆者達は、この論文のリビューにおいて、数多くの研究論文が、ゴルファーの性別、年齢別、スキルレベル別における骨盤の回旋の相違を確認していると記しています。アプライドファンクショナルサイエンス( AFS ) の立場からの質問は:この前額面のトルクは、ゴルフスイングの「真実」なのか?もし、それがゴルフにおける「真実」だとすれば、これは他のファンクショナルな活動にも見出せるものなのか?バイオメカニクス的なチェーンリアクションはトレーニングされるのか?というものになります。 ゴルフにおいて、前脚への体重移動は、骨盤、体幹、腕、そしてクラブが回旋し、クラブのヘッドのスピードを生み出すための「ポスト(軸)」を作り出すと提案されています。野球の投球や、クリケットのボウリングや、やり投げにおいても、用具のリリース速度を最大化させるために、前脚を同様に「ポスティング」します。つまり他のスポーツにも運動学的な類似点があるのです。グレイインスティチュートの観点では、このトルクのシークエンスと、回旋速度最大化のために軸を作ることは、全ての効率的な動きの「真実」です。アプライドファンクショナルサイエンスにおいて、この軸は固定されたものではなく、動きの中で変化をするものです。そのために、これは「運動の機能的軸」と呼ばれます。 この機能的軸を、より深いレベルで理解するために、ゴルフスイングに戻ってみましょう。論文中で縦の軸と表現されているのは、水平面の動きがその周りで起こる垂直軸を意味します。もしこの軸が骨盤の中心に固定されていれば、バックスイング中、およびダウンスイング中の骨盤の回旋は、自動車のハンドルをターンするのに似ています。軸が固定された状態で、ハンドルの右側は左側と同じ距離(でも反対方向へ)上下に動きます。これがゴルフスイングにおいても真実であれば、右利きのゴルファーのバックスイング中、骨盤の左側は、骨盤の右側が後ろへ動くのと全く同じ分量だけ前方へ動くことになります。ダウンスイング中には、この逆がよく観察されます。このことが起こるとき、回旋の軸は中心で固定されることはできません。回旋の軸は、ある部分、どちら側の脚がより体重を多く支えているのかの割合に基づいて移動する、シフトする機能的軸となるのです。 これが、前額面の外転トルクが回旋速度の先に起こる理由になり得るのでしょうか?ターゲット側の脚への機能的軸のシフトは、リード側の脚に十分な筋力がなければ低減し得るのでしょうか?体重シフトの違いは、異なる性別、年齢、スキルレベルにおいて異なる回旋パターンを生み出すことがあり得るのでしょうか?もしこれが「真実」あるいは人間の動きの原理原則であるなら、プラクティショナー達は、スポーツやアクティビティーに特異的な機能を向上させるトレーニングの動きを生み出すことができるでしょうか?この最後の問いかけこそが、グレイインスティチュートを駆動する力なのです。グレイインスティチュートは、人間の動きの原理原則の理解に努め、あらゆるアクティビティーのチェーンリアクションバイオメカニクスを探求することに努め、「望むチェーンリアクション機能を促進する」ための個別化されたトレーニングプログラムの「創作と管理」の方法をムーブメントのプロ達に指導することに努めます。

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機能のために重要なエビデンス:骨盤回旋のダイナミクス(ビデオ)パート2

ゴルフスイング中に必要な機能的軸を中心とした体重のシフトとは?そのシフトが起きない場合には何が起こるのか?ゴルフスイングのみでなくその他の活動に機能的軸はどのように関わるのか?グレイインスティチュートのビデオシリーズのパート2をご覧ください。

グレイインスティテュート 6:33

機能のために重要なエビデンス:股関節置換手術後1年目の階段昇降

Quenn RM, Attarian DE, Bolognesi MP, Butler RJ. Bilateral symmetry in lower extremity mechanics during stair ascent and descent following a total hip arthroplasty: A one-year longitudinal study. Clinical Biomechanics, 2015, 30:53-58. 「股関節置換手術後の階段昇降中の下肢メカニクスにおける両側性対称性:1年間の追跡調査」 この研究では、手術前、手術後6週間、手術後1年後という3つの異なった状況における42人の患者の階段昇降中の運動学的データ、動的データを記録しています。この記事では、3つのデータ集積インターバルにわたり階段上行中における手術肢、非手術肢の比較データに注目をします。 著者達は、矢状面および前額面における股関節の動きと筋モーメントを報告しています。手術に先がけて、手術肢と非手術肢を比較した時の差異が確認されていました。経時的な手術肢の特徴の分析においては、患者の手術前と手術後6週間のインターバル間での階段の登り方の間で、計測された大部分の変数要素には違いが見られませんでした。統計的に有意な違いが起こったのは手術後6ヶ月から1年の間でした。これは驚くようなことではないのですが、この変化の性質は、より良い階段昇降およびより良い生活の質を促進するための手術後のリハビリプログラムのためのガイダンスを提供してくれるものでもあります。 矢状面において、最大伸展量が増加するにつれて、階段上行で使用される股関節屈曲量は低下しました。股関節伸展筋群によって生み出されるモーメントは増大しました。これを補足し合う2つの解説が存在します。この実験において、弱い股関節伸筋を持つ被験者達は、階段上行をより容易にするために手術肢側の股関節をより屈曲したのかもしれません。屈曲位が重心を前方に動かしますが、これはまた股関節伸展筋群を伸長することにもなります。伸長されたポジションにおいて、伸筋群はより大きなトルクを生み出すことができます。股関節伸展筋群が筋力を獲得することで、屈曲へのニーズは低下し、筋肉からのより大きな伸筋トルクは、股関節をより伸展したポジションへと駆動します。 股関節伸展筋群の筋力向上が機能向上を促進するという知識は、特に驚くべきことではありませんが、この向上が起こるまでの時間を低減するための戦略を提供してくれるものです。股関節伸展筋群が活性化することを要求するトレーニングムーブメント(アクション)は、数多く存在します。スクワット、非手術肢を伴うランジ、そして手術肢を伴うランジは、股関節伸展筋群の活性化に要求される股関節屈曲を生み出します。股関節屈曲のみでなく、股関節内転や股関節内旋を生み出すためには特定の種類のランジが選択されるでしょう。これら3つの動きは全て、股関節後面外側の筋肉群をローディングします。これは、すべての臀筋群、ハムストリングス、そして内転筋群を含みます。すべての股関節後面外側の筋群は、教科書に示唆されているような単一面での孤立化した動きではなく、動きの三面全てにおいて働きます。 腕のリーチが筋群を伸長することができる(そしてトルク生成を向上する)ことを認識して、スクワットやどちらかの脚からのランジと両腕、または片腕の3つの運動面へのリーチの組み合わせは、筋群の“スイッチをオン”にします。このトルク増大というトゥイーク(微調整)は、患者達が術後6週間で提示したことを模擬するものでもあります。一旦、股関節後面外側の筋群が筋力を獲得すれば、各運動面に向かっての腕のリーチによって生み出された増大は減少していくでしょう。リーチの低減は、階段上行の運動学をより本質的なものにします。アプライドファンクショナルサイエンスの「トゥイークイン」と「トゥイークアウト」という戦略に沿って、最終的には腕のリーチの方向を逆に向ける、つまり股関節後面外側の筋群が不利な立場となるために、股関節やそのほかの下肢へのチャレンジが増大するようにすることもできます。 この研究に記録されている、より大きな股関節屈曲から、より少ない股関節屈曲へのプログレッション、そして、より少ない股関節伸展位からより大きな股関節伸展位へのプログレッションは、タスクを達成するために身体がリソースを利用する能力を展示しています。リソースが変化すると(より大きな伸筋トルク)、システムは部分間のコーディネーションを修正します。このプログレッションを促進するために、リハビリテーションの動きを動きの三面においてトゥイークするプロセスは、グレイインスティチュートのすべての教育コースにおける基礎となるものです。

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機能のために重要なエビデンス:股関節置換手術後1年目の階段昇降(ビデオ)パート1

股関節置換手術の前、術後6週間、術後1年間という時期の患者の階段昇降、特に階段上行の動きにおける左右差を記録したリサーチデータをもとにした記事に続く、ビデオでの具体的な解説シリーズ。成功の上に成功を積み重ねていく方法とは?

グレイインスティテュート 9:43

機能のために重要なエビデンス:股関節置換手術後1年目の階段昇降(ビデオ)パート2

股関節置換手術の前、術後6週間、術後1年間という時期の患者の階段昇降、特に階段上行の動きにおける左右差を記録したリサーチデータをもとにした記事に続く、ビデオでの具体的な解説シリーズ。成功の上に成功を積み重ねていく方法とは?

グレイインスティテュート 6:26

機能のために重要なエビデンス:足首靭帯結合の機能、怪我そしてリハビリ

Clanton TO, Williams BT, Backus JD, et al. Biomechanical Analysis of the Individual Ligament Contributions to Syndesmotic Stability. Foot & Ankle International, 2016, 38: 66-75. 「靭帯結合の安定性に貢献する各靭帯の生体力学的分析」 この研究の目的は、足関節遠位部の脛骨と腓骨の靭帯結合の安定性への各靭帯の特定の貢献を解説することにありました。この研究は8体のご遺体の下肢の検体を使用したものであるため、読者は、筋肉が存在している状態での機能に対してこの研究の結果をそのまま移行することに対しては注意を払う必要があります。この注意を念頭に置いた上で、研究のデータは、いわゆる「ハイアンクルスプレイン/高位置での足関節挫傷」において、これらの構造の障害のメカニクスについての洞察を提供してくれます。「高い位置」が意味するのは足首よりも少し上の脛骨と腓骨間の関節です。この関節の統合性は、足関節(距腿)の安定性にとって重要です。靭帯結合の靭帯への怪我に対しては、より頻繁に見られる足関節外側の靭帯の怪我に対してとは異なるアプローチが要求されます。 この記事では、検体が垂直方向に負荷をかけられ、足部に対して外旋力が適用された際の研究の結果に注目をします。特に、下前脛腓靭帯(AITFL)が切断された時に結果を解説します。最も起こりがちな怪我のメカニズムは、足が地面に固定された状態で身体と脚が、脚の内旋方向に向かって強制的に回旋される時に起こります。脚が内旋することにより、距骨は腓骨に対してかなり強い力を生み出し、これが靭帯の断裂を引き起こします。この研究では、足の外旋が脛骨と腓骨間における相対的な動きを再現し、下前脛腓靭帯にストレスを与えています。 足への外旋力は、回旋15度になるまで適用されました。筋肉の付着した状態の検体においては、15度の回旋を生み出すのに10.5ニュートンメートルのトルクが必要とされました。このトルク適用中、腓骨遠位部は平均4.3度回旋し、平均3.3ミリメートル後方へ平行移動しました。下前脛腓靭帯の切開後、足の回旋に必要となるトルクは24%低下しており、これは関節安定性の低下を示しています。トルクは低減したにもかかわらず、脛骨に対しての腓骨の相対的な動きは増大しました。脛骨の回旋は1.7度増大しました。後方への平行移動はわずかに増大し、脛骨に対する腓骨の相対的な側方への平行移動もかなり増大しましたが、これは著者達によりかなりの多様性があると解説をされています。 このデータがファンクショナルムーブメントのチェーンリアクションバイオメカニクスと組み合わさる時、早期の荷重エクササイズに対する注意書を提供すると同時に、プログラムのプログレッションのためのリハビリ戦略を伝えてくれます。ムーブメント指導者達は、この研究とその他の研究から、機能におけるこの遠位靭帯結合には動きがあることを知っています。靭帯の前面は外旋によってのみでなく背屈によってもストレスを受けています。「真」の骨の動きが、いかに「相対的」な関節の動きを理解することは、どのファンクショナルムーブメントが靭帯結合の治癒にストレスとなるかを理解するために重要です。これらの動きは治癒段階の初期においては避ける/制御されるべきですが、靭帯の成長を助けるために少しずつ段階的にリハビリのプログラムに取り入れられていくべきものです。 もし靭帯結合全体が断裂していなければ、炎症のプロセスをコントロールする時期の後でエクササイズを始めることが可能です。治癒を可能にするために、可動最終域での足関節背屈と足部の相対的外旋は避けるべきです。これらのポジションは下前脛腓靭帯に張力をかけます。しかし、荷重での動きは筋肉の活性と浮腫低減の促進、そして固有受容的コントロールの促進のために使用することができるでしょう。下腿部の外旋を引き起こす動きは、足関節における相対的な内旋を引き起こします(怪我のメカニズムの反対)。健常側の脚でのランジ、そしてどちらかの手でのリーチは、指導者が動きのターゲットの適切な角度、距離、高さを選択することができる限り、適切な動きを生み出すために使用することができるでしょう。 グレイインスティチュートにおいて、これら3つの変数要素は3D空間における動きのトライアンギュレーション(3つの角度)を形成するものです。これらは、あらゆる運動を定義づける10のオブザベーショナルエッセンシャルズ(変数要素)の一部です。これらは、アプライドファンクショナルサイエンス(応用機能科学)の指導者が患者やクライアントの治癒のプロセスを妨害することなく運動の成功を生み出すために活用する「トゥイーコロジーのパワー」を提供します。

グレイインスティテュート 2068字

機能のために重要なエビデンス:足首靭帯結合の機能、怪我そしてリハビリ(ビデオ)パート1

いわゆる「ハイアンクルスプレイン」と呼ばれる腓骨と脛骨の遠位部にある靭帯結合の挫傷は、どのようなメカニクスで発生するのでしょうか?そしてリハビリの改定において、よくみられる足首外側の座礁と異なるアプローチが必要とされる理由とは?

グレイインスティテュート 10:45

機能のために重要なエビデンス:足首靭帯結合の機能、怪我そしてリハビリ(ビデオ)パート2

腓骨と脛骨の遠位部で発生する靭帯結合の怪我のリハビリにはどのような動きが望ましいのか?団体的に少しずつ靭帯へのストレスを増大し、組織の頑健さを構築していくための方法とは?

グレイインスティテュート 8:10

機能のために重要なエビデンス:それはチェーンリアクション

Pozzi F, Snyder-Mackler L, Zeni J. Relationship Between Biomechanical Asymmetries During A Step Up and Over Task and Stairclimbing After Total Knee Arthroplasty(人工膝関節置換手術後のステップアップ、オーバータスク、および階段昇り中の生体力学的非対称性間の関係性). Clin Biomech 2015, 30: 78-85 Nott CR, Zajac FE, Neptune R, Kautz SA. All joint moments significantly contribute to trunk angular acceleration(体幹の角加速度に有意に貢献する全ての関節の動き). Journal of Biomechanics 2010, 43: 2648-2652. この研究の目的は、「一つの関節がより強く体幹を加速する」のか否かを決定する、時に対立する先行の研究を基に構築されています。彼らは、また矢状面の関節モーメントと前額面の体感の加速のカップリングにも注目をしました。計測装置を備えたトレッドミルと3D運動分析を使用し、彼らのモデルは、各関節の体幹への相対的な影響を確認するために、足首、膝、股関節における関節モーメントを計算するものでした。このモデルは、一人の被験者のみを使用しているため、結果の解釈には注意を必要としますが、彼らは検証のために先行の研究による発見を「チェック」しています。 全ての運動指導者にとって重要となるリサーチのアブストラクト(要約)にまとめられている3つの結論があります。最初の結論は、グレイインスティチュートで指導されるトレーニングとリハビリのアプローチ、チェーンリアクションを示しています。彼らは「それぞれの関節モーメントは、全ての身体分節の直線加速度および角加速度を生み出す。」と結論づけています。関節間に直接的連結があることは必要としません。これらの「隣り合わせでない関節」効果は、解剖学的/身体構造的観点からは理解するのが難しいものですが、ムーブメントへのファンクショナルなアプローチは、解剖学的モデルを超えて、筋肉の活動(グレイインスチュートによりファンクショナルマッスルファンクション/機能的筋肉機能とよばれるもの)を理解することを必要とします。これはまた、回旋が平行移動を生み出し、平行移動が回旋を生み出すというような六次元的自由さのアプローチを実証するものです。 2つ目の結論である「足首、膝、股関節の関節モーメントは全て、体幹の角加速度に影響する。」というのもまた重要です。リサーチ文献で前提とされてきたように、ある関節が他の関節よりも重要であるという発見ではなく、彼らの結果は、歩様のサイクル全体を通して、各関節モーメントが増大し減少することの重要性を示唆しています。ムーブメントシステムの複雑性は、運動指導者が実際の活動にできるだけ近い動きのエクササイズを活用することを要求します。もし、私たちの動きのトレーニングが機能により本質的なものであれば、システムは最も効率的な組み合わせの関節モーメントを認識し活用することを学ぶことができます。 著者たちはまた「面の間でのカップリングが存在する。」とも結論づけています。グレイインスティチュートのコースで指導されるチェーンリアクションバイオメカニクスは、この人間の動きの運動学的、運動的真実に基づいています。3Dの原理原則は、1角面における動きをその他の2つの面から切り離すことはできないと述べています。3Dの原理原則は、全ての関節と全ての筋肉が、3津野運動面全てにおいて同時に機能することを必要とします。この3Dのカップリングは、関節の構造に、筋肉の付着部に、筋膜の配列に、そして神経知覚のコーディネーションに見出せます。これが人間の動きの真実なのです。 これが運動指導者にどのように影響すべきなのでしょうか?グレイインスティチュートでは、Principles/原理原則(真実)がStrategies/戦略(計画)をガイドし、それが私たちのトレーニング、リハビリ、障害予防プログラムを作り上げるTechniques/テクニック(エクササイズ/ムーブメント)を決定します。私達はこれを「PSTプロセス」と呼び、これこそがアプライドファンクショナルサイエンス/応用機能科学の基礎としての役割を果たしています。

グレイインスティテュート 1979字

機能のために重要なエビデンス:それはチェーンリアクション(ビデオ)パート1

グレイインスティチュートの機能のために重要なエビデンスシリーズから。体幹の角加速度に貢献するのは、下肢のどの関節か?を検証しようとしたリサーチの結果に基づいて、全ての関節がそれぞれのタイミングで関わること=チェーンリアクションの重要性についてまとめたシリーズのビデオパート1をご覧ください。

グレイインスティテュート 5:18

機能のために重要なエビデンス:それはチェーンリアクション(ビデオ)パート2

グレイインスティチュートの機能のために重要なエビデンスシリーズから。踵骨が地面にぶつかると同時に距骨下関節に起こる前額面の動きは、距骨下関節の軸によって水平面の動きを引き起こします。そしてその動きは下腿部から大腿部へ、骨盤へ体幹へと3Dにつながっていくチェーンリアクションについて、デーブ・ティベリオ博士がわかりやすく解説するビデオのパート2。

グレイインスティテュート 3:21