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- 姿勢と歩行 協調からひも解く
商品情報
内容
姿勢と歩行の制御を理解するうえで、「身体内部の協調」と「中枢・環境の協調」が重要なキーワードとなる。
すなわち動作とは、筋骨格系による各要素間の協調作用、および、中枢神経系・環境における循環的な協調作用により、身体に効率的な動きを作り出すことで可能となる。
本書では、専門性の違う二人の著者が、それぞれの研究を活かし、姿勢と歩行の制御からその障害について、科学的な知見とデータから導き出された分析により、協調から生み出される動作と問題を容易に解説。
また、臨床家にとって有益と思われる個所には「クリニカルヒント」を設け、現場で役立つよう工夫がされている。
基礎的な研究知見の中には、臨床を大きく変化させる新たなヒントが隠れている。
本書は、臨床家ならびに研究者、ヒトの動きの巧みさに魅せられた全ての人々にとって発想の源となる希有な一冊である。
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序文
はじめに
姿勢と歩行の制御を理解するためのアプローチ方法は,実にさまざまである.本書では,2 人の筆者が「協調する身体」をキーワードとして,姿勢と歩行(主として立位姿勢)の制御,そしてその障害について解説する.建内宏重は「身体内部の協調」,すなわち筋骨格系における要素間の協同作業という切り口から解説をする.·口貴広は「中枢・身体・環境の協調」,すなわち中枢神経系・筋骨格系・環境の循環的関係に基づく動きの調整という切り口から解説する.
協調とは,辞書的にいえば,立場や役割の異なるものどうしが互いに協力し合うことを意味する.身体運動に関する研究領域においては,特に筋骨格系の要素間の連携を示す際には,「協調」よりも「協同(コーディネーション)」という言葉が使用される.本書では,複数の要素が互いに協力し合うという意味に加えて,その結果として動きが柔軟に「調整」されるという意味を含める意味で,ú調ûを含める「協調」をキーワードとした.協調に着目するということは,姿勢と歩行を構成する各要素に着目するのではなく,それらの要素が全体として,どのように振る舞うかに着目することを意味する.一般に,ものごとの本質に迫るには,ミクロな視点とマクロな視点の両面から,丹念に吟味していく必要がある.ミクロな視点とは,例えば対象となるものごとを構成する個々の要素について,その詳細を厳密に理解しようとする視点である.姿勢や歩行についていえば,それを形づくる筋骨格系の要素一つひとつを詳細に理解することであり,さらには筋骨格系の振る舞いを決定する中枢神経系の個々の働きを詳細に理解することである.
たった一つの筋肉や関節をとってみても,それ自体の全貌を明らかにしようとすれば,解剖学,生体力学,生理学といった,さまざまな視点からの理解が必要であり,決して一筋縄にはいかない.きわめようとすればするほど,個々の構成要素の探求それ自体に,膨大な時間がかかる.研究領域では,複雑な現象を単純で要素的な単位に分解して明らかにしようとする考え方を,要素主義,もしくは要素還元主義という.対象物を厳密に捉えようとする研究の特性上,要素還元主義的な研究が多いことは,決して不思議なことではない.要素還元主義的なものごとの捉え方が,厳密性という意味で多くの人に好まれるということは,リハビリテーション領域のように実践知が求められる領域においても,同じことである.
しかしながら,姿勢や歩行の制御の全貌を明らかにしようと思えば,自ずとマクロな視点での観察も必要になる.というのも,姿勢や歩行を形づくる筋骨格系の振る舞いは実に多様であり,その振る舞いの仕組みが,必ずしも個々の構成要素の中に埋め込まれてはいないからである.今,銃で的の中心を狙う動作を考えてみる(上肢の動きが主役であるものの,立位姿勢の制御が重要な役割をもつ).的の中心を正確に射抜くためには,できるだけ銃口の揺れを止める必要がある.最もシンプルに思われる制御は,上肢がまったく動かないように固めてしまうことかもしれない.確かに,銃を構える上肢の姿勢に関わる主導筋と拮抗筋の共収縮を利用すれば,こうした「固い」制御も可能であろう.しかしながら,生体のもつゆらぎの特性を考慮すると,こうした固い制御は,必ずしも銃口の安定性を保証しない.生体には,心臓の拍動や呼吸,神経系のゆらぎなど,内部環境としての変動の要因がある.さらに,屋外では風向きや路面状況といった外部環境の変動の要因も加わる.固い制御の場合,身体基部がほんのわずかに揺らぐだけで,その揺れが末部に伝わり,銃口が大きく揺らいでしまう.つまり固い制御は,不可避な変動との共存を強いられる生体の制御には不向きなのである.
実際,熟練者はこうした固い制御をしていない.熟練者は手首と肩の関節の動きに,協応(協調)構造をつくり,銃口に近い手首の揺れを,肩関節の動きで相殺している1).つまり,動きを固めるのではなく,積極的かつ協応的に動かすことで,揺れをキャンセルできる関係性を築いているのである.さらにこの上肢の動きは,体幹や下肢との動きとも協応関係を築き,揺れを最小限にとどめる機構を実現させている.
水族館にいるオットセイがボールを鼻の上にのせて落とさないようにコントロールしている時や,われわれが広げた手のひらの上にホウキのような長い棒をのせ,倒れないように維持しようとする時には,オットセイの頭やわれわれの手が,常に意味のある揺れ方をしていることに気づくであろう.つまり,身体が機能的に動くことで,かえって棒やボールの挙動が安定するのである.しばしば,「静止」立位とも表現されるわれわれの立位姿勢ですら,実際には静止しておらず,機能的に揺らぐことで動的にバランスを保っている.こうした制御の仕組みは,筋骨格系の個々の要素だけに着目していては,必ずしもみえてこない.筋骨格系の要素間の振る舞いという,少しマクロな視点で動きを観察することにより,はじめて明らかになる特性である.
筋骨格系の要素間の振る舞いを理解することは,リハビリテーションを考えるうえでも多くの示唆を与える.コンピューターシミュレーションに基づく研究によれば,できるだけ最小の筋力発揮で椅子から立ち上がろうとする時,股関節と膝関節が協調する2).股関節を動かすための筋力発揮を最小にして立ち上がるためには,膝関節を動かすための筋力発揮を増加させればよい.逆に,膝関節を動かすための筋力発揮を最小にして立ち上がるためには,股関節を動かすための筋力発揮を増加させればよい.この際,足関節はあまり関与しない.つまり,身体に負担をかけずに椅子から立ち上がるためには,股関節と膝関節を協調させることが,一つの目標となる.膝関節の動きに痛みを伴う患者に対しては,少なくとも痛みが改善されるまでの一定期間においては,股関節の動きを主体とした立ち上がり動作をアドバイスすることも有益であろう.
さらに,もう少しマクロな視点でみれば,姿勢や歩行は,中枢神経系,筋骨格系,そして環境という,三者間の協調(循環的関係)により形づくられるという見方もできる.立位姿勢の維持であれ歩行であれ,それ自体は中枢神経系の司令に基づく筋骨格系の振る舞いである.しかし,だからといって筋骨格系が中枢神経系に隷属的に支配されているという関係にはない.歩行では,振り出した下肢が環境に作用することで,さまざまな感覚情報が生起する.中枢神経系は,この感覚情報を受容することで状況を把握し,事後の司令内容を微調整する結果,常に安定したバランスを維持することができる.このようにみれば,むしろ筋骨格系と環境の相互作用こそが,中枢神経系の司令を形づくっているといっても過言でない側面がある.
われわれの姿勢や歩行はあまりにも柔軟であり,さまざまな変化に即応できる.中枢神経系があらかじめその動きのパターンのすべてを決めておき,それを忠実に実行するというスタイルでは,こうした柔軟な動きの制御はできない.あらゆる状況で最適に制御するためには,状況に応じた調整,すなわち環境との協調という要素が欠かせない.このように考えれば,運動を学習することとは,単に全身の動かし方(コーディネーション)を体得するだけでなく,環境に対してどのように作用するかを学ぶことともいえる.例えば,安全でバリアフリーな環境のもとで,自立した歩行を獲得できたとしよう.身体と環境の相互作用という考え方に基づけば,このことは必ずしも,「いかなる場面でも汎用化できる歩行能力を獲得できた」ということを意味しない.平坦で摩擦係数が一定な路面環境で,下肢をどのように動かしてバランスを維持するかを学習しているにすぎない.デコボコした道や滑りやすい道,または人混みなど,実生活における多様な歩行環境においても,転倒せずに歩行できるのかどうかは,また別問題である.こうした知見は,リハビリテーションにおける環境設定の重要性を示唆する.
こうした背景を踏まえ,本書では「協調」というキーワードのもと,2 人の筆者がそれぞれの専門性を活かして,姿勢や歩行の制御,およびその障害について概説する.第1部では,建内が,筋骨格系の各要素が具体的にどのように協調し,姿勢や歩行を支えているのかについて解説する.続いて第2 部では,ò口が,中枢神経系,筋骨格系,そして環境の相互作用によって,どのような協調関係が生まれ,姿勢や歩行が形づくられるのかについて解説する.
本書の執筆にあたり,2 人の筆者はいずれも,できるだけ自分の専門性に特化して内容を精選し,執筆することを心がけた.筋骨格系の個々の構成要素の知識など,姿勢や歩行の制御の理解に必要な知識を網羅的に含めた場合,本書の主眼である「協調する身体」をキーワードとした,マクロな視点に基づく姿勢と歩行の理解という特徴が薄れてしまうためである.本書を手に取られた読者諸氏においては,姿勢や歩行を知るための王道的な,運動学的知識を得るというスタンスではなく,協調という観点で姿勢や歩行をみつめなおすというスタンスで楽しんでいただきたい.
文献
1) Tuller B, et al:The Bernsterin percpective:Ⅱ. The concept of muscle linkage orcoordinative structure. Kelso JAS(ed):Human motor behavior―An introduction.Lawrence Erlbaum Associates, Hillsdale, 1982, pp253-270
2) 吉岡伸輔:椅子立ち上がり動作における複数関節と複数筋の機能協調.体育の科学63:435-440,2013
筆者を代表して樋口貴広
目次
第1部 身体内部の協調
第1章 姿勢制御
第1節 ヒトの姿勢の力学的平衡
上半身と下半身との協調関係
脊柱の矢状面バランス
協調する上半身と下半身のアライメント
身体重心制御の優位性
支持基底面と身体重心
加齢による姿勢アライメントの変化
クリニカルヒント 姿勢制御反応を利用して重心位置を変える
重心線と身体各部位との位置関係
重心と股関節中心による姿勢の調整
クリニカルヒント 重心線と股関節中心の一致について
姿勢の分類について
脊柱アライメントからみた分類
脊柱全体のバランスからみた分類
第2節 身体各部位のアライメントの協調関係
頭部・脊柱・骨盤アライメントの協調関係
頭部・頸椎・胸椎の協調関係
骨盤・仙骨・腰椎の協調関係
クリニカルヒント 骨盤アライメントの評価について
下肢アライメントの協調関係
協調する骨盤・下肢アライメント
クリニカルヒント 大腿骨前捻角の評価について
協調する足部内部のアライメント
内在する姿勢の偏りとねじれ
内在する姿勢の偏り
内在する脊柱の回旋
第3節 安定化機構の協調関係
脊柱における安定化機構
脊柱における能動的システムと受動的システム
屈曲弛緩現象
座位姿勢における安定化機構
クリニカルヒント 能動的システムを機能させた座位を獲得するために
足部における安定化機構
足部における受動的システムの重要性
足部における能動的システムの役割
腸脛靱帯という組織
腸脛靱帯と周辺組織の連結
腸脛靱帯の張力増加による影響
受動的システムとしての腸脛靱帯
クリニカルヒント 受動的・能動的システムを意識した運動
第4節 運動連鎖と姿勢制御
荷重下での運動連鎖
運動連鎖とは何か
足部と脛骨間の強い関係性
足部からの運動連鎖
骨盤からの運動連鎖
協調する脊柱の三次元的運動
脊柱アライメントと肩甲骨運動との関係性
運動連鎖と姿勢制御の協調関係
足部回内が引き起こす運動連鎖と姿勢制御
胸郭と脊柱間の関係性と姿勢制御
クリニカルヒント 胸郭変位と脊柱アライメントの関係性からの臨床的示唆
姿勢制御の優位性
足底荷重位置と身体アライメントとの関係性
クリニカルヒント トレンデレンブルグ徴候の改善のために
第2章 歩行制御
第1節 受動的制御と能動的制御
ヒトの歩行制御について
ヒトの歩行の神経機構
受動的歩行とは
歩行の安定性における受動的・能動的制御
受動的弾性による歩行制御
受動的弾性とは
歩行における受動的弾性の利用
障害による受動的・能動的制御の変化
クリニカルヒント 股関節における受動的弾性の活用のために
第2節 筋の機能的協調関係
ダイナミックカップリング
筋張力の発揮が引き起こすこと
荷重位での筋張力の伝達
クリニカルヒント 抗重力位での股関節・膝関節伸展を促すために
大腿直筋の機能的作用
大腿直筋は股関節伸展筋
歩行における大腿直筋の作用
クリニカルヒント stiff-knee gaitを改善するために
筋の機能的なつながりの強さ
筋張力の低下に対する代償からわかること
歩行における筋間の関係性
第3節 身体各部位の協調関係
下肢における協調関係
下肢関節・体節間の協調関係
足部の内部における協調関係
足関節と股関節間の運動力学的協調関係
クリニカルヒント 足関節底屈筋から股関節屈筋へのシフト
骨盤と胸郭間の協調関係
骨盤と胸郭の運動位相差
骨盤と胸郭間の協調関係の異常
歩行制御における上肢の役割
なぜヒトは歩行中に腕を振るのか
腕の振りの受動的・能動的制御
クリニカルヒント 胸椎と胸郭の可動性改善や腕の振りから歩行を変える
第2部 中枢・身体・環境の協調
第3章 理論的枠組み
第1節 3つの視点
一貫した動作結果を生み出す柔軟な動き
型にはまらない柔軟性
歩行の柔軟性
Bernsteinの教え
柔軟な動きを支える2つの調整システム
協調がもたらす現象
脳波と筋電図にみる中枢と身体の協調
学習の特殊性にみる身体と環境の協調
アメリカンフットボール選手における学習の特殊性
運動学習の転移
多様性練習
クリニカルヒント 「環境の知覚の身体性」に配慮した運動支援
認知的側面
姿勢と歩行は自動運動か
経験や認識に基づく調整
障害の認知的側面
第2節 協調の背景
運動の自由度
運動の自由度とは
シナジー
運動障害とシナジー
環境との協調
生態心理学の発想
アフォーダンス
アフォーダンスを知覚する脳部位?
麻痺があってもアフォーダンスは知覚できるのか
行為選択力-行為境界の主観的判断
高齢者の行為選択力
クリニカルヒント 行為選択力を磨くには
第4章 姿勢制御
第1節 姿勢の知覚制御
3つの感覚情報に基づく姿勢制御
ヒトの立位姿勢の特性
定位-3つの方略
クリニカルヒント 定位の3方略と転倒危険性
姿勢動揺量に基づく平衡の評価
クリニカルヒント 姿勢動揺量に基づきバランスを評価するにあたって
感覚情報に対する重みづけ調整
視覚と姿勢制御
さまざまな視覚特性と姿勢制御
壁の動きに応答する姿勢
視環境の変化に弱い高齢者
体性感覚と姿勢制御
下肢の体性感覚と姿勢制御
体性感覚情報に対する重みづけ調整①-変化に対する迅速な再調整
体性感覚情報に対する重みづけ調整②-スポーツ選手にみる学習の特殊性
クリニカルヒント 感覚情報の重みづけ調整-個人差の問題
ライトタッチー指先接触がもたらす立位姿勢の安定
前庭感覚と姿勢制御
前庭感覚の機能
前庭感覚と姿勢制御
クリニカルヒント 前庭機能喪失者に対するリハビリテーション
第2節 姿勢の認知制御
注意と姿勢制御
デュアルタスク条件下での姿勢制御
posture-first strategy-高齢者の特徴
デュアルタスク条件下での評価は,高齢者の転倒危険性を予測できるか
杖を持つことのデュアルタスク性
身体内部への注意,身体外部への注意
身体外部への注意と姿勢制御
クリニカルヒント 立位姿勢課題の意味-注意の観点から
随意活動,主観的経験と姿勢制御
立位姿勢動揺を随意的に抑えることはできるか
メンタルローテーションと姿勢制御
立位姿勢制御の実施前に身体を局所的にモニターする意味
クリニカルヒント 立位姿勢バランスの改善に向けた認知的介入
第5章 歩行制御
第1節 歩行の予期的調整
視覚に基づく予期的調整
視線と歩行
片麻痺者における歩行中の視線行動
クリニカルヒント 眼の動きの独立性
障害物の回避
障害物回避に伴う接地位置変更のルール
障害物のまたぎ動作①-制御の予期性
障害物のまたぎ動作②-後続脚の制御
クリニカルヒント 運動性の情報と強調
隙間通過行動
パーキンソン病患者や高齢者の隙間通過行動
動いている障害物の回避
クリニカルヒント 歩行の予期的制御のサポート
第2節 歩行の調整-その他の特性
前庭感覚と歩行制御
直流前庭刺激の影響①-進行方向の維持
直流前庭刺激の影響②-目標地点からの逸脱
注意と歩行
デュアルタスク条件下での歩行
高齢者のposture-first strategy―歩行の場合
パーキンソン病患者の「逆説的歩行」と注意
障害物回避と注意
クリニカルヒント 認知性・運動性の負荷を考慮した歩行介入
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書籍情報
- ISBN:9784895905176
- ページ数:320頁
- 書籍発行日:2015年5月
- 電子版発売日:2022年5月27日
- 判:A5判
- 種別:eBook版 → 詳細はこちら
- 同時利用可能端末数:3
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