機能の包絡線 - 使い過ぎによる怪我を解説する

このブログ記事では、「機能の包絡線」と呼ばれる概念について、また、病態や痛みにおける負荷や過負荷の役割を理解する上で、あなたや患者にとってどのように役立つかを説明する。

機能の包絡線 - 定義

どのような整形外科疾患であれ、効果的な治療を行うには、症状の病因を正確に理解することである。痛みの構造的・生体力学的説明が生物心理社会的モデルに道を譲るにつれ、起こりうる病態や痛みの決定的な要因は、しばしば単純な過負荷であることがますます明らかになってきている。

機能の包絡線という概念は、整形外科医のスクート・ダイ（2005年）が提唱したもので、膝蓋大腿部痛における組織のホメオスタシスの喪失という症状を説明するために用いられた。機能のエンベロープは黒い線で描かれ、組織の恒常性を失うことなく、個体が負荷（Y軸）と周波数（X軸）に耐えられる条件を示している。これはあくまでも一例であり、実際のデータではないことに注意してほしい。これは、2メートルの高さからのジャンプのような高い負荷が、低い周波数で許容されることを示している。一方、頻度の高い活動は、10キロ歩くような低負荷の方が耐えられる。 10分間の水泳や20分間のサイクリングのような他のすべての活動は、機能の範囲内であるため、十分に耐えられる。 3メートルの高さから飛び降りるなど、機能の範囲から外れる活動は、機能の範囲から外れ、組織のホメオスタシスを乱すことになる。負荷が機械的な要因に過ぎないかのように語るときには注意しなければならない。生物心理社会的モーダルによれば、負荷には恐怖心や睡眠不足などの心理社会的要因も含まれる。

機能の包絡線におけるゾーン

左下の活動だけを低負荷・低頻度で行えば、デコンディショニングを経験することになる。機能という封筒の上に、スコット・ダイは2つのレイヤーを加えた：生理的過負荷の領域はホメオスタシスを崩壊させるが、即座に構造的破綻を引き起こすわけではない。彼は、このゾーンでの過負荷が長引くと、最終的には構造的な故障につながる可能性があると主張している。
超生理学的過負荷の上にある層は、構造破壊のゾーンである。この例では、3メートルの高さからジャンプして骨折する可能性がある。逆に、回復のための十分な休息がないまま、非常に高い頻度でプレーすることもある。

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患者の耐容量を設定する

新しい患者を診るたびに、その人の現在の能力を評価し、ゴールに到達するためには、このグラフのどこに到達しなければならないかを考えることから始める。第二段階として、患者の最小／最大耐容量を決定する必要がある。これは、生理的・生物学的適応を生み出すのに必要なストレスの量を定義している。最小有効量を下回る投与量では、このような適応は起こらない。段階的な露出や技術などを通じて、耐性のようなものを鍛えるのが目的ならそれでもいい。ここで、physio_praxisのスコット・モリソンが自身のインスタグラムのハンドルネームで、このテーマについて非常にうまく説明してくれた。

もちろん、コンディショニングは一人ひとり違うから、おそらく左膝と右膝を比べてもカーブは違うだろう。次の例では、その人はバスケットボールを2時間プレーするようにコンディショニングされているようだが、別の人にとっては、これはその人の膝に過負荷をかけ、組織のホメオスタシスを乱し、痛みを引き起こす可能性がある。

膝蓋大腿部の痛み - 過負荷による機能包絡線の低下の例

膝蓋大腿部痛を経験する前と後のダイの例を見てみよう：

階段の上り下り、ADL、車のクラッチを押すことは、この人にとって十分耐えうるものであることがわかる。このような人が1時間の坂道ランニングを始めたり、標高2000メートルをハイキングしたりすると、構造的な故障の証拠がなくても膝に炎症が起こるかもしれない。

ひとたび膝が過敏になれば、膝の機能は低下する。階段の歩行、ADL、クラッチを押す動作など、以前は我慢できていた動作が突然、膝を刺激するようになったのだ。アクティビティが変わったのではなく、許容範囲が変わったのだ。アクティビティや階段の歩き方を変えることはできない。では、どうやってこれを解決するのか？

機能の幅を広げる

まず、膝を落ち着かせるために、生理的過負荷の範囲内にある活動を一時的に中止する。例えば、膝蓋骨テーピングのような、そのプロセスをさらに手助けする方法がいくつかある。
第二に、機能の包絡線がこれ以上低下するのを防ぎたい。だからこそ、完全な安静は往々にして災いのもとであり、この患者にはまだ機能の範囲内にある活動を続けるよう励ます必要がある。
第3段階として、我々は機能の限界を再び右上に押し上げ続けたい。すでに十分に許容されている活動を行なっても、変化にはつながらない。それは、ソファに横になって筋肉が成長すると期待しているようなものだ。この目標を達成するためには、最小有効量を上回り、最大耐容量を下回るゾーンでトレーニングする必要がある。

完全な休養はしばしば災いのもととなる。

適切な投与量を見つける - 24時間ルール

自分の線量が正しいことをどうやって知るのか？経験則として、運動中の痛みは、トレーニング後24時間以内に落ち着くのであれば許容範囲である。とても重要なことを2つ付け加えたい：
まず第一に、機能の包絡線のカーブが非常に特殊であることがわかった。では、もし患者が2時間バスケットボールのプレーに戻りたい場合、どうすればいいのだろうか？もちろん、2時間のバスケットボールに耐えられるようにコンディションを整えるためにバスケットボールをするべきだ。悪化させるような活動を完全に避けるのではなく、その活動の量を減らすことに意味がある場合が多い。

ファンクティオのエンベロープは具体的だ。徐々に、患者が戻りたいものに触れさせていく。

第二に重要なことは、患者が戻りたい仕事に耐えられるようになったからといって、すぐにトレーニングをやめないことである。回復力を高め、後退を防ぐために、あなたは常に機能の限界をもう少し押し上げたいと考えている。そうすれば、プレー時間が少し長くなっても、違うコートでプレーしても、前の晩に寝不足でも、膝がおかしくなることはない。

さてさて、今回は負荷と過負荷を理解するための関数の包絡線についてのブログ記事だった。理学療法の基本原則を学ぶのが好きな人は、以下の資料をチェックしてみてほしい：

いつも読んでくれてありがとう！

甲斐