機能テストによる下肢伸展力の評価

はじめに

個人の診療所や現場で働く理学療法士は、筋力やパワーを測定するための専門的な機器を利用できないかもしれない。これを克服するために、多くの機能的パフォーマンステストが登場した。これらのテストに意味を持たせる前に、これらの仮定を確認する必要がある。 60歳から93歳の高齢者において、Alcazar et al. (2020)は、30秒椅子立ち機能的パフォーマンステストが下肢パワーと良好な関連を示すことを発見した。このようなことが若年層で見られるかどうかについては疑問が残る。そこで、本研究では、18歳から50歳までの成人のサンプルにおいて、最大下肢伸展筋力と3つの機能検査との関連を評価した。

方法

下肢に障害のない18～50歳の健康な被験者を対象とした。著者らの興味は、最大下肢伸展力の測定が機能的パフォーマンス検査と関連するかどうかを知ることであった。

片側最大下肢伸展パワーは、ゴールドスタンダード測定法であるノッティンガムパワーリグを用いて測定した。テストでは、参加者は両腕を胸の上で交差させ、正座することが求められた。被験者は、片側の爆発的な股関節と膝関節の伸展運動を得るために、できるだけ強く、できるだけ速くペダルを蹴らなければならなかった。片側につき最低5回の試技を行い、30秒の休憩を挟んだ。 4回目または5回目の試技が前回の最高脚伸展力を上回らなかった場合、試験は終了とした。得られた下肢伸展パワーはワットで表し、体重で正規化した。

このゴールドスタンダード測定は、以下の機能パフォーマンステストと比較された：

5回繰り返し立位テスト：参加者が5回の立位試技をできるだけ速く行えた時間を記録。各脚を1回ずつテスト。
30秒立ち上がりテスト 30秒間で、参加者はできるだけ多くの立ち上がり動作を繰り返した。各脚1回ずつ。
ホップ・フォー・ディスタンス着地時のスタートラインから足のかかとまでの最大距離を測定した。参加者は、両手を後ろにつき、片足で可能な限り遠くまでジャンプし、着地後3秒間バランスをとるよう指示された。左右の脚を交互に3回ずつ試行した。

から Bentzenら、Int J Sports Phys Ther. (2025)

参加者の自己申告による身体活動は、健康増進のための身体活動に関する簡易調査票（Short Questionnaire to AssesS Health-enhancing physical activity：SQUASH）を用いて測定した。このアンケートは、通勤、余暇、家事、仕事または学校での身体活動の持続時間と強度を測定する。参加者は、これらの活動を完了するために必要な努力を報告するように求められた。各スポーツ活動に代謝当量が割り当てられ、活動を軽度（2～4MET）、中等度（4～6.5MET）、活発な強度（≧6.5MET）に分類した。

アウトカム間の相関は以下のように評価された：

0.0-0.3: ごくわずか
0.3-0.5: 低い
0.5-0.7: 中程度
0.7-0.9: 高い
0.9-1.0: 非常に高い

結果

この前向きコホート研究には、男性27人、女性25人を含む52人が参加した。平均年齢は30歳で、BMIは24.2kg/m2であった。

反復回数は、30秒立ち座りテストにおいて、利き脚と利き脚でない脚の間に差を示したが、他のアウトカムには差を示さなかった。

脚伸筋パワー — から Bentzenら、Int J Sports Phys Ther. (2025)

相関分析の結果、統計的に有意な所見がいくつか見つかったが、より詳しく調べてみると、異なる機能的パフォーマンステストと、利き脚と非利き脚の両方の最大下肢伸展力との間には、無視できるほど低い相関しかないことがわかった。

例えば

片側5回反復座位立ち上がりテストでは、非利き足で相関係数-0.42、p値p<0.01を示し、有意性を示した。しかし、相関係数は0.3～0.5の範囲内であるため低い。有意ではあるが、相関が低いことは意味がない可能性が高い。

質問と感想

ゴールドスタンダードと3つの機能的パフォーマンステストとの間に重要な関連は認められなかった。それでは、このような機能テストは意味がないと考えるべきだろうか？その逆もあり得るからだ。もしかしたら、これらのテストはゴールドスタンダードの測定値を反映していないのかもしれない。座位から立位までのテスト、特に30秒座位から立位までのテストでは、連続した繰り返しが多いため、パフォーマンスが疲労の影響を受けることが多くなります。ノッティンガムパワーリグで測定される最大下肢伸展パワーは、最大試技の間に休息を設けることで、その影響を最小限に抑えるように設計されている。したがって、疲労の影響を強く受けるテスト（30秒座位-立位テストのような）は、大きな疲労を伴わずにピークパワーを捉えるようにデザインされた指標と強い相関を示す可能性は低い。

また、テストを実施するポジションも大きく異なります。ノッティンガムパワーリグでは、参加者は座っている必要がありますが、機能的パフォーマンステストは立った状態で実施されます。さらに、ノッティンガムパワーリグと座位から立位へのテストでは、参加者はより静的な姿勢になるが、ホップ・フォー・ディスタンスでは爆発的な動的動作が必要となる。機能テストは、単にノッティンガムパワーリグと同じ最大下肢伸展力を測定しているわけではありません。 測定しているのです。筋力を必要とするが、他の身体能力にも影響される。

ゴールドスタンダードの測定では参加者は座っていますが、片側立ち測定では片足で立って行います。したがって、2つの異なる構成要素が測定されることになります。本研究のゴールドスタンダードであるノッティンガムパワーリグが、真の最大下肢伸展筋パワーを反映している可能性があるのに対し、座位から立位までのテストは、姿勢制御と動的バランスに影響され、筋パワーの真の反映ではなく、筋力が動的にどのように使われるかをより反映している可能性がある。また、5回立っても限界に達しないと仮定しているので、最大伸筋力を反映していないかもしれない。

留意すべきもう一つの重要な点は、この研究が実施された母集団が異なることである。 30秒間の座位保持と下肢伸展力の間に有意な関連が認められたアルカザールの研究では、60歳から93歳の高齢者を対象としている。今回の研究では、18歳から50歳というかなり若い年齢層が対象であり、平均年齢は30歳であった。また、椅子の高さをアルカザールの研究のように45cmではなく50cmにしたため、座位から立位へのテストの実施に若干の違いが生じた可能性もある。この違いにより、座位から立位までの動作の可動域が小さくなり、多くの人がより多くの反復練習を行いやすくなったと考えられます。また図 1 では、椅子の高さを上げるために発泡パッドが使用されていることが観察できるが、このクッションは移動可能な物体であるため、反復可能性に影響を及ぼす可能性がある。

相関分析は、利き脚と非利き脚の間に非対称性を示した。これは、健康な集団が含まれていたので、特に注目に値する。

利き脚では 利き脚最大下肢伸展力とすべての機能検査との間の相関は、一貫して無視できるものであり、統計的に有意ではなかった。 無視でき、統計的に有意ではなかった。.
非利き脚 非利き脚最大下肢伸展筋力と3つの機能テストとの相関はいずれも 低かったが、統計的に有意であった。. 5回反復座位保持と低い逆相関がみられ、30秒座位保持および距離ホップテストと低い正相関がみられた。

この利き脚と非利き脚の相関の有意差は、本研究で強調された重要な非対称性である。最大下肢伸展力とこれらの機能検査との関係は、利き肢か非利き肢かによって異なることを示唆している。

オタクな話をしよう

サンプルサイズは、Van Voorhis and Morgan (2007)に基づく経験則に基づいて推定された。経験則は単純化されたガイドラインであり、厳密な研究前の検出力分析ではないことを理解することが重要である。正式な検出力分析では、正確な最小サンプルサイズを計算するために、期待される効果量（例えば、検出したい相関の強さ）、望まれる検出力（例えば、80％）、アルファレベル（例えば、0.05）を指定することが一般的である。このことは、本研究のサンプルサイズが、より複雑で個別化された検出力計算ではなく、相関研究のための実際的なガイドラインに基づいて選択されたことを示しており、この限界は著者らも認めている。

3人の異なる検査者が測定を担当したにもかかわらず、評価者間信頼性は評価されなかった。著者らは、手順が事前に定義されたプロトコールに従ったものであることを指摘したが、文書を参照することはなかった。

著者らは、参加者間で結果を比較できるように、パワーを体重で正規化しているが、椅子の高さには何も適応していない。脚の長さや身長に関係なく、すべての参加者に同じ椅子の高さを使用することは、身長の高い参加者と低い参加者間の結果の比較可能性に重大な影響を及ぼす可能性がある。しかし，椅子の高さを考慮する方程式は存在しており，各参加者が自分の身長に合わせて椅子を調整し，テスト開始時に有利な位置や不利な位置になる可能性を最小限にすることができる．

SQUASHのアクティビティスコアは、最大下肢伸展筋力と有意な相関を示さなかった。つまり、健康な成人において、SQUASH質問票によって測定された自己申告の身体活動量は、客観的に測定された最大下肢伸展筋力とは関係がないということである。つまり、報告された身体活動レベルは、脚の筋肉が最大努力でどれだけのパワーを出せるかを示すものではなく、その逆もまた然りなのである。両者はおそらく異なる構成要素を測定しており、一方を他方の代理として使用することはできない。

健康な集団を対象としたため、患者集団への一般化には限界がある。同様に、これらの知見を解釈する際には、比較的若い集団を考慮しなければならない。高齢者では、より良い相関が存在するようである。

持ち帰りメッセージ

機能的パフォーマンステストは、若年成人の最大下肢伸展力と相関しない。このようなテストは、脚の最大伸展力を推定するための代用品としては使用できません。

5回繰り返し座位から立ち上がり、30秒座位から立ち上がり、ホップフォアディスタンス などの一般的な一側性機能テストは、ゴールドスタンダードで測定されるような最大下肢伸筋パワーの信頼できる指標ではないようだ。の信頼できる指標ではないようだ。この研究では、相関はごくわずかか低いものであった。これらの機能テストは実用的であり、パワー、持久力、バランス、および協調性の組み合わせを含む特定のタスクのパフォーマンスを評価することができるが、最大筋力の直接的な指標として使用すべきではない。最大下肢伸筋パワーの真の測定には、客観的な単体パワー評価が必要な場合がある。