短時間トレーニング前後の骨盤と胸郭の運動解離

はじめに

背骨は多くの異なる関節で構成されているため、屈伸や持ち上げなどの機能的な作業を通して、多くの動作戦略を用いることができる。しかし、腰痛のある人や腰痛の既往歴のある人は、背骨を動かすときに非常に硬くなることが多い。一般的には、骨盤と胸椎が同じ方向に動く戦略をとる。しかし解離運動は、骨盤と胸郭から反対の動きを必要とする。同時に、骨盤と胸郭の運動解離は、運動に制限のある人が他の運動戦略を "解除 "するのに役立つが、多くの人はそれを達成するのが難しいと感じている。この研究では、反復作業中に骨盤と体幹の動きを分離できるかどうか、また短時間のトレーニングでこれを改善できるかどうかを調べようとした。

方法

参加者は脊椎レベルT8からS1までの皮膚に再帰反射マーカーを付けられた。この研究ではクロスオーバーデザインを用いた。

骨盤-胸郭運動解離 — からだ： Shannick et al., Musculoskelet Sci Pract. (2024)

ベースライン

参加者は、目標とするトレーニング・プロトコルの前後に、2つの課題を試行した。タスクには以下が含まれる：

昇降タスク：参加者は、1.8kgの箱を膝と肩の高さにある2つの棚の間で持ち上げ、メトロノームに従って0.5Hzの速度で35回の連続昇降サイクルを行った。この作業の後、10分間の休息が与えられた。
骨盤を傾ける：参加者は、体幹と四肢の動きを最小限に抑えながら骨盤の動きを分離することを目的に、立位での骨盤前傾から後傾の動作を35回連続して行った。この反復課題は1Hzのメトロノームに従って行われ、各傾斜運動は2秒かけて行われた。

トレーニング

これら2つの測定を行った後、参加者全員が20分間の骨盤-胸郭運動解離訓練を受けた。このトレーニングは、骨盤の動きをコントロールし、体幹の動きから切り離すことを目的としている。進行は以下の通りだ：

キャット・カウ・モーション 四つ這いの姿勢で、最初は自由に、次に体幹の動きを制限するように物を置いて行い、骨盤と胸郭の運動解離を促す。
ガイド付き骨盤傾斜：最初はひざまずいた姿勢で身体的な指導を受けながら行い、次に立った姿勢で行い、最後は言葉による合図だけで一定のペースで行う。

フォローアップ

このトレーニングの後、参加者は再び持ち上げと骨盤傾斜の反復作業を行った。

胸郭と骨盤の動きは、再帰反射マーカーを通して得られた運動学的データから客観化された。ローカル座標系が構築され、そこから3D角度が計算できるようになった。ただし、胸郭と骨盤の動きは屈曲運動と伸展運動についてのみ分析した。

この情報から、骨盤と胸郭の動きの間の6つの協調パターンが決定された。これらのパターンは、運動中の胸郭と骨盤の相対的な動き方の違いを示している。

インフェーズだ：骨盤と胸郭は同じ方向に、同じような大きさで動く。彼らの動きは効果的にシンクロしている。例えば、こうだ：骨盤の前傾と胸郭の屈曲。
インフェーズ・ペルビス・ドミナント 動作中、骨盤と胸郭は同じ方向に動く。しかし、骨盤は胸郭よりも大きく動く。
インフェーズ胸郭優位：同位相の骨盤優位パターンと同様、骨盤と胸郭の両方が同じ方向に動くが、ここでは胸郭の方が骨盤よりも大きく動く。
アンチフェーズだ：骨盤と胸郭は同程度の大きさで反対方向に動く。例えば、こうだ：骨盤が前傾し、胸郭が伸展する。
反位相骨盤優位：骨盤と胸郭は反対方向に動くが、骨盤は胸郭よりも大きく動く。
反位相の胸郭優位：このパターンでは、骨盤と胸郭は逆方向に動くが、胸郭の動きはより顕著である。

反位相の動きは、骨盤と胸郭の間の解離した動きを表している。アンチフェーズ骨盤ドミナントコーディネーションパターンが、骨盤傾斜の課題であり、トレーニングの目的であった。反位相および反位相胸郭優位も望ましいが、著者らは主に反位相骨盤優位のコーディネーションパターンに興味を持った。

腰椎の屈曲と伸展の角度運動をサンプリングすることで、昇降と骨盤傾斜の試行中の局所的な動的安定性を分析した。

結果

健康な17人が参加した。腰痛や骨盤痛の既往歴はなかった。平均年齢は25.3歳、平均身長173.7cm、体重71.7kgであった。

10人の参加者を高技能者、7人を低技能者と分類した。これは、骨盤を傾ける動作の反復試行中に、骨盤を傾ける動作の能力を目視で観察したことに基づく。

連続骨盤傾斜トライアル

ベースライン時、連続骨盤傾斜トライアルで観察された高スキル群と低スキル群の人々のコーディネーションパターンには、大きな有意差があった。

トレーニング前、低技能群に分類された人々は、骨盤傾斜の反復試行中に、インフェイズ運動、そしてより少ない程度ではあるが、インフェイズとアンチフェーズの骨盤支配の協調パターンを使っていた。
運動スキルの高い参加者は、トレーニングプロトコルの前に、アンチフェーズとアンチフェーズの骨盤優位パターンを多く使っていた。つまり、反復傾斜の試行中に解離した運動パターンを使っていることになる。骨盤を前傾させると、胸郭が伸展する。

つまり、低技能者はインフェーズの動きを多く使い、高技能者はアンチフェーズの動きを多く使っていた。

トレーニング段階の後だ：

低技能群では、In-Phase pelvis dominantとAnti-Phase pelvis dominantの使用が有意に増加した。対照的に、インフェイズ運動の使用は、有意ではないが減少した。
トレーニング段階を終了した後、高スキル群に差は見られなかった。

高技能の参加者はトレーニング段階後も何も変わらなかったが、低技能のグループは高技能のグループと比べ、インフェイズの骨盤支配とインフェイズの動きを有意に多く使っていた。それでも、反位相の骨盤優位の動きと、内位相の骨盤優位の動きが増える一方で、内位相のコーディネーションパターンは減少した。つまり、骨盤傾斜の反復試行で、より多くの骨盤の動きを学習したことになる。

反復昇降トライアル

トレーニングの前後を問わず、反復的な上げ下ろし作業において、参加者は約75％の確率で同位相のコーディネーションパターンを用い、約20％の確率で同位相の胸郭支配を用いた。

ベースラインでもトレーニング段階後でも、グループ間に差は現れなかった。同様に、グループ内での差は観察されなかったが、下の写真（*）に見られるように、高スキルグループでは非常に小さいが、取るに足らないと思われる差があった。

質問と感想

まとめると、骨盤前傾と骨盤後傾を繰り返す際に、骨盤と胸郭の動きを分離することが困難であった参加者は、20分間の短いトレーニングセッションの後、その能力が向上した。骨盤の傾きを繰り返す試行では、より多くの骨盤の動きを使うことができ、骨盤と胸郭の動きをよりよく分離することができた。トレーニング前にすでにこれらの骨盤前傾・後傾動作の高いスキルを持っていた参加者は、トレーニングセッション後、その能力は向上しなかった。

腰痛患者は動きの硬さを訴えることが多く、コントロールや骨盤と胸郭の運動解離を評価する運動制御テストでの成績が悪いことが多い。この研究では、短時間のトレーニングによって、個人の動きを制御し、解離させる能力を高めることができ、その結果、動きのこわばりを和らげるために利用できる運動戦略が増えることが示された。その結果、腰の動きをよりよくコントロールできるようになり、より快適な運動ができるようになる。これは、急性または慢性の腰痛を持つ人や、軽度の痛みを持つ人にとっても有益である。しかし、この研究は腰痛のない健康な人を対象にしたものであることを念頭に置く必要がある。

連続昇降の繰り返し試行では、差は見られなかった。スキルの高い参加者と低い参加者の間でもなく、トレーニングセッションの前後でもない。したがって、本研究の参加者は、骨盤と胸郭の動きを分離する訓練を行っても、連続昇降課題中の骨盤と胸郭の協調の仕方に大きな変化はなかった。

著者らは、昇降は骨盤と胸郭の緊密な連携で行われるよく知られた動きであるため、これは彼らの仮説と一致すると述べている。リフティングは通常、同位相の動きで、胸郭と骨盤が同じ方向に動く。そのため、胸郭が屈曲するにつれて骨盤は前傾し、その逆も同様である。
著者らは、昇降時に骨盤と胸郭の動きを分離する必要はなく、意図するものでもないと指摘している。これは個人的にこの研究で気に入った点である。よく "医学的アドバイス "で目にする、背骨を保護するために背筋を伸ばした状態でリフティングをすべき、とは書かれていない。彼らは、リフティングは主に胸郭の屈曲と骨盤の前傾から行われると述べている。
これは、私が以前に書いた研究レビューの結果に対応するもので、リフティングを3つの腰椎ポジション（背骨を曲げた状態、ニュートラルな状態、伸ばした状態）で比較したものである。この研究では、背骨を曲げた状態でリフティングを行った方が、より高い強度と効率が得られた。その特別な研究の方法を見ると、確かに背骨を屈曲させてのリフティングは同位相の屈曲運動であった。
このように、物を持ち上げるときに背筋を伸ばすことに優劣はないようだ。

残念なことに、この研究では、もしそうするように指示されていれば、参加者が昇降課題中に骨盤と胸郭の運動解離を達成できたかどうかについては調査していない。この能力があれば、機能的な作業中により多くの動きのバリエーションが得られるので、これは興味深いことだった。

個人的には、この記事が「正しい運動パターン」を作るために骨盤と胸郭の動きを解離させることを強調していない点が気に入った。その代わりに、彼らは動きのバリエーションを増やすこと、特にリフティングのタスクをこなす方法を増やすことに興味を持った。

オタクな話をしよう

骨盤を傾ける試技中の局所的な動的安定性を分析した結果、低技能群は高技能群に比べ、より安定した動きをすることがわかった。トレーニング後、両グループとも安定した動きが有意に減少した。これは研究の仮説とは対照的であった。しかし著者らは、この分析が意味のある結果をもたらすかどうかについては疑問を呈している。

注意しなければならないのは、スキンマーカーを使用したことで、これは動きのアーチファクトの影響を受ける可能性がある。これはクロスオーバーデザインであり、各被験者が自分自身の対照となるため、すべての被験者内で治療効果を比較できるという利点がある。その結果、群間比較による被験者間のばらつきが小さくなり、共変量の影響を減らすことができる。第二に、パラレルデザインと同程度の精度で推定値を得ることが可能である。