授業ノート-基礎運動学09
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-LESSON1 歩行とは-
●歩様 ほよう(歩容 ほよう:gait)
 姿勢と四肢の運動形態を意味しています。「歩行」と「走行」に分けることができます。

●歩行 ほこう(walk)
 重力に抗して立位姿勢を保持しながら全身を移動させる、複雑な動作です。随意的要素、反射的要素が加わり、バランスを失って再び元に戻る現象です。

●歩行の種類
 1.自然歩行(通常速度歩行):好みの速さによる、普段の歩行です。
 2.自由歩行:速さを一定に保つ以外は、被験者が自由に行なう歩行です。
 3.強制歩行:速さ以外に、歩幅あるいは歩行率を検者が統制する歩行です。
-LESSON2 歩行周期-
1.歩幅(step length):1歩の距離です。通常は身長の45%程度です。

2.重複歩(stride):片側の踵が接地して、次に同側の踵が接地するまでの動作です。
 ・重複歩距離:通常は身長の80〜90%、速い歩行は100〜110%です。小児や老人は短くなります。

3.歩行周期(walking cycle):重複歩の一連の動作です。立脚相と遊脚相に分けられます。

4.足隔(stride width):両踵間の幅です。

5.歩行率(cadence):単位時間内の歩数です。

6.立脚相(stance phase):地面についている側の下肢です。
 ・自然歩行では、歩行周期の60%の時間を占めます。
 ・抑制期:遊脚期で失われた体幹のバランスを戻そうとする時期です。
 ・推進期:足指が地面を蹴って推進力が加わる時期です。

7.遊脚相(swing phase):地面を離れて振り出されている側の下肢です。
 ・自然歩行では、歩行周期の40%の時間を占めます。

8.両脚支持期(double supporting period)・同時定着時期(double stance phase)
 ・立脚相と遊脚相の移行期にある、両脚で支持する時期のことです。
 ・歩行周期に10%ずつ2回、合計20%あります。
歩行周期
立脚相 抑制期 踵接地(HC:heel contact)
足底接地(FF:foot flat)
立脚中期(MS:mid-stance)
推進期
踵離地(HO:heel off)
足指離地(TO:toe off)
遊脚相 加速期(acceleration):下肢が体幹の後方にあります。
遊脚中期(mid-swing):下肢が体幹の直下にあります。
減速期(deceleration):下肢が体幹の前方へ振り出されています。

-LESSON3 歩行の分析-
1.重心移動と体節の回旋
 ・重心位置の振幅が少ない歩行が、効率の良い歩行です。
 ・上下移動、左右移動とも、立脚中期に最高値となります。
 ・体幹上部(胸郭)と体幹下部(骨盤)は、逆方向の回旋運動をします。

2.振幅を少なくする5つの要素
 (1)骨盤回旋:片側に4°、両側合計で8°回旋し、上下の振幅を減らします。
 (2)骨盤傾斜:遊脚側が下方に5°傾斜し、上下の振幅を減らします。
 (3)膝関節:立脚中期に15°屈曲、遊脚期に65°屈曲します。
  ・二重膝作用(double knee action):膝関節が1歩行周期に2回屈伸して、衝撃を軽減し、重心の上下移動も減らします。
 (4)足と膝
  ・足関節が底屈した場合、膝関節は屈曲します。
  ・足関節が背屈した場合、膝関節は伸展します。
  ・足関節の底背屈は、1歩行周期に2回あります。
 (5)骨盤の側方移動:片側に3cm移動し、左右の振幅を減らします。

3.腕の振り:体幹の回旋に対抗する回転モーメントを生み出します。
 (1)前方から後方への振り
  ・肩関節がおよそ9°伸展します。
  ・肩関節の伸筋(広背筋上部、大円筋、三角筋後部)や外転筋(三角筋中部)が活動します。
 (2)後方から前方への振り
  ・肩関節がおよそ20°屈曲します。
  ・肩関節の屈筋に筋活動はありません。

4.下肢の筋活動
 (1)股関節内外転筋
  ・立脚相の初期と終期に活動します。
  ・骨盤の安定性に役立ちます。
 (2)大腿四頭筋・ハムストリング
  ・遊脚相から立脚相への変換期に働きます。
  ・下肢の振り子運動を減速して、運動の向きを変えます。
  ・同時に働くと、股関節や膝関節の安定性を保持します。
 (3)前脛骨筋
  ・踵接地のために、足関節を背屈位に固定しています。
 (4)下腿三頭筋
  ・立脚相終期に活動します。
  ・足関節の背屈を防止し、遊脚相への移行(蹴り出し、加速)に働きます。
 (5)脊柱起立筋
  ・体幹の前屈を防止します。

5.歩行時のエネルギー
 ・普通時は3〜4METSのエネルギー消費です。
 ・エネルギー消費が最小となるのは、80m/minの速度での歩行です。
 ・120〜130m/min以上の速度では、走行のほうがエネルギー消費が少なくなります。
 ・柔らかい土の上では30〜40%、ハイヒールでは10〜15%、エネルギー消費が増加します。
歩行周期と重心・関節角度・筋活動の変化
(歩行周期) 立脚期 遊脚期
0%(100%) 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70%〜
HC FF MS HO TO
重心の上下移動(振幅4.5cm) 最低 最高
重心の左右移動(振幅3cm) 0 限界
骨盤の内外旋角度 内旋4 外旋4
股関節の角度 屈伸 屈曲25 屈曲20 0 伸展20 伸展10
内外転 0 内転5 外転5
内外旋 外旋4 内旋4 内旋4 外旋4
膝関節の屈伸角度 0 屈曲15 0 屈曲40 屈曲65
足関節の底背屈角度 背屈5 底屈15 底屈3 底屈20 底屈15 0
筋活動 前脛骨筋
下腿三頭筋
大腿四頭筋
ハムストリング 中→ (小) (中) 0→
股外転筋群 0→
股内転筋群 →0→
大殿筋 (小)
脊柱起立筋