概要

高齢者における足のコアシステムの機能評価

Published: March 11, 2022
doi:

概要

足の機能的なコアの安定性は、人間の静的な姿勢と動的な活動に貢献します。本稿では、3つのサブシステムを組み合わせた足幹システムの機能を総合的に評価することを提案する。それは、異なる集団間で足の機能を調査するための意識の向上と多面的なプロトコルを提供する可能性があります。

Abstract

足は、身体と地面をつなぐ複雑な構造として、人間の静的および動的活動における姿勢制御に貢献しています。足のコアは、受動的、能動的、神経サブシステムの機能的な相互依存性に根ざしており、これらが組み合わさって足の動きと安定性を制御する足のコアシステムになっています。負荷を担う足のアーチ(パッシブサブシステム)は、足の機能的中核と考えられており、その安定性は正常な足の機能に必要です。足の指屈筋の衰弱、足の姿勢の異常、足底感覚過敏の低下など、高齢者では足の機能異常が広く報告されています。本稿では、足のコアサブシステムに基づく足の機能を評価するための包括的なアプローチを紹介する。足の内因性および外因性筋の強度と形態を使用して、足の筋肉(アクティブサブシステム)機能を評価しました。ドーム筋力試験は足内因性筋の機能を判断するために適用され、つま先屈曲筋力試験は外因性筋の機能に重点が置かれました。舟状落下試験と足姿勢指数を適用して、足のアーチ(パッシブサブシステム)機能を評価しました。神経サブシステムについては、足底光接触閾値テストと2点識別テストを使用して、足の9つの領域で足底触覚感度を評価しました。この研究は、高齢者やその他の集団における足のコア機能に関する新しい洞察を提供します。

Introduction

人間の足は非常に複雑な構造で、足に付着する骨、筋肉、腱で構成されています。下肢のセグメントとして、足は常に支持面と直接接触するため、体重を支える作業に寄与します1。筋肉と受動構造の間の複雑な生体力学的相互作用に基づいて、足は衝撃吸収に寄与し、不規則な表面を調整し、運動量を生成します。証拠は、足が姿勢の安定性、歩行、およびランニングに有意に寄与することを示しています2,3,4

2015年にMcKeon5が提唱した新しいパラダイムによると、足のコアは、受動的、能動的、神経のサブシステムの機能的な相互依存に根ざしており、足の動きと安定性を制御する足のコアシステムに組み合わされています。このパラダイムでは、足の骨の解剖学的構造は、縦アーチと横中足骨アーチを含む機能的なハーフドームを形成し、荷重の変化に柔軟に適応します6。この半ドームと、靭帯や関節包などの受動構造が受動サブシステムを構成しています。さらに、アクティブサブシステムは、足の内因性筋、外因性筋、および腱で構成されています。内因性筋は、足のアーチ、荷重依存性、および変調7,8をサポートする局所的なスタビライザーとして機能し、外因性筋は全体的な動きとして足の動きを生成します。神経サブシステムでは、足底筋膜、靭帯、関節嚢、筋肉、および腱にある数種類の感覚受容体(例えば、被膜および皮膚受容体)が、足のドームの変形、歩行、およびバランスに寄与する9,10

何人かの研究者は、足が主に2つの方法で日常の活動に貢献していると推測しています。1つは、機能的なアーチを介した機械的サポートと下肢の筋肉間の調節によるものです。もう一つは、位置11に関する足底感覚情報の入力である。足の芯系に基づいて、足の姿勢、内因性の足筋と外因性の足の筋肉の強さ、および感覚感受性を含むこのシステムの欠損は、可動性とバランスの弱さの素因となる可能性があります9,11,12,13

しかし、加齢に伴い、足またはつま先の変形、足またはつま先の強度の弱さ、足底圧分布、および足底触覚感度の低下など、足の側面、生体力学、構造、および機能の変化が一般的に発生します14,15,16,17つま先の変形の存在と外反母趾の重症度は、高齢者の可動性と転倒リスクに関連しています11,18。さらに、これまで見過ごされていた足指屈筋の強さは、高齢者のバランスに寄与しています19。一方、高齢者は、糖尿病、末梢動脈疾患、神経障害、変形性関節症などの病状に関連する足の状態を持つリスクも高くなります20,21

特に高齢者における足の評価、検査、および健康管理は、ますます注目を集めています14,21。ただし、足のコアシステムの機能の包括的な評価を調査するための研究は限られています。多くの研究は、痛みや爪、皮膚、骨/関節、神経血管障害など、高齢者の足の病理学的問題を調査することを目的としていました21,22,23。日常活動中の機械的支持や感覚入力、機能的中核システムとしての足の役割を認識し、評価する必要がありますが、以前の研究では無視されていました。特に、内因性筋と外因性筋を含む足の有効成分は、局所的な安定剤および全体的な運動剤として機能し、静的な姿勢と動的運動における足の安定性と行動に寄与します5

つま先屈曲筋力は、足の筋力を表すものとして単独で報告されており、足の機能とバランスや可動性などの他の健康状態との関係を調査するためにも利用されています24,25,26本来、足の筋力は内因性筋と外因性筋の作用を区別することに限定されています。さらに、ペーパーグリップテストや本質的陽性テストを含むいくつかのテストは、信頼性と妥当性が低い非定量的なテストとして批判されました7,27。最近、足の本質的な筋力を定量化するために、足のドーム筋力の新しい評価が報告され、それは良好な妥当性を持つことが示されました28。ドミング(短足運動)の強さを測定することで、内在筋の機能を直接定量化することに貢献します。

そこで、足のコアシステム、特にアクティブサブシステムの機能に基づいて、高齢者の足の特徴を探ることを目的としたプロトコルを本稿で提案する。このプロトコルは、高齢者の受動的、能動的、および神経サブシステムを含む足のコアの安定性を調査するための包括的な評価を提供します。さらに、足底筋膜炎、扁平足、糖尿病など、いくつかの健康状況で足のコア機能の変化が報告されています24,29,30。今後の研究では、多次元測定で異なる集団間の足の機能を評価するのに役立つ可能性があります。

Protocol

この研究は、上海体育大学スポーツ医学リハビリテーションセンターで実施され、上海体育大学倫理委員会(第102772020RT001号)によって承認されています。テストの前に、参加者は実験の目的と手順についての詳細を知らされました。すべての参加者がインフォームドコンセントに署名しました。 1. 参加者の選定 (1)60歳以上の参加者を含めます。(2)単独?…

Representative Results

この研究では、84人の参加者が測定のために含まれました。若いグループには、平均年齢22.4±2.9歳、身長1.60±0.05mの大学生42人が含まれていました。高齢者グループには、平均年齢68.9±3.3歳、身長1.59±0.05mの地域在住の高齢者42人が含まれていました。 代表的なアクティブ・サブシステムの結果足の筋肉の形態と強度は、アクティブなサブシステムの機能を?…

Discussion

提示されたプロトコルは、高齢者の足の特徴を測定するために使用され、受動的、能動的、および神経サブシステムを含む足のコアの安定性を調査するための包括的な評価を提供します。この新しいパラダイムは、日常活動において足を安定させ、感覚運動機能を維持するために相互作用する足の機能に光を当てる33。以前の研究では、研究者は足の変形を調査することに?…

開示

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

著者らは、上海第十人民病院(YNCR2C022)の繁殖プログラムへの資金提供を認めています。

Materials

Diagnostic Ultrasound System Mindray It is used in clinical ultrasonic diagnostic examination.
ergoFet dynamometer ergoFet It is an accurate, portable, push/pull force gauge, which is designed to be a stand-alone gauge for capturing individual force measurements under any
job condition.
Height vernier caliper It is an accurate measure tool for height.
LabVIEW It is a customed program software for strength analysis.
Semmes-Weinstein monofilaments Baseline It consists of 20 pieces, and each SWM haves an index number ranging from 1.65 to 6.65, that is related with a calibrated breaking force.
Two-Point Discriminator Touch Test It is a set of two aluminum discs, each containing a series of prongs spaced between 1 to 15 mm apart.

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記事を引用
Lai, Z., Hu, X., Xu, L., Dong, K., Wang, L. Evaluating the Function of the Foot Core System in the Elderly. J. Vis. Exp. (181), e63479, doi:10.3791/63479 (2022).

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