運動学

歩行開始の動作分析(圧中心と重心点の軌跡)

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はじめに

静止立位から歩き始める時の動きについて,「ペリー 歩行分析1)」の内容を中心にまとめて解説します。

圧中心と重心点の軌跡

圧中心

3つの方向に順番に移動します(図1)。
それぞれに名前があります。

  1. 準備:遊脚側の後側方に移動
  2. 体重移動:立脚側に急速に移動
  3. 前進:前方に移動

重心点(身体重心の床面への投影点)

まず,立脚側前側方に移動し,次に前方に移動しますが,徐々に遊脚側(中央)に戻ります(図1)。

歩行開始時の圧中心と重心点の軌跡
図1 圧中心と重心点の軌跡(文献1より一部改変して引用)

次に,準備,体重移動,前進のそれぞれを詳しくみていきます。

準備

圧中心は移動しますが,重心点は移動しません。
つまり,重心を移動させるために,遊脚側の下肢が床を押し始めたということです。

圧中心は遊脚側の後方に移動しますので,重心を立脚側前方に押すことになります。

ヒラメ筋の弛緩と前脛骨筋の収縮が生じます。
ヒラメ筋が弛緩すると,重力に引かれて頸骨が前傾し,重心が前下方に進みます。
また,前脛骨筋の収縮により,圧中心は後方に移動します2)

遊脚側の股関節外転筋と腓骨筋が収縮します。
そして,立脚側の筋(どの筋かは書かれていません)は弛緩し,股関節と膝関節を少し屈曲します。
その結果,下肢が床を押す力(圧中心)は,相対的に遊脚側が強くなります。

体重移動

圧中心が立脚側へ移動します。
重心点も立脚側へ移動しますが,圧中心の方がより立脚側に移動します。
これは,重心点の立脚側への動きを止めることになります。
そうしないと,立脚側に転倒してしまいます。

立脚側の股関節外転筋と腓骨筋が収縮します。

遊脚側下肢の動きとして「急速な膝関節屈曲を開始し,それに続いて股関節屈曲のよりゆっくりした屈曲と,つぎの足趾離地に備えて足関節の背屈を続ける1)」とあります。
分かりづらい文章ですが,股関節よりも膝関節がより屈曲するということだと思います。
どの筋が働くのかは書かれていません。

前進

遊脚側の足趾離地によって,前進が始まります。

圧中心は立脚側足部を前進します。
重心点は圧中心よりも前内側にあり,その方向に押されていきます。

重心点は,「骨盤が遊脚側下肢に続いて前進する速度より速く前進する1)」とあります。
また,重心点の方が,圧中心よりも大きく前方に移動します。
つまり,前傾姿勢になるということです。

前へ進む力がどこで生じているのかは書かれていません。
おそらく,前に倒れていく力と,足関節底屈筋群の収縮による力ではないでしょうか?

おわりに

歩行以外にも,まず始めに横に動くという動作があります。
他の動作分析にも応用できそうです。

参考文献

1)武田功(統括監訳): ペリー 歩行分析 原著第2版 -正常歩行と異常歩行- .医歯薬出版, 2017, pp17-19.
2)関屋登: 歩行開始の制御. 理学療法科学. 2001; 16: 139-143.

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2020年10月6日

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