ダブルニーアクションを見極めろ!歩行中の膝関節運動を解説

歩行
ダイ吉
ダイ吉

こんにちは、理学療法士で
専門学校教員のダイ吉です!

本日は、ダブルニーアクションのお話です。

運動学の授業で習ったけど、よく分からないまま歩行観察をしていませんか?

プク太
プク太

あぁ、授業でやったけど
あまりピンとこなかったな。

ダイ吉
ダイ吉

うん、一瞬の出来事だし
イメージが沸きにくいよね。

そこで今日は、膝関節の2回の屈伸運動が分からない!という人に向け、このメカニズムと役割について解説していきたいと思います。

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ダブルニーアクションとは

Double Knee Action = 二重膝作用

人間の正常歩行では、立脚相で1回、遊脚相で1回の計2回、膝関節の屈伸運動をします。

プク太
プク太

 本当に2回も屈伸運動してる?

という人に向けて、非常に分かりやすい動画があったので、紹介したいと思います。

緑の扇型にある数値は、膝の関節角度です。

数値が大きくなれば伸展運動、小さくなれば屈曲運動ということです。

どうでしたか?

立脚相と遊脚相で、各1回ずつ、膝関節は屈伸運動をしていましたか?

この後、詳しく解説をしますが、ランチョ・ロス・アミーゴで記載しているため、一覧表を用意しておきますね。

アミーゴ方式表記
イニシャルコンタクト
[踵接地]
IC
ローディングレスポンス
[足底接地]
LR
ミッドスタンス
[立脚中期]
MSt
ターミナルスタンス
[立脚終期]
TSt
プレスウィング
[踵離地~つま先離地]
PSw
イニシャルスウィング
[遊脚初期]
ISw
ミッドスウィング
[遊脚中期]
MSw
ターミナルスウィング
[遊脚終期]
TSt

混乱してきたら、この表を見直して下さい。

膝関節の屈伸運動

各相では、素早く数値が変化しているので、画像を使って細かく記載していきます。

立脚相での動き

膝関節の数値を見て下さい。

膝関節の角度は、ICで178°、LRで168°ですから、この2つの相だけで10°の屈曲運動が起こっていました。

その直後、膝関節は伸展運動に切り替わり、すぐに178°に戻っていますので、LRからMStで10°の伸展運動がありました。

よって、1回目の膝のアクションは、踵が着いてから、立脚中期までの間で起こっていることが解りますね。

遊脚相での動き

では2回目のアクションです。

PSwでの膝関節は162°ですが、つま先が離れた瞬間、股関節の屈曲と同時に、膝関節は急激に屈曲運動を始めています。

遊脚期に入った時には、141° であった膝関節が、MSwでは118°になっているので、瞬間的に40°以上も屈曲してます。

そして、118°まで屈曲運動を続けた膝関節でしたが、今度は踵接地に向け、振り子のような動きで伸展運動をします。

MSwの118°から、TSwには151°になっていますので、30°以上も伸展しています。

プク太
プク太

膝関節って忙しいね…。

ダイ吉
ダイ吉

コンマ数秒の世界なのにね。

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膝関節の観察ポイント

立脚相の10°に対し、遊脚相では4倍の40°の屈伸運動が起こっていました。

当然、この割合は人により変化します。

それでは、膝関節の動きに着目した、歩行観察の特徴を説明していきます。

底屈運動と屈曲運動

観察はICからLRになります。

足関節の底屈は、前脛骨筋の遠心性収縮で行われています。

そのため、起始部である下腿を前方へ引っ張ることで、膝は前方へ移動しながら屈曲します。

この膝関節の屈曲は、大腿四頭筋の遠心性収縮で制御する必要があるので、タイミングとパワーに着目して下さい。

遠心性から求心性収縮

大腿四頭筋の収縮が、遠心性から求心性に切り替わると、2つの作用が生まれます。

1つ目は、前傾する下腿に、優しくブレーキを掛けること。

2つ目は、膝関節を伸展させることです。

この筋活動の切り返しが上手くいかないと、やはり膝関節は不安定になり、膝折れ転倒などの原因につながってしまいます。

これが、この相での観察ポイントです。

股関節の屈曲運動

股関節の屈曲が始まると同時に、つま先は床から離れていきます。

この股関節の屈曲運動で、わざと下腿を置き去りにすることで、慣性の法則により、膝関節を屈曲させるためです。

よって、股関節屈曲のパワーや速度が不足すると、膝関節の屈曲が小さくなることで、あまり足が上がらない歩容になります。

ダイ吉
ダイ吉

クリアランス低下については、

この記事をチェックしてね!

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下腿の振り子運動

MSwでは、股関節の屈曲運動にブレーキをかけ、下腿の振り子運動を加速させます。

電車が急ブレーキをかけると、前にバランスを崩すように、大腿の動きが止まると、下腿は急いで前に進もうと膝関節が伸展します。

この運動は、先程と同様に、慣性の法則によるもので、大腿四頭筋の活動ではありません。

下腿の振り子運動は、歩行周期の最後の要ですので、各関節の運動と筋活動を、しっかりと理解しておきましょう!

プク太
プク太

立脚相も遊脚相も、
膝の動きが大切なんだね。

ダイ吉
ダイ吉

これで観察の幅が広がったね。

おわりに

ダブルニーアクションを意識して歩行を観察すると、色々な情報が入ってきましたね。

床の情報を捉える足関節、骨盤や体幹と連携する股関節、このどちらからも影響を受ける膝関節って、かなり重要です。

屈伸運動しかできないクセに、歩行では観察ポイントがかなり多いのが特徴です。

また、脳卒中片麻痺においても、かなり鍵を握る関節だと思いますので、これを機に苦手意識を無くして下さいな。

ダイ吉
ダイ吉

それでは、皆さんの歩行観察が
上手に進みますように!