筋力低下の基礎を徹底解説!~定義・評価・原因・リハビリ~

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理学・作業療法士が必ず遭遇するものは『筋力低下』です。

筋力低下や筋委縮は、動作制限・活動制限を生み出してしまいます。

それだけでなく、痛み・関節可動域制限といった機能障害にまで波及することもあります。

正しく介入するためには、その基礎的な知識・定義・原因・評価を知っておく必要がありますね。

この記事では、筋力低下について徹底的に解説します。

*本文はすごく長いので、目次から必要なところだけを読むと楽です(*´Д`)

筋力の定義

筋力だ!!!!

筋力低下について述べる前に、筋力の定義を確認してみましょう。

理学療法における「筋力」は、一般には随意的等尺性最大収縮時のトルク最大値を「筋力」として用いている。

理学療法ハンドブックより

ふむふむ、筋力とは等尺性収縮時におけるトルクの最大値のことを指しているのですね。

定義としてはこのようになっていますが、実際に療法士が筋力を考える際は多面的に見ておく必要があります。

まず、収縮形態について考えましょう。

  • 等尺性収縮における筋力
  • 求心性収縮における筋力
  • 遠心性収縮における筋力

等尺性収縮だけで人は生きていけるわけではありません。

「求心性収縮ではどれくらいの筋力が出るかな?遠心性収縮ではどれくらいの筋力があるかな?」

このような視点からも筋力をみておきましょう。

なぜなら、臨床的には遠心性収縮になると弱くなったり、求心性収縮になると弱くなったり…様々な状態を示すためです。

次に、スピードについて考えてみましょう。

  • 最大トルク値に至るまでのスピード
  • 最大トルク値からゼロに戻るまでのスピード

動作においては「今この瞬間に力が出て欲しい!」というのがたくさんあります。

歩行観察の本を読んでみると「立脚初期になった瞬間に前脛骨筋が働く」といったように、一瞬一瞬で力が求められます。

筋力があっても、そのタイミングに間に合わなければ動作では使う事が出来ません。

  • 筋の立ち上がりが遅くて動作が安定しない
  • 弛緩が苦手で円滑さが低下する

このようなスピードに関わる概念も押さえておく必要があります。

どちらも定義とは異なりますが、臨床的には重要ですので覚えておきましょう。

筋力の評価:MMT

MMTでこんなのはないです…

さて、筋力を評価する最もポピュラーな方法はMMTです。

MMTとは「Manual Muscle Test」の頭文字をとった略称ですね、これも覚えておきましょう。

グレードは6段階で評価され、原則として下記のようになっています。

0:筋収縮が全く見られない

1:筋収縮がわずかに見えるだけで、関節運動は起こらない

2:重力を除去すれば、運動域全体を動かせる

3:抵抗を加えなければ、重力に抗して、運動域全体を動かせる

4:抵抗を加えても、運動域全体を動かせる

5:強い抵抗を加えても、運動域全体を動かせる

それぞれの運動・筋ごとに異なる方法がマニュアルとして決まっているので、必ず正しい方法で行いましょう。

自信がなければ、必ずテキストに戻りましょうね!

MMT実施時の注意点

ここでは細かい方法ではなく、注意点だけを紹介します。必ずおさえておきましょう。

1.代償を出さない

患者さんには全力で力を発揮してもらいます。

そのために検査対象となっていない筋が、関節運動が生じるほどの強い収縮が生じることがあります。

例:座位で股関節屈曲のMMTを測定する場合

一生懸命に股関節屈曲しようとすると、何とか太ももを上げようとしてくれます。

その結果、いくつかの代償が生じます。

  • 体幹後傾
  • 体幹側屈
  • 膝伸展
  • 上肢による過剰な引き込み

MMTは「Manual Muscle Test」ですから、マニュアルに正しく沿って行わなければなりません。

不要な運動が入らないように注意しましょう。

2.正しく説明する

MMT実施時には、患者さんが理解出来るように検査の注意点を説明しましょう。

「〇〇をします、✕✕はしないでください」

先ほどの代償については「✕✕はしないでください」と伝えることで抑制することが出来ます。

一生懸命力を入れようと思ってくれる患者さんほど、努力ゆえに代償を発揮させてしまいます。注意しましょう。

3.抵抗は均一に

ある日には弱め…ある日には強め…

といったように、毎日違う強さで抵抗をかけないようにしましょう。

正しく検査するためには、検者が一定でなければいけません。

妥当性が疑われますね。

4.回数はほどほどに

膝伸展を非常に重たい重錘をつけて100回行った後に、膝伸展のMMTを測ったらどうなるでしょう?

いわずもがな「疲れてあがらんわ!」ですよね。

患者さんの場合にはこのような極端な場合でなくても、何回か反復するだけで筋疲労を起こしてしまう人がいます。

検査の中で代償が出たりすると、何度も同じ動きをしてもらわなければなりません。

何回もやらずに、バシッと早めに評価しましょう。

5.信憑性が保てない

MMTが0~3の時には、療法士は負荷をかけなくて良いので客観的にグレードが判定できます。

しかし、MMT4と5については検者による差がが生まれてくることが考えられます。

だって「抵抗」と「強い抵抗」って…どんな違いか分からないですからね。

(とある論文では、熟練していれば共通した評価結果を出す。と述べていましたが…まぁ、ねぇ…)

何より、徒手でやるものですから、「絶対にずれないようにするぞ!」と心意気をもってMMTに臨んでください。

ちなみに私はMMT4以上の時には、ハンドヘルドダイナモメーターと呼ばれる機械を使います。

このような機械を用いることによって、客観的な数値としてMMT4以上を把握することが出来ます。

「MMT4でHHDでは20ニュートン」とかね。

人間ですから、やはり「だいたいは分かっても、細かくはズレる」ものです。

機械に頼れるところは頼っていましょう。

筋力低下の定義

低下しちゃった…ウフフ★

筋力の定義は『随意的等尺性最大収縮時のトルク最大値』です。

となると筋力低下の定義は『随意的等尺性最大収縮時のトルク最大値の低下』となります。

これは個人内における相対的な評価になるため、「以前と比べて下がったなぁ」というように評価することで把握出来ます。

となると、初めて出会う患者さんのことは把握出来なくなってしまいます。

なので、MMTを用いて評価する事が大切です。

  • 股関節外転…MMT4
  • 股関節屈曲…MMT5
  • 股関節伸展…MMT5
  • お!股関節外転が筋力低下を起こしているな!

というようにMMTから筋力低下を判定する癖もつけましょう。

筋力低下の原因・病態(病気)

ある日、起きたら突然筋力低下!というわけではありません。

様々な原因や病態を、代表的なものだけでも確認しましょう。

今回は触れませんが、過剰なダイエットも問題です。

1.加齢による筋力低下

筋力は加齢とともに低下し、筋委縮も進行します。

しかし個人差が大きいことは臨床を通じてよく理解出来るものです。

  • 生活習慣
  • 運動習慣
  • 栄養状態
  • 過去の運動歴
  • 仕事

これらの要因が影響していることが多いですね。

最近では70歳を越えても何らかの仕事をされている方もいて、パワフルな患者さんが多いですね。

また運動への意識付けも、以前より高まっているのでしょう。

「定期的に筋トレしてます!」という方も増えましたね。

↑最近は一般向けの書籍もたくさん出ていますね!

一概に「高齢だから筋力低下してる!」と思わずに、その人をしっかり評価するようにしましょう。

「もう高齢だから、無理しないようにね」と、何も評価せずに言うのはあきません!

2.廃用性筋委縮

▼ 不動:ギプスなどによって筋活動の有無にかかわらず動かない

▼ 不働:運動麻痺などにより筋の働きが生じない

このような原因から、二次的な廃用によって生じる筋委縮を指します。

・最大筋力の20%以下では筋力が低下する

・絶対安静臥床では一日に1~1.5%の筋力低下をきたす

・肘のギプス固定を5~6週行うと上腕三頭筋筋力が41%低下した

理学療法ハンドブックより

といった過去の研究があります。

なるほど、じゃあとにかく筋トレだな!

と思うかもしれませんが、ここに少し落とし穴があります。

安静や固定というのが全て悪いわけではなく、疾患の状態によっては第一優先されるべきです。

「今は筋力低下するのは仕方がない!」と判断することも療法士に求められることです。

↑廃用症候群の基礎知識は必ずいれておこうな!

3.筋原性筋委縮

代表的な疾患は筋ジストロフィー症と多発性筋炎です。

筋ジストロフィー症

病型によって筋力低下に特徴があります。

  • デュシャンヌ型:四肢近位部・体幹
  • 顔面肩甲上腕型:顔面と肩甲帯と上腕部

筋ジストロフィーの患者さんでは筋力を維持しながら、萎縮にともなう関節拘縮が問題となります。

多発性筋炎

特徴的な筋力低下を呈す部位は下記のようにされています。

  • 四肢の近位筋群
  • 頸部屈筋群
  • 咽頭・喉頭筋群

4.神経筋接合部の障害による筋委縮

代表的な疾患は、重症筋無力症です。

重症筋無力症は自己免疫機序によりアセチルコリン受容体の障害が生じます。

通常、神経筋接合部では、神経終末からアセチルコリンが分泌され、受容されることで筋活動電位が発現されます。

アセチルコリン受容体が障害されているために、筋活動が行えなくなってしまうのです。

重症筋無力症の特徴としては次のものがあります。

  • 随意筋の脱力
  • 易疲労性
  • 一日の中でも症状が変動
  • 夜間の睡眠により回復するので、朝は調子良い

以前、別の整形外科疾患でリハビリをしていた患者さんが上記の症状を認めることがありました。

「これはおかしいなぁ…」と思い、重症筋無力症について復習していくとやっぱり該当。

ドクターに報告することで神経内科を受診する運びになりました。

療法士は筋について細かく評価することが多いものですから、診断は出来ないけども、ドクターに報告することは出来ますよね。

5.神経源性萎縮

下位運動ニューロンの障害によって生じるもの。

  • 脊髄前角細胞の障害:ポリオ、ALS、SPMA、脊髄空洞笙
  • 神経根の障害:脊椎疾患、腫瘍、代謝性根障害
  • 末梢神経障害:神経切断、圧迫、炎症、代謝性、阻血

それぞれを解説するとすごーく長くなってしまうので、ここでは名前だけ紹介しておきますね。

筋力低下に対するリハビリ

筋トレしようぜ!

筋力低下に対するリハビリは、基本的には高負荷低頻度のものを行えば良いです。

とはいえ、全ての患者さんに思ったような介入が出来ないのが実際の所。

ここではよく遭遇する寝たきり患者さんや高齢患者さんを想定して、考えてみます。

寝たきり患者さんへの対応

寝たきり状態になることで筋力低下が生じます。

同じ寝たきりでも意識障害がある人、手足はしっかり動く人など様々です。

A.自発的に動ける患者さん

療法士が関われる時間では、ベッド上での徒手抵抗による筋力増強訓練を行いましょう。

限られた時間であることが多いので、回数を多く設定できません。出来るだけ高負荷にする方がよいでしょう。

もちろん、安静度やバイタルの問題もあります。医師の指示を受けながら適切量を設定しましょう。

しかし、療法士だけでは時間がいくらあっても足りませんので、患者さん自身で取り込めるメニューを組むようにしましょう。

  • ダンベルを使って上肢を使う
  • 頭を上げたり、足を上げたり、腹筋群を使う
  • 下肢を挙上させて自重トレーニングする

B.自発的に動けない患者さん

意識障害などにより自発的に動けない患者さんの場合には、重錘や自重を使った訓練は行えません。

療法士が離床させるなどを行う必要があります。

安静度やバイタルサインが許すならば、基本動作を用いた訓練を行います。

  • 座位訓練
  • 立ち上がり訓練
  • 立位訓練
  • 歩行訓練

立位や歩行などは長下肢装具などを用いて行うことも多いですね。

これは、患者さんの意識がなくても抗重力筋が勝手に働いてくれることを期待して行われます。

寝たきりで患者さん自身によって力をいれることが出来なくても、勝手に力が入るのです。

また、最近では寝たきりの状態でも、下肢全体に筋収縮を促せる機械があります。

学会にて実物を見たのですが、すごかったです。

動画のように、足がびくんびくん、本当になっていました。

これだけで筋力の維持が可能らしいです。すごいですね。

詳細は→ホーマーイオン研究所

高齢者の筋力低下への対応

高齢者にはいくつかの特徴があります。

  • 低栄養
  • 運動意欲が低い
  • 易転倒傾向
  • 心肺機能の低下
  • アライメント異常

特徴に合わせて訓練を実施していきましょう。

A.低栄養状態

栄養状態が悪い高齢者にいくら筋力増強を図っても、逆効果になってしまいます。

運動すればするほど、筋力が低下していくのです。

療法士がリハ栄養を知っておくべき3つの理由

2016.12.10

ちゃんと食事は摂取出来ているのか、そのバランスは適切であるのかをモニタリングしながら訓練を行いましょう。

信じられないかもしれませんが、経済状況や習慣から「一日一食しか食べない」という人が実はたくさんいたりします。要注意です。

↑最近ではリハ栄養に関する書籍もたくさん出ています。一冊くらいは手元においておきましょうね!

B.心肺機能の低下

「よし!立ち上がり訓練に取り組んでみよう!」と思っても、心肺機能が低いために実践出来ない患者さんも少なくありません。

  • すぐに息があがってしまう
  • 血圧の上下が激しい
  • 脈拍がとてつもなく上がる
  • 胸がパクパクする

ドクターの許可範囲であったり、運動中止基準としては問題なくても、やはり体がついてこなければ訓練どころではありません。

このように、低栄養・心肺機能低下といった状況はよく遭遇するものです。

それによって、あなたが考えている訓練が行えず、より楽で軽い訓練に変更を余儀なくされる場合があります。

C.変形や疼痛がある

  • 膝の変形あり、痛い
  • 重度の円背がある、伸ばせない
  • 股関節症で足が動かせない、痛い

様々なアライメント異常から、痛みや関節可動域制限が生じることがあります。

「本当は腹臥位で股関節伸展の筋トレしたいのに…」と思っても、腹臥位自体をとることが出来なかったりします。

1つの筋を鍛えるために、いくつものトレーニング方法を頭に入れておく必要がありますね!

D.意欲が低い

実は高齢者の特徴に、運動への意欲が低いことがたびたび挙げられます。

運動習慣がある方では問題ないのですが、だらだら生活大好きな高齢者は強敵です。

そのため「運動だけど運動じゃない」という取り組みを通してみると良いかもしれません。

  • 遊びながら運動になる
  • 景品をもらうために運動をする

特に最近は遊びや笑いを取り入れた運動が注目されています。療法士の新しい活躍の場かもしれませんね。

↑私はお会いしたことがないのですが、落語にリハビリの概念を入れているらしいです。各地でひっぱりだこのようです。

↑車社会の沖縄県民を歩かせるための取り組みです。こういうものも、意欲を高めるのに良いですよね!

参考サイト:沖縄健康長寿プロジェクト

筋力低下に対するリハビリの実際

ここまでを読むと「結局ケースバイケースだな!」と思いますよね。

そうです、目の前の患者さんに出来る方法でやってみるしかないのです。

  • 本当は10回立ち上がりしたいけど…5回しか出来ない
  • 本当は5kgの重錘が良いけど、1kgしか使ってくれない

理想通りにいかないのが現実的な臨床ですよね。

さて、そこで忘れてはいけないのが効果判定です。

  1. 訓練の強度を決める
  2. 効果が出る期間を見込む
  3. 実際にどうだったか振り返る

多くの患者さんが「思っているよりもちゃんと訓練出来ない」という状況の中、それでも筋力増強を狙わねければなりません。

場合によっては、『効果が出てないのにずっと同じ訓練を続けてる』ということも少なくありません。そりゃあかん。

  • 効果があればよし
  • 効果が薄ければ少し訓練内容を変える
  • 効果が無ければ大きく訓練内容を変える

これはどんな訓練にも通じるところです。

絶対に効果判定しながらリハビリを進めましょうね!

筋力低下・筋力トレーニングの基礎知識

知ってて当然の知識ばかりだぜ~!

筋力低下や筋力トレーニングを語る上で絶対に知っておきたい基礎知識を復習しましょう。

各用語と意味を整理しておくと、効果的な訓練を構築するヒントになります。

筋収縮の分類

分類だ!

運動要素から分類

  1. 等尺性収縮:関節の角度あるいは筋の長さが一定
  2. 等張性収縮:筋の発生する張力が一定
  3. 等速性収縮:筋の収縮速度が一定

等尺性収縮とは関節運動が生じないもので、MMTを実施する時にはこの運動要素に該当します。

一方、動的な運動要素に該当するのが等張性収縮と等速性収縮です。

等張性収縮というと「関節運動が生じる収縮」とイメージするかもしれませんが、実は違います。

『筋の発生する張力が一定』という意味です。

ただ、現実的には一定の張力で運動し続けることは臨床上では少ないですよね。座位で膝を伸ばすことを考えても、そんな一定にはなっていません。用語を正しく使えるようにしておきましょう。

等速性収縮とは、収縮速度が一定になるようなものです。これも臨床においては完全には再現することが出来ませんが、サイベックスという筋力測定する大きな機械を用いると再現出来ます。研究用で使用する機会が多いですね。

収縮要素から分類

  1. 等尺性収縮:関節の角度あるいは筋の長さが一定
  2. 求心性収縮:筋が短縮しながら収縮する
  3. 遠心性収縮:筋が伸長されながら収縮する

おそらく等尺性収縮をイメージしたときに頭に浮かぶのが、求心性収縮遠心性収縮ですね。手に重錘を持って肘が曲がるのが短縮性収縮、肘をゆっくり伸ばすのが伸張性収縮です。

筋力増強の原則

これぞ筋トレって感じですな!

次に筋力トレーニングの原則を知っておきましょう。

過負荷の原則

筋にかける負荷が高いほど、筋力を増強させることが出来るというものです。

  • 10RM
  • 50RM

といったように、反復出来る限界の回数を、〇〇RMと表現します。負荷量を設定するのは理学療法士であれば学生の時に習いましたよね。

この数字が少ないほど、筋肉にかかっている負荷は大きいものです。

特異性の原則

過負荷の原則は医療職の方でなくても広く知られているものです。

  1. 筋の活動様式
  2. 負荷様式
  3. 動作様式
1.筋の活動様式

まず、等尺性収縮?短縮性収縮?

選択した収縮形態に応じて、人の筋力は増加します。

  • 等尺性収縮を主体に訓練→等尺性収縮が強くなる
  • 短縮性収縮を主体に訓練→短縮性収縮が強くなる

もちろん全般に筋力は向上しますが、狙ったものは特異的に強くなるのです。

同じ筋トレばかりを行っていても、なかなか動作が改善しない…というのは実は活動様式を誤ったトレーニングを選択していることが少なくありません。

2.負荷様式

負荷の設定に応じて、鍛えられる効果が異なります。

  • 最大筋力を向上させる→負荷を100%
  • 最大速度を向上させる→負荷を0
  • 最大パワーを向上させる→最大パワーが出る負荷で(30~60%)

リハビリでは最大筋力が求められがち…と思うかもしれませんが、実はパワーや速度が必要な場合も多いものです。

動作分析を行った上で「もう少し筋力発揮が早く出来れば…」というように、仮説を立てながら筋トレ負荷を設定していきましょう。

3.動作様式

狙っている筋が同じでも、様々な訓練方法がありますよね。

大腿四頭筋を鍛える時に…

  • 膝伸展
  • 階段
  • スクワット
  • 坂道歩行

例えば、階段を中心に訓練していると、階段の時に発揮される筋力が高まるのです。

「階段昇降出来るようになるために下肢筋力を向上させたい」と思う時には、出来るだけ階段昇降に近い形態での筋力トレーニングを行うべきですね。

筋力増強のメカニズム(仕組み)

理論的に指導しよう!

筋力増強の初期

初期には神経系の改善によって筋力が向上します。

神経系の改善とは、運動単位の動員数が増えることです。

ガンガン筋トレをしていて、約20日くらいは神経系の改善がメインとなってきます。

そして、この期間においては筋肥大は生じません。

  • 「なかなか足が太くならないの…」
  • 「足が細いままで…」

と、悩む患者さんがいますが、きちんと説明すると納得してもらえますね。

  • 「どんなに早くても20日くらいまでは筋肉は太くなりません」
  • 「実感できるようになるのは2ヵ月くらいはかかりますよ」

この期間に患者さんのモチベーションを維持するためには、ハンドヘルドなどで数値化して伝える事がよいですね。

筋力増強の初期以降

60日くらい筋トレを継続することで、筋断面積は増加していきます。

しかしながら、リハビリの対象として多い高齢者の場合には、若年者よりも筋肥大が生じにくいとされています。神経系の改善がメインになります。

このあたりもやはり患者さんへの説明が必要になってきますね。

  • 「高齢なので太くなりませんよ~」

とか言うと角が立つので…

  • 「神経系という機構で強くなってるんですよ」

と、説明すると良いですね。

おわりに

楽しくトレーニングしよう!

世の中の筋力に関する研究というのは非常にたくさん行われています。

あなたが患者さんの筋力について悩んだ時には、書籍や論文検索すれば解決に至るでしょう!

実際の臨床において悩むところは

『理論的に正しいことをどう実践してもらうか』

です。

それが難しいですよね…

みんなが正しく理論を実践してれば、世の中もっとムキムキな人ばっかりですよ。

勉強したことを、しっかり患者さんが実践出来るように頭をひねくり回していきましょう!

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