自分でできる体健やかブログ

リハビリ専門職(作業療法士)の私が、肩こり、肩の痛み、腰痛、膝痛、骨盤トレーニングなど、「自分でできる」をキーワードに対策方法を伝授します。

作業療法士でもわかる歩行のバイオメカニクス!Forefoot Rockerの役割!

【スポンサーリンク】

Forefoot Rockerは立脚後期に形成されます。立脚後期では身体の回転軸が足関節から足のMP関節に移動しますが、このときには腓腹筋の強力な筋力が必要となります。今回、Forefoot Rockerのバイオメカニクスについて、文献を参考にしながらまとめていきたいと思います。

 目次

歩行のバイオメカニクス!Forefoot Rockerの役割!

参考文献

Forefoot Rockerでの回転軸の移動とステップ長のコントロール

立脚後期の踵が離れて以降、床反力は前方の足部から発生し、足関節は底屈運動をしていきます。この際、体の回転軸は足関節から中足指節関節(MP関節)へと移動し、Forefoot Rockerを形成します。回転軸が移動することには、重心軌道の上方修正を行う点において大きな意味を持ちます。
立脚中期で重心は最高到達点となり、立脚後期では前下方に移動していきます。この時、反対側の下肢では遊脚期となり、下肢を前方に振り出しています。
遊脚期で下肢を十分に前方に振り出すためには、立脚側の下肢で体重を支えながら時間を稼ぐ必要があります。この時、立脚側の足関節を支点とした円軌道では体の前方回転とともに重心位置が下降していくため、遊脚側の下肢を十分に振りだす時間的余裕が稼げなくなります。
そこで重心の下降を緩やかにし、時間的余裕を作るために、足関節を支点にした身体の回転から、MP関節を支点として回転運動に変えることで、重心移動の上方修正を行っているのです。
このことからForefoot Rockerでは、ステップ長のコントロールを行っていることになります。回転軸の移動には、腓腹筋の強力な求心性収縮が必要となり、腓腹筋の筋力低下があると、ステップ長のコントロールが困難になります。そのため、結果として歩幅が小さくなってしまいます。
また、このときの大きな腓腹筋の筋活動を引き出すためには、それ以前の立脚中期において、床半力作用点を足部の前方にまで移動するだけの底屈筋群の遠心性収縮が必要になります。

 

Forefoot Rockerと遊脚肢のアライメント

Forefoot Rockerの働きにより立脚側での十分な滞空時間を稼ぎ、遊脚肢が接地のための準備を行う時間を作ることが可能になります。
正常な歩行では、遊脚肢は接地のために適切な配置のアライメントを作ってから接地するようにしなければなりません。このときの適切なアライメントとは、膝関節が完全伸展位となること、足関節底背屈0度となることです。このアライメントが保たれていると、膝関節はロッキングにより構築学的に安定したものとなります。そのため、Forefoot Rockerが機能しないと、遊脚肢が接地のための下肢アライメントを作るための時間がなくなってしまうため、荷重応答が不安定なものとなってしまいます。

Forefoot Rockerと重心軌道の方向修正

Forefoot Rockerでは、重心移動の方向修正にも関与しています。
Ankle Rockerでは、足関節の軸が矢状面に対する1軸のみで、足部が向いた方向にしか回転することができません。
一方、MP関節を支点とした矢状面に対する軸では、母趾の軸では斜め内側方向、小趾の軸では斜め外側方向を向いています。MP関節を支点として体を回転させる時に、2つの軸を使い分けることで、体の様々な方向に回転させることが可能となります。

Forefoot Rockerと転倒問題

高齢者において、方向転換の際に転倒しやすいということはよく聞く話です。
方向転換の際のバランス保持にも、Forefoot Rockerが関与しています。
方向転換を行う際には、Forefoot Rockerにより方向を変換して重心軌道を斜め内・外側に回転させていく必要があります。また、Ankle Rockerでは足部の向いている方向にしか回転できません。
このことから、方向転換の際に転倒しやすい理由として、身体が進もうとしている方向とRockerによる回転運動の方向の不一致によることが考えられます。
Forefoot Rockerの働きが十分であるからこそ、自由な体の回転でもバランスを崩さずに行く方向をコントロールできるのです。

【スポンサーリンク】
 

Forefoot rockerと股関節運動の連動

Forefoot Rockerでは、股関節運動との協調的な連動がバランスのとれた歩行にとって重要となります。
股関節の内外旋の動きと連動した、足関節に関わる後脛骨筋や腓骨筋、腓腹筋の内・外側頭の活動が必要となります。
クロスステップを踏む場合、立脚側の股関節は内転・内旋・伸展の運動を起こします。この運動と連動して、足関節は回外しながらMP関節の小趾側の回転軸を用いてForefoot Rockerを形成するように後脛骨筋や腓腹筋内側頭の活動を強めていきます。
遊脚側(外)へ下肢を踏み出していく(サイドステップ)場合、立脚側の股関節は外転・外旋・伸展の運動を起こします。この運動と連動して、足関節は回内しながらMP関節の母趾側の回転軸を用いてForefoot Rockerを形成するように腓骨筋や腓腹筋外側頭の活動を強めていきます。

Forefoot Rockerと足部の安定

Forefoot Rockerの足部の安定には、横足根関節(ショパール関節)と足根中足関節(リスフラン関節)の強固な連結が必要になります。
距骨下での踵骨の回外により、距舟関節と踵立方関節の関節軸が交差し、足根間関節のロックが起こり、強固な状態に連結されます。
また踵離れの際、足底筋膜(踵骨から趾節骨まで伸びる)は内外側アーチと中足趾節関節を支えており、MP関節で受動的に伸展が起こるとウインチの原理により緊張します。
踵離れの後支持面は狭くなりますが、その中でも荷重が確実に支持できるように、MP関節を床に押し付ける能動的な筋活動を足底筋膜がサポートしています。

Forefoot Rockerの足部の安定に作用する筋群

Forefoot Rockerが始まる直前から、床反力が作用する部分は外側から内側に移動していきます。この際、長腓骨筋と短腓骨筋の筋活動が高まり、後足部を回内させるように働きます。また後脛骨筋も同時収縮を行い後足部の安定性を高めています。
床半力の作用点が母趾側へ移動する際、母趾内転筋の作用により前足部では母趾球に立方骨と第5中足骨を引き寄せ、安定化に貢献します。これにより前足部に安定した横アーチが形成され、外側と内側が強固に連結されます。
床半力作用点が踵骨の外側であったものを、内側の母趾球に伝えながら床面を押し付けるには、母趾内転筋の働きが重要となります。

【スポンサーリンク】