20240513: 肩胛骨機能不全・水泳肩・肩の剛性・神経筋制御
水泳選手は肩の痛みに悩まされることがよくあります。この症状は一般に水泳肩と呼ばれ、パフォーマンスの低下を引き起こしたり、水泳選手のキャリアに終止符を打ったりする可能性があります。フロントクロールスタイルにおける肩痛の有病率（52.44%）は、他の脳卒中タイプよりも高い。痛みは、姿勢とみなされているフロントクロールスタイルのプルスルー初期段階で特に顕著であると報告されている、肩峰下インピンジメント症候群を誘発する。
肩胛骨は水泳中の腕の動きを安定してサポートします。アスリートに肩胛骨運動不全（SD）が現れると、肩の痛みを発症するリスクが 43% 増加します。 SD は、フロントクロール水泳選手の非呼吸側または負傷した肩によく見られます。肩を固定する際、肩甲骨の内旋と前傾は、水泳を練習していない若い選手よりも若い競泳選手でより顕著です。 SD は肩甲周囲筋の弱さや硬さに関連する神経筋制御の異常と関連しているため、筋活動分析プログラム内で総合的に評価する必要があります。
前述したように、SD は肩胛骨周囲筋の強度の低下を伴う場合があります。 SD を持つオーバーヘッドアスリートは、SD を持たないアスリートと比較して、僧帽筋下部 (LT) の筋力が低下していることが判明しました。この影響は、おそらく、筋肉間の筋力バランスを無視した、テクニックに焦点を当てた競泳選手のスポーツ特有のトレーニングによって引き起こされた可能性があります。長期的には、10 代のエリートスイマーの LT の筋力は 3 年間の水泳トレーニング後に減少しますが、他の肩の筋肉の筋力は増加します。肩胛骨周囲の筋力のバランスが崩れていると、オーバーヘッドアスリートの肩胛骨の回旋における力の結合の機能が混乱する可能性があります。無症状の肩を持つ水泳選手の約 85% は、1 回の水泳トレーニングセッションの直後に肩胛骨の動きに変化が見られます。非水泳選手と比較すると、エリート水泳選手は肩を落とす際に肩胛骨がより前に伸びているように見えます。しかし、SD が原因であるか、肩胛骨が原因であるかについては依然として議論の余地があります。症状のある肩を持つ水泳選手の中部僧帽筋 (MT) 筋力は、群間で SD に差が生じないようであるにもかかわらず、無症状の肩を持つ水泳選手よりも低いことが判明しました。
筋肉の受動的硬直はスポーツトレーニング後によく現れ、能動的な動きの範囲を制限します。 ２ 時間の水泳トレーニングセッション後、肩の内旋筋群に繰り返し力が発生するため、肩の外旋の範囲が減少することがわかりました。肩の外旋筋の硬さは、肩の柔軟性だけでなく、肩胛骨の柔軟性にも影響します。また、筋肉が肩甲上腕関節の動きをどのように制御するかについても説明します。ある研究では、水泳選手が手動ストレッチングによって小胸筋の硬さを軽減した後、腕を上げる際に肩胛骨の外旋と後傾が増加したことが示されました。別の研究では、筋肉は肩胛骨に直接挿入されていませんが、広背筋の硬さが関連していました。水泳選手の肩胛骨周囲の筋肉の硬さが、水泳選手の肩胛上腕関節の運動学の神経筋制御に関連しているかどうかはまだ不明です。
したがって、この研究は、思春期の競泳選手における肩胛骨周囲筋の硬さと強さと肩胛上腕関節の動きの神経筋制御との関係を調査することを目的としました。受動的剛性と最大筋力は肩胛骨周囲筋で評価され、肩関節全体の運動学と肩胛骨周囲筋の神経筋制御が測定されました。
筋肉の受動的硬直と肩胛骨の運動学の関係
UT の受動的剛性は、挙上 60° (r s = 0.685、p = 0.029) および 挙上 90° (rs = 0.661、p = 0.038) での肩胛骨の下方回旋と正の相関がありました 。
SA の受動剛性は、下降時120°(rs = − 0.661、p = 0.038)、下降時90 度(rs = − 0.891、p = 0.001)、および下降時60°(rs = −)での下向き回旋と負の相関がありました。 0.648、p = 0.043) 。 MT の受動的剛性は、90 度低位(rs = 0.648、p = 0.043) および下降時60 度(r s = 0.673、p = 0.033) での肩胛骨の内旋と正の相関があり、肩胛骨の後傾と負の相関がありました。下降時120°の肩胛骨(rs = − 0.758、p = 0.011)
筋肉の受動的硬直と筋活動の関係
安静状態での肩胛骨周囲筋のポジティブスティフネスと、キャプション中の肩胛骨周囲筋自体の sEMG 活動との間には相関関係はありませんでした。ただし、筋肉の受動的剛性は他の隣接する筋肉の活動と正の相関があったため、LTの受動的剛性はSAのsEMG（挙上 0〜30°、挙上 60〜90°、挙上 90〜120°、下降時120）と正の相関がありました。０ –90°、下降時90–60°、r s = 0.723、p = 0.018、下降時60–30°、r s = 0.665、p = 0.036、下降時 30–0°、r s = 0.904、p < 0.001)および SA の受動剛性も UT の sEMG と正の相関がありました（下降120 ～ 90°、r s = 0.758、p = 0.011）
筋力と肩胛骨の運動学の関係
UT (挙上30°、 r s = − 0.661、p = 0.038; 挙上 60°、 r s = − 0.636、p = 0.048) および SA (挙上30°、 r s = − )の最大強度には負の相関が見られました。 肩胛骨の内旋に関しては、0.806、p = 0.005、挙上 60°、r s = − 0.636、p = 0.048）。 UT の最大強度 (挙上30°、 r s = − 0.782、p = 0.001; 挙上 60°、 r s = − 0.806、p < 0.001; 挙上90°、 r s = − 0.636、p = 0.05) も相関しました。 挙上30°から挙上90°までの肩胛骨の下方回旋による負の回旋、および LT の最大強度 (挙上 60°、 r s = − 0.709、p = 0.02; 挙上 90°、 r s = − 0.758, p = 0.02) および SA (挙上60° , r s = − 0.648, p = 0.04; 挙上 90° , r s = − 0.709, p = 0.02) は下向きの相関と負の相関を示した。
筋力と筋活動の関係
私たちの結果は、最大筋力が高い筋肉は、キャプション中のsEMG活動が少ないことを示しました。負の相関は、UT (挙上 0–30°、r s = − 0.794、p = 0.06)、MT (挙上 0–30°、r s = − 0.842、p = 0.02、挙上 30–60°、r s)で見つかりました。 = − 0.830、p = 0.03; 挙上 60–90°、r s = − 0.855、p = 0.02; 挙上 90–120°、r s = − 0.709、p = 0.02) および LT (挙上 0–30°、r s = − 0.661、p = 0.038) ですが、SA ではそうではありません。筋力は、問題の筋肉の活動に影響を与えるだけでなく、隣接する筋肉の活動とも負の相関がありました。 UTの最大強度はMDの活性と負の相関がありました（挙上 60–90°、r s = − 0.661、p = 0.038; 挙上 90–120°、r s = − 0.782、p = 0.008）、MT（挙上 0 –30°、r s = − 0.806、p = 0.05; 挙上 30–60°、r s = − 0.842、p = 0.02; 挙上 60–90°、r s = − 0.903、p < 0.001 ; °、r s = − 0.867、p = 0.01）および LT（挙上 0–30°、r s = − 0.770、p = 0.009; 挙上 30–60°、r s = − 0.855、p = 0.002; 挙上60– 90°、r s = − 0.745、p = 0.013; 挙上 90–120°、r s = − 0.818、p = 0.004) 。同様のパターンがMTでも観察され、最大筋力はMDの活動と負の相関がありました（挙上 30–60°、r s = − 0.636、p = 0.048; 挙上60–90°、r s = − 0.636、p = 0.048 ) および LT (挙上 0–30°、 r s = − 0.867、p = 0.001; 挙上 30–60°、 r s = − 0.915、p < 0.001; 挙上 60–90°、 r s = − 0.782、p = 0.008、挙上90～120°、r s = − 0.709、p = 0.022) ; LTでは、最大筋力はMD（挙上 90〜120°、r s = − 0.673、p = 0.033）およびMT（挙上 30〜60°、r s = − 0.685、p = 0.029）の活動と負の相関がありました。 挙上 90–120°、r s = − 0.648、p = 0.043) 。そしてSAでは、最大筋力はMDの活動と負の相関がありました（挙上 30–60°、r s = − 0.667、p = 0.038; 挙上60–90°、r s = − 0.721、p = 0.017; 挙上 90 –120°、r s = − 0.745、p = 0.013）および MT（挙上 30–60°、r s = − 0.661、p = 0.038）
本研究では、UTとMTの硬さの増加を経験したスイマーは、それぞれ肩胛骨の上方回旋の減少と内旋の増加を示しました。 UT、LT、SA の最大強度が高いほど、キャプション中の上方回旋の範囲と相関していました。 UT と SA の強度の増加は、肩胛骨の内旋の減少と関連していました。最大筋力と肩胛骨平面中の活動との間には負の相関が UT、MT、LT で見られました。さらに、肩胛骨平面中の MD の活動は肩胛骨周囲筋の強度と負の相関がありました。
これまでの研究では、水泳トレーニング後の水泳選手の肩胛骨周囲筋の強さの適応的な変化が示されており、これはSDおよび神経筋制御の変化に関連している可能性があります。水泳トレーニング前よりも水泳トレーニング後の筋肉疲労により SD を示す競泳選手の方が多かった。また、水泳選手は、最大努力のストローク運動後の肩関節動作中に、SA 活動の低下と肩胛骨の内旋と前傾の増加を示しました 。考えられる理由は、SA が水泳ストローク全体を通じて肩胛骨の安定装置と分度器として交互に機能するため、SA の疲労でした。しかし、水泳選手では、水泳をしていない人よりも、肩を固定する際の SA の活動が高く、肩胛骨の内旋と前傾が大きくなることが観察されました。SA活動の増加は、肩胛骨の後傾と外旋を促進しませんでした。筋力が不十分なためである可能性があります。 。縦断的研究では、青少年の水泳選手を対象に 3 年間の水泳トレーニングで肩の外旋筋、棘上筋、僧帽筋下部の筋力が低下していることも判明しました。
肩胛骨周囲筋の最大筋力が高いほど、肩胛骨の上方回旋と外旋の増加と関連していました。 MT、SA、UT の最大筋力は、オーバーヘッドアスリートの肩胛骨の上方回旋を伴っていました。 SDは肩疾患に敏感でも特異的でもありませんが、肩峰下インピンジメント症または肩の不安定性を有する患者では肩胛骨の上方回旋の減少が認められました。SA、MT、および LT の活動は、肩峰下スペースの不足を補うために、肩甲骨の上方回旋と後傾を増加させる。ただし、SD の患者と SD のない患者の間で肩胛骨周囲筋の強度に有意な差はなかったという、いくつかの対照的な所見も認められた。他の研究でも判明した肩胛骨に焦点を当てたトレーニング後、自己報告による痛みの状態と機能は改善したが、患者は肩胛上腕関節の動きに変化はなく腕を挙上する健康な水泳選手の場合と同様、上肢の運動連鎖における肩胛骨の機構の役割をトレーニングプロトコルに組み込む必要がある。肩胛骨周囲筋を強化した後のフロントクロール水泳中のストローク推進効率の向上に関する利点を評価するには、今後も研究が必要です。
現在の研究では、肩胛骨の神経筋制御に対する肩胛骨周囲筋の硬さの影響が、肩胛骨の下降段階中に観察されました。以前の研究では、UT と MT の硬さは、長期にわたる肩胛骨の押し下げと下方回旋による筋肉の伸長によって発生すると報告されています。対照的に、オーバーヘッド スポーツ中の減速段階では、肩胛骨周囲筋と肩後部の筋肉による遠心性収縮が必要です。 UT または LT の硬直は、オーバーヘッド スポーツ トレーニング後に急速に進行する可能性があります。腱板腱障害のあるバレーボール選手は、無症状の選手よりも UT の剛性が高かった。UT の剛性の増加は、腱板障害のある選手の肩の動きに対する UT の活性化レベルの増加と肩の前方姿勢の維持による代償の結果である可能性があります 。健康な野球投手では 100 投球後に LT 筋と棘下筋の硬さの増加が認められ、それが 1 日続いた。これら 2 つの筋肉の持続的な硬さは、肩胛骨を安定させて減速させるための投球の減速段階での活性化の強化によって誘発される可能性があります。今回の研究では、肩胛骨の下方および内旋が筋肉を長くし、UTとMTの長さと張力の関係に影響を与え、その結果、筋肉の硬直を引き起こした可能性があります。筋肉の硬直が他の肩胛骨周囲の筋肉の活動に影響を与えることも指摘されました。 UT 活動の増加はおそらく SA の硬さを補い、SA の活動の増加は LT の硬さを補った可能性があります。これは、UTとSAが肩胛骨の回旋を維持するために他の肩胛骨周囲の筋肉の硬さを補償する役割をしていることを意味している可能性があります。 ＵＴ、ＬＴ、およびＳＡは、これらの力の結合の重要なメンバーであり、肩胛骨を回旋させるために協働する。
キャプション中の筋活動の低下は、最大筋力の値が低い場合よりも高い UT、MT、LT で認められました。最大筋力の値が高い大腿直筋は、最大筋力の値が低い大腿直筋よりも膝伸展課題中の筋活動レベルが低いことが報告されています。この関係は、運動単位の動員閾値が低いという発見によっても検証できます。前脛骨筋では、トレーニング後の最大筋力の増加と並行して減少しました。肩関節疾患の患者には、肩胛骨周囲筋の強化トレーニングが一般的に処方されていますが、筋能力と肩胛骨周囲筋の筋活動との関係を調査した研究はありません。。今後の研究では、水泳選手の肩胛骨周囲筋力の増加が神経筋制御と肩胛骨の運動学に及ぼす影響を比較する必要があります。肩胛骨周囲筋 (UT、MT、LT、SA) の最大筋力と、肩関節固定中の MD の筋活動との間には、負の相関関係が見られました。 MD は、腕を上げる際の肩胛骨のコントロールの悪さを補うためにその寄与を増やす可能性があります。長さと張力の関係が変化したため、肩を伸ばした姿勢の方が肩の中立姿勢よりも高い MD 活動が認められました。腕挙上中の過剰な MD 活動は腱板断裂患者で見られました。したがって、過剰に活動した MD では疲労が生じる可能性があります。したがって、肩胛骨周囲筋の強さのバランスが崩れている水泳選手では、MD の硬直や疲労の症状を監視する必要があります。アスリートの筋力バランスを最適化するための基準を提供するには、肩の動作中の三角筋の活動に関する肩胛骨周囲筋の筋力の関係について、さらなる研究が必要です。
この観察研究では、肩胛骨周囲筋の受動的硬直と最大筋力が、思春期の競泳選手の肩の上げ下げ段階における筋活動と肩の運動学に関連していることがわかりました。 SD の競泳選手のトレーニング プログラムでは、肩胛骨の運動学に加えて肩胛骨周囲の筋肉の強さと硬さを考慮する場合があります。
今後の研究では、競泳選手の肩胛骨周囲筋の不均衡な強さに対する強化や硬直した筋肉の弛緩が肩胛骨の運動学や神経筋制御に及ぼす影響を調査する必要がある。
まとめ
肩胛骨周囲筋の受動的な硬さと強さは、特にスポーツ特有のトレーニングによるオーバーヘッドアスリートの場合、肩胛骨と上腕骨の制御に影響を与える可能性があります。この研究では、水泳選手の肩胛骨周囲筋の受動的硬さと強さ、肩胛上腕関節の運動学および神経筋制御の間の関係を評価することを試みました。 10 人の思春期のフロントクロール水泳選手が採用されました。肩胛骨周囲筋の受動的な硬さと強さは、標準的な姿勢で、それぞれ手持ちの筋圧計と動力計によって測定されました。表面筋電図と電磁追跡システムを同期させて、キャプション中の筋肉活動と肩胛上腕関節の運動学を記録しました。
肩胛骨周囲筋の最大筋力は、肩胛骨の上方および外旋の範囲と正の相関があり、肩胛骨固定時の筋活動と負の相関があった。肩胛骨周囲筋の受動的硬直は肩胛骨の下方回旋と関連しており、筋肉活動の増加を引き起こしました。肩胛骨周囲筋の受動的な剛性の増加または筋力の低下は、肩胛骨の回旋を制御する役割に影響を与え、隣接する筋肉からの代償に寄与する可能性があります。私たちの調査結果は、肩胛骨の挙動を評価しようとする場合、肩胛骨周囲筋の筋力と受動的硬さを調べることが有益である可能性があることを示唆しています。
この記事が気に入ったらサポートをしてみませんか？