こんにちは、塩出です。
今回のテーマは「慢性期腰痛に対するフィードフォワード機能賦活の意義」と少し長いですが、、
フィードフォワードとは
Chat GPTに聞いたところ
フィードフォワード(feedforward)とは、あるシステムやプロセスにおいて、次のステップや結果を予測して、事前に対策を講じたり、適切な調整を行ったりするアプローチのことです。これは、過去の結果やデータを元にして反応をするフィードバックとは異なり、未来に向けた積極的な改善や調整を目的としています。(Chat GPT)
とのことです。つまり、ヒトの筋機能に限って言えば、先立って傷害を予防する機能と言えるでしょう。
体幹機能から見るフィードフォワード
ひと昔前の体幹トレーニングといえば、クランチ運動を中心とした腹筋トレーニングやバックエクステンションなどの背筋トレーニングが中心でしたが、1990年ころからローカル筋機能に着目した研究が多く発表されるようになりました。
その中でも、腹横筋のフィードフォワード機能が注目されるようになり、上肢挙上時に腹横筋は主動筋の三角筋よりも先行して活動して、体幹筋の中で最も速く活動を開始することが分かり、下肢運動時も同様の研究結果が得られています。1)2)
慢性期の腰痛患者では、腹横筋のフィードフォワード機能が破綻し、多裂筋、腹横筋の筋反応時間が遅延すると報告されています。ローカル筋の役割は脊柱の安定化にあるため、ローカル筋機能が低下すると脊柱の安定性は乏しくなり、インスタビリティシンドロームを生じます。
慢性期の筋構造の変化は筋委縮と脂肪変性、線維化であり、Cholewickiらの研究では、腰痛患者は体幹筋の筋反応時間が遅延するだけでなく、筋の協調性も低下していることが示されています。これにより、運動パターンの変化が生じます。3)
大脳皮質の活動部位正常化
慢性症例では、痛みに対して体幹筋の一部が反応しなくなっており、大脳-脊髄間ネットワークの感作が起こるという理論が提唱されています。4)
Tsaoらは罹患機関が3か月以上の慢性腰痛で、上肢挙上運動で腹横筋のpre-activity(フィードフォワード)が遅延している20例を対象として、無作為に2週間の腹横筋再教育群と歩行練習群に分類して、筋電図解析により両側腹横筋活動を記録しました。さらに大脳皮質の活動部位の組織化、片側での速い上肢挙動に関連するpre-activity(フィードフォワード)を比較しました。5)
腹横筋再教育群では、大脳皮質活動部位の変化とpre-activity(フィードフォワード)遅延が改善されていました。歩行練習群では、この変化は認めませんでした。
腹横筋の再教育は慢性期腰痛の運動野、大脳-脊髄間ネットワークの再構築を促し、筋の協調性改善に効果的であると報告されています。
1)Hodge PW and Richardson CA.:Contraction of the abdominal muscles associated with movement of the lower limb.Phys Ther,77(2):132-142,1997.
2)Hodge PW and Richardson CA.:Delayed postural contraction of transversus abdominis in low back pain associated with movement of the lower limb.J Spinal Disord,11(1):46-56,1998.
3) Claus AP, Hides JA, Moseley GL, et al:Different ways to balance the spine in sitting:muscle activity in specific postures differs between individuals with and without a history of back pain in sitting. Clin Biomech (Bristol, Avon) 52:25-32, 2018
4) Tsao H, Danneels LA, Hodges PW:ISSLS prize winner:smudging the motor brain in young adults with recurrent lowback pain. Spine (Phila Pa 1976) 36:1721-1727, 2011
5) Tsao H, Galea MP, Hodges PW:Driving plasticity in the motor cortex in recurrent low back pain. Eur J Pain 14:832-839, 2010
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