How Important is Motor Control?

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「何かを信じることは、それが真実であると信じることであり、したがって合理的な人は自分の信念をそれぞれ真実だと信じています;しかし経験から、彼は知らないがこの信念のいくつかは誤りであると判明するだろうと予想するよう教えられました。 合理的な人は、要するに、自分の信念のそれぞれが真であり、そのうちのいくつかは偽であると信じている」- W.V. Quine

この投稿は3部構成のシリーズの始まりで、私は「時にはそのように扱われないが大きくて複雑」な話題に取り組もうとするものである。 動作パターンが悪い患者さんを思い浮かべたとき、何が思い浮かぶでしょうか。 運動制御です。 脱力はどうでしょう? 運動制御。 動作に対する不安は? 運動制御。 異常な動き? 運動制御。 これらの問題のいずれかを認識した後に行われるエクササイズ。 運動制御の演習。

運動制御は痛みの科学と似ているところがたくさんあります。 それらは大きく広いテーマであり、その原理の理解が不十分なまま盲目的に適用されることが多いのです。 このように、運動制御がうまくいかない具体的な原因や、それを改善するメカニズムが理解されていないために、悪い結果につながることがあるのです。 疼痛科学の領域では、急性と慢性、恐怖と不安、ノセボとプラシーボ、侵害受容性と神経障害性などの違いに見ることができます。 根本的な原因や、現在の痛みの知覚に寄与している要因を見誤ると、不適切な治療が行われることになります。 運動制御についても同じことが言えます。 これから数回にわたって、JOSPT2019年6月号の記事を分解していきます。 今号は主に、腰痛に関する運動制御をレビューした臨床解説で構成されています。 この広範で強力なトピックをより深く理解するために、記事を探索することを強くお勧めします」

運動制御とは何か

まず最初に、運動制御をどう定義すればよいのでしょうか? 最も単純な定義は、神経系(運動、感覚、中枢プロセス)が姿勢や動作を制御して運動タスクを実行する方法である。 そして、運動制御のエクササイズは、人が自分の体をコントロールする方法を変えることを目的としており、多くの場合、脊椎や隣接する構造物にかかる負荷に関して行われる。

ギターを弾く、サッカーボールを蹴る、棒人間より印象的な絵を描く、マニュアルトランスミッションを運転するなど、すべて運動学習と制御が必要であることは明らかである。 患者を考えるとき、我々はしばしば負荷を変えるという文脈で運動制御を考える。なぜなら、組織への継続的な機械的刺激は、潜在的に侵害受容器を活性化し、炎症反応と痛みを開始または長引かせる可能性があるからである。 さらに、患者の「診断」や検査・治療のアプローチを決定する際には、生物学的、心理学的、社会的な複数の側面から評価することが重要である。 例えば、痛みの誘発と緩和、筋萎縮と筋力低下、固有感覚障害、痛みの信念と痛みや再負傷への恐怖、うつ病、破局感、自己効力感、社会的問題などである。 問題は、これらすべてが運動制御とどのように関連しているかということである。 まずは、一般的な分類と評価のためのフレームワークの構築から始めましょう。

一般に、体幹の運動制御は、緊張性筋活動による固有スティフネスの調節、予期制御、およびフィードバック制御から構成される。 運動制御にアプローチする1つの方法は、患者が「緩い」制御を示すか「きつい」制御を示すかを判断することである。 タイトコントロールを示す人は、安静時、活動時の両方で体幹筋の活性化が高まっていることになります。 これにより、脊柱の制御、特に「過剰な」動きに対する保護が向上するが、その代償として、筋肉や脊柱にかかる負荷が大きくなる。 逆に、緩やかな制御とは、筋肉の活性化を抑えることである。 高い筋力と圧縮荷重を避けるため、動作の制御性が低下し、組織に高い引張荷重がかかる可能性があります。 患者の運動制御を評価する一般的な枠組みとして、「緩い」制御と「きつい」制御を考える場合、根本的な原因を特定することが課題となります。 筋活動に対する興奮作用と抑制作用の両方が、損傷や侵害受容、さらに痛みに対する予期や恐怖から生じる可能性がある。 基本的に、我々は「鶏か卵か」という難問を抱えている。

我々は、運動制御タスクを大きく3つのクラスに分けることができる。

  • 定常状態での体幹の姿勢と運動の制御
  • 予測可能な摂動が加わったときの体幹の姿勢と運動の制御(予期制御)
  • 予測不可能な摂動が加わったときの体幹姿勢と運動の制御(反応/フィードバック制御)

残念ながら、これらの3クラスの運動に関して患者間で一貫性がないことが分かっている。 タイト」または「ルーズ」な制御の好み以外では、筋力増強の順序と動作の速度に患者間の違いが見られる。 一般的に、体幹の動きは、LBPのない人に比べ、LBPのある人ではよりゆっくり行われます。 さらに、LBPの患者さんは、体幹の姿勢、体幹の動き、体幹の筋肉による力の生成のコントロールの精度が低いことが多く見られます。 しかし、骨盤と胸郭の動きの結合が強く、体幹の動きのばらつきが少ないことを支持する証拠がある一方で、多くの研究では正反対のことが示されています。 個人差が大きいということは、コントロールが悪いことを反映しているのかもしれませんし、負荷に対する恐怖心など、個人のニーズに特化した意図的な動きを反映している可能性もあります。 さらに、学習と適応を助けるために、構造間で負荷を共有したり、新しい動作の選択肢に触れたりすることが有益な場合があります。

痛みに対するさまざまな反応

複雑さといえば、もうひとつの広範で複雑なテーマである痛みの科学も重ねて考えてみましょう。 現在の痛みに対する認識と、痛みに関連する恐怖や不安の2つが主な問題です。 傷害と侵害受容は、神経系の様々なレベルの運動経路の興奮性を変化させることができるため、運動制御に直接的に干渉することがあります。 恐怖が重なると、事態はさらにグレーになる。 LBP患者とそうでない患者を比較した場合、痛みに対する恐怖心が強い患者ほど、運動制御の障害が顕著になる可能性がある。 本質的に、この変化は、さらなる痛みや傷害から身体部位を守るための目的戦略として、システムが適応しようとする動機付けの結果である。

これは、「痛みなくして得るものなし」という言葉を使い始めるための青信号ではありません。 スクワットで膝の内側が崩れるのを見たら、すぐにクラムバンドを取りに行くような誘惑に駆られないようにしましょう、ということです。 さらにもう一歩踏み込んでみましょう。 痛みが続くとどうなるのでしょうか? 良いことはありません。 構造的な変化、つまり分節の硬さの喪失、筋萎縮、結合組織の変化により、運動指令と運動出力の関係が変化し、その結果、運動制御が妨げられる可能性があるからです。 魔法のように運動パターンが改善されるのでしょうか。 グレード1の急性足関節捻挫に苦しむ健康なティーンエイジャーだけを治療しているのでなければ、そうならないことが多いでしょう。 痛みがあるときに繰り返される運動の完全回避や代償的な運動パターンは、学習された反応となり、運動制御のさらなる適応につながる可能性があります。

痛みとそれが運動制御に与える影響について考える場合、3つのカテゴリーからなる臨床的な構成要素を構築することが有効である:

  • 痛みと侵害受容(例:痛みと侵害受容) 疼痛と侵害受容(例:下行性侵害受容調節の調節)
  • 感覚運動機能(例:運動出力の生成、感覚入力の符号化)
  • 認知と感情(例:信念と思考の符号化)

疼痛と侵害受容の処理に関して、我々の神経系には可塑性があり、将来の刺激に敏感になる可能性がある。 なぜこれが問題なのでしょうか。 痛みに対する感受性の高まりや、痛みに対する閾値の低下は、以前は無害だった刺激が危険なものとして認識され、より多くの動作を回避することにつながる可能性があるのだ。

これは、私たちの脳が馬鹿で、落ち着くために瞑想のセッションが必要だということではありません。 私たちがバイオメカニクスを変化させ、痛みに対する感受性を高めているのには理由があります。 組織への急性の損傷の後、私たちは治癒を可能にするために、組織に負荷やストレスをかけることを避けたいのです。 感受性の高まりは、それを思い起こさせる役割を果たします。 脳が損傷部位に巨大な「触るな」のサインを貼り付けているのを想像してください。 さらに、筋肉の活性化も変化するため、保護作用が高まります。

慢性的な脊髄組織への最適でない負荷、特定の行動の回避、活動からの離脱は、健康、社会、個人の問題の連鎖につながる可能性がある。 痛みが続くと、感情的な脳領域への活動のシフトが見られる。 その結果、不快感をコード化する神経ネットワークの影響が増大し、強度や感覚的特徴をコード化する神経ネットワークの影響が減少する。 基本的に、慢性疼痛は、痛みの感覚的な識別次元よりも、痛みの感情的な次元、つまりその「不快さ」が優勢になっているのである。 なんだそりゃ? もっと具体的に知りたい?

これらの変化は、白質の完全性の低下につながり、固有感覚信号の利用率の低下を生み出します。 これは、感覚入力の解釈の正確さを損なう可能性があります。 さらに、感覚運動安静時ネットワークの再編成が起こり、背中からの感覚信号の有用性が修正される可能性がある。 より簡単に言えば、慢性的な痛みは、自分が感じる感覚を信頼することができなくなるということである。 それだけでなく、意識的に筋肉を活性化する能力は、運動に対する恐怖がなくても変化します。 腹直筋などの表層筋を使ったブレーシング戦略に対する皮質運動入力の反応性が高まり、脊椎制御の微妙な微調整に関与する筋肉(腹横筋などの深層筋)への入力が減少するという証拠があり、脊椎に最適な負荷をかける能力が制限される可能性があるのです。

臨床に活かす

さて、運動制御の問題点と治療の必要性についてきちんとした背景がわかったところで、最適なアプローチは何なのか。 意外に思われるかもしれませんが、明確な答えはひとつではなく、その上、いくつかの流儀があるのです。

最後に、全体像を簡単に見ておきましょう。 運動技能の習得を目的としたトレーニングは、特定の体幹筋の活性化に関与する一次運動野ネットワークの位置を正常化することが示されているが、歩行などの一般的な運動ではそうならない。さらに、絶滅訓練は、特に慢性疼痛と運動制御の問題に対して強力なツールとなり得る。 もう少し深く掘り下げると、慢性腰痛患者の普段の痛みの領域で乱れた身体イメージは、その強度の身体知覚の正常な身体イメージの復権に焦点を当てた治療オプションの必要性を示唆している。 このことは、一般的な運動よりもある程度の特異性があったほうがよいという一般的な考えを示している。 問題は、どの程度具体的かです。

私の皆さんへの挑戦は、「運動制御」の評価をもう少し深く掘り下げることです。 さらに、患者の運動パターンの障害や行動の背後にある理由をより明確に把握したら、その個人に合わせた介入方法を開発することです。 運動」や「手技療法」が広義の用語であり、それだけでは治療戦略を考案するのに必要な詳細がわからないように、「運動制御」も障害や運動介入を示す広義の用語です。

ABOUT THE AUTHOR

Zach Walston, PT, DPT, OCS は PT Solutions の品質と研究部門のナショナルディレクターとして活躍しています。 ザックは北バージニアで育ち、バージニア工科大学で人間栄養学、食品、および運動の理学士号を取得しました。 その後、エモリー大学で理学療法の博士号を取得し、2015年にPTソリューションズの整形外科レジデンシープログラムを卒業しました。 ザックは現在、レジデンシープログラムコーディネーターと、診療所の臨床メンターシッププログラムのディレクターとして、年間100人以上の理学療法士にトレーニングを提供しています

ザックはピアレビュー付きのリハビリや医療雑誌に多数の研究論文を発表しています。 彼は、ケア開発計画、運動処方、疼痛科学、栄養の分野で週末の継続教育コースを開発し、教えています。 また、APTA NEXTカンファレンス、ACRM、PTAG、FOTOの年次カンファレンスで教育セッションを行い、CSMでは複数のプラットフォームセッションとポスターを発表している。

ザックは、米国理学療法士協会およびジョージア州理学療法士協会の整形外科部門および研究部門の活発なメンバーでもあります。 彼は現在、APTA Science and Practice Affairs Committee および PTAG Barney Poole Leadership Academy を務めています。

ザックは現在、妻、息子、2匹の犬と共にジョージア州マリエッタに住んでいます。 Twitter、LinkedIn、そして彼のウェブサイトで、ザックとつながってください。

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