膝伸展運動時の足関節背屈について

はじめに

はじめに

OKCにて膝関節伸展運動を行う際に「つま先を上げた状態で膝を伸ばして～」とか、SRL挙上を行う際に「つま先を上げたまま～」と膝関節と関係のない、足関節への指示を行う様子をよく見ます。
実体験としてレッグエクステンションを行う際に確かにきつくなってくると無意識に足関節が背屈していることがあります…が実際にどのような効果、意図があるのかを確認していきます！

足関節背屈位での膝関節伸展筋力の測定

a. 足関節背屈を伴う膝関節伸展，足関節底屈を伴う膝関節屈曲，b. 足関節底屈を伴う膝関節伸展，足関節背屈を伴う膝関節屈曲，c. 膝関節の屈伸時に足関節は背屈位維持，
d. 膝関節の屈伸時に足関節底屈位維持の4条件での膝関節等速運動（角速度：60º/sec）時の屈曲，伸展運動とした。
結果、膝関節最大筋トルク／体重，最大筋トルク，最大筋出力は足関節が常に背屈位の時に他の肢位よりも有意に高値を認めた。
https://www.jstage.jst.go.jp/article/rika/25/4/25_4_557/_pdf

この研究からは、足関節背屈位により膝関節の筋出力がその他の肢位より高値であったと報告した。

なんでそんなことが起こったの？

研究者はこのように考察しています

大腿四頭筋の主な働きは，膝関節の伸展運動である。歩行周期では，立脚相初期に大腿四頭筋と前脛骨筋が同期して収縮するが，前脛骨筋は立脚相直前に大腿四頭筋に先行して収縮が始まり，踵接地時に足関節を安定させるために動く。また，大腿四頭筋は膝関節を安定させるために動く。前脛骨筋から大腿四頭筋への促通の効果があると思われる。
https://www.jstage.jst.go.jp/article/rika/25/4/25_4_557/_pdf

ふむふむ、OKCの運動ながら歩行への影響もありそうなのですね…

他の文献

こちらの文献は下肢伸展挙上における、前脛骨筋の振動刺激を与えどのように内側広筋の筋電図が変化したのかを測定しています。

下肢伸展挙上における、前脛骨筋の振動刺激により6名すべての被検者の内側広筋に潜時28-32ms(平均±標準偏差:29±1㎜)、増加量125±249％(125±75％)の促通が誘発され、前脛骨筋から内側広筋への振動刺激に対してⅠa線維を求心線維トする促通の効果がみられることが示唆された。

このように足関節背屈による刺激、感覚入力は膝関節伸展筋の出力を上げる可能性があり、筋力訓練、トレーニングにおいて患者様への指示が患者様の筋出力を向上する可能性があります。
https://www.jstage.jst.go.jp/article/cjpt/2007/0/2007_0_A0872/_pdf/-char/ja

このように足関節背屈による刺激、感覚入力は膝関節伸展筋の出力を上げる可能性があり、筋力訓練、トレーニングにおいて患者様への指示が患者様の筋出力を向上する可能性があります。