【リハに役立つ!】歩行において「フットスラップ」はなぜ悪い?

【医療者向け】歩行

臨床における歩行において「フットスラップ」はよく見かける跛行の1つです。

歩行観察において「フットスラップ」が原因で転倒リスクを伴うということは決して少ないとは思います。

しかし、なぜフットスラップは良くないのでしょうか?

歩行のバイオメカニクスをフットスラップに注目してお伝えしていきます。

力学的エネルギーについて

歩行というものは、位置エネルギーと運動エネルギーを常に互いに変換しあいながら行っています。

位置エネルギー⇔運動エネルギー

※位置エネルギー:質量×重力×高さ

重力は決まっているため、質量が重く、高い位置にあるほどエネルギーが大きい

 

※運動エネルギー:1/2×質量×速さ²

質量が重く、速いほどエネルギーが大きい

 

エネルギー交換

質量×重力×高さ【位置エネルギー】=1/2×質量×速さ²【運動エネルギー】

質量は同じ物質なのでお互いに相殺するとして、

【重力×高さ=1/2×速さ²】ということになり、エネルギー交換により重力だけで物体は動きます。

 

歩行バイオメカニクス:倒立振り子運動はなぜいいのか?

健常若年者における歩行時の

エネルギー交換率は65%】と言われています。

残りの35%を筋活動により供給しています。

重力の有効利用にすることにより、必要な筋活動を最小限にします。

その重力の有効利用する方法が倒立振り子運動です。

歩行時の重心の上下運動

健常者では通常、両脚支持期で重心位置が最も低くなり、立脚中期で重心位置が最も高くなります。

立脚前半の倒立振り子運動によって両脚支持期➡立脚中期にかけて重心位置が上がってきます。

つまり立脚前半で倒立振り子運動を生み出し重心位置を上げることが、歩行の効率を良くすることにつながります。

しかし、脳卒中患者では麻痺側下肢の立脚期において倒立振り子運動を生み出すことが難しく、重心位置が上がらないため歩行が非効率となりやすく、長距離の歩行が難しくなります。

歩行におけるフットスラップとは?

本来の正常歩行と呼ばれる歩行では初期接地から踵を軸(Heel Rocker)にして下腿・大腿を前方に傾けさせ、重心を上方に持ち上げます。(上図)

この足部を軸にした振り子運動を倒立振り子運動といいます。

しかし、初期接地時にフットスラップ現象が生じるとHeel Rockerが無くなるため、踵を軸にした下腿・大腿前傾が出来なく重心を持ち上げることが難しくなります。

そのため、力学的エネルギーの観点から歩行時の筋活動の負担が大きくなります。

また、Heel Rockerの仕組みは初期接地時に出来るだけ速度を落とさないようにするためのものでもあるため、フットスラップそのものがブレーキとなります。(下図)

フットスラップの原因と対処法

フットスラップは前脛骨筋の筋力不足・筋発揮不足によって生じることは周知の通りです。

特に脳卒中後の症例においてよく見られます。

脳卒中後の前脛骨筋の筋発揮不足によって生じるフットスラップに対して、電気刺激や装具を使うこと場合がほとんどだと思われます。

電気刺激療法を用いる場合は、脳卒中後症例において電気刺激療法による効果を予測することが大切です。

脳卒中後の前脛骨筋に対する電気刺激療法は、前脛骨筋に対してある程度の随意運動を行うことが出来ない場合は電気刺激療法を行ってもあまり効果が出来ないとされています。

そのため、電気刺激療法を用いる場合は随意運動がある程度出来るのかどうかを見ておく必要があります。

装具療法では油圧制動を用いたGSDやタマラック足継手AFOなどが有名です。

足関節の機能に着目して適切な装具を選定する必要があります。

 

まとめ

フットスラップ現象は初期接地から生じるHeel Rockerにて下腿・大腿を前傾させて重心を持ち上げる倒立振子運動を阻害します。

また、床反力の後方ベクトルが大きくなり歩行に対して強くブレーキがかかります。

そのため、特に長距離歩行が必要な脳卒中後患者に対しては前脛骨筋の機能回復、又はそれを補うための装具が必要になります。

予後を踏まえて、【機能回復】・【機能を補う】どちらが良いのか検討する必要があります。

ここまで読んで頂きありがとうございました。

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