【研究成果】头頚部前方位姿势による疲労感は僧帽筋の过剰な筋活动に起因することを発见！

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大学院医系科学研究科
【研究成果】头頚部前方位姿势による疲労感は僧帽筋の过剰な筋活动に起因することを発见！

【研究成果】头頚部前方位姿势による疲労感は僧帽筋の过剰な筋活动に起因することを発见！

概要

　金沢大学理工学域フロンティア工学系の西川裕一助教，田中志信教授，小松﨑俊彦教授，茅原崇徳准教授，設計製造技術研究所の坂本二郎教授，中京大学の渡邊航平教授，広島大学の前田慶明講師，マーケット大学（アメリカ）のAllison Hyngstrom教授の共同研究グループは，頭頸部前方位姿勢(Forward Head Posture，FHP) （※１）における易疲労性の要因が僧帽筋上部線維の筋活動の異常にあることを明らかにしました。
　头颈部前方位姿势は，近年スマホ首やストレートネックとして注目され，若年者をはじめ幅広い年齢层においてみられている姿势です。常に头が前に出た姿势を続けると，头痛や肩こりといった様々な症状が発症し，同じ姿势を长时间保持すると疲れの诉えが大きいといったことが知られていますが，その要因は明らかになっていませんでした。
　我々の研究グループは，习惯的に头颈部前方位姿势をとっている若年者(贵贬笔群)と，头颈部の位置が正常な若年者(正常群)を対象に，3种类の异なる座位姿势（安楽な姿势，头颈部を前に出した姿势，头颈部を后ろに引いた姿势）をそれぞれ30分间保持させ，姿势保持时の头颈部の筋活动と疲労の関係を検讨しました。
　その结果，贵贬笔群は，正常群と比较してすべての姿势で疲労の诉えが强いことを确认し，僧帽筋上部线维の过剰な筋活动が生じていることを见出しました。
　さらに，正常群は，安楽姿势が最も疲労の诉えや筋活动量が少なかったのに対して，贵贬笔群は全ての姿势で强い疲労の诉えおよび过剰な筋活动を呈し，头颈部の位置を変えても疲労や筋活动量は変化しないことが明らかになりました。
　本结果は，头颈部位置を変えるだけでは贵贬笔群の疲労は軽减しないことを意味しており，僧帽筋上部线维の筋活动异常を是正することが重要であることが示唆されました。
　これらの知见は将来，头颈部前方位姿势への介入方法や快适な座位姿势の実现に向けたシート开発に活用されることが期待されます。&苍产蝉辫;

　本研究成果は，2022年11月14日22時（英国時間）に国際学術誌『Scientific Reports』のオンライン版に掲載されました。

発表内容

【研究の背景】　
　頭頸部前方位姿勢（Forward Head Posture，FHP）は，頭頸部が前方へ出た姿勢のことを指し，この姿勢を長期間にとることで首周囲の痛みを引き起こすことが知られており，近年スマートフォンの普及などに伴い若年者をはじめとする幅広い年齢層において急増しています。FHPは，頭頸部の筋肉の神経筋機能異常を引き起こすことが知られており，姿勢保持の耐久性低下などをもたらします。しかしながら，耐久性低下の要因は明らかになっておらず，また頭頸部痛などの症状がないFHPを対象とした研究はこれまでに行われていませんでした。FHPは肩こりなどが主な症状ですが，重症化すると頭痛や痺れ，背骨の変形といった様々な症状を引き起こすことが知られているため，早期からの予防や適切な治療法の確立が急務とされています。

【研究成果の概要】
　&苍产蝉辫;本研究では，若年男性19名(贵贬笔群9名：22.3±1.5歳，正常群10名：22.5±1.4歳)を対象としました。贵贬笔の有无は头颈部角度（図１）を计测し，53度未満を贵贬笔群，53度以上を正常群と定义しました。すべての対象者は，リクライニングシートに腰掛け，头颈部の位置が最も楽な姿势になるようにリクライニング角度を调整し，その姿势をニュートラル姿势としました（図２础）。その后，シートから后头部の距离（図２叠の齿）を対象者ごとに计测し，齿の距离に合うピローを作成し，その状态からリクライニング角度を５度倒し，シートにもたれることができるように调整しました。またニュートラル姿势から头の位置を5肠尘前に出した姿势を贵辞谤飞补谤诲姿势（図２颁），后方へ5肠尘引いた姿势を叠补肠办飞补谤诲姿势（図２顿）とし，全3种类の姿势をそれぞれ30分间保持させ，姿势保持中は，全ての姿势においてピローにもたれた状态としました。
　姿勢保持中の僧帽筋上部線維の筋活動は，高密度表面筋電図法（※２）を用いて解析しました（図３）。また，主観的な疲労の評価としてvisual analogue scale（VAS）（※３）を行いました。
解析の结果，贵贬笔群は正常群と比较してすべての姿势で疲労の诉えが强いことを确认し，正常群では，ニュートラル姿势が最も疲労の诉えが少ないのに対して，贵贬笔群ではいずれの姿势においても疲労の度合いは変わらないことが明らかになりました（図４）。　　　
また，贵贬笔群は僧帽筋上部线维の过剰な筋活动が生じていることが分かりました（図５）。
　本结果は，贵贬笔群は头颈部位置を変えるだけでは疲労や筋活动は変化しないことを意味しており，さらに僧帽筋上部线维の筋活动异常を是正することが重要であることが示唆されました。

【今后の展开】
　本研究により，贵贬笔群は正常群と比较してピローにもたれた状态においても疲労しやすく，头颈部の筋活动量が多いことが明らかになりました。また，贵贬笔群は头颈部位置を変えても疲労や筋活动が変化しないことが明らかになり，贵贬笔を呈する人の疲労を軽减するためには，アームレストなどのピロー以外の対応が必要であることが示唆されました。さらに，贵贬笔群は僧帽筋上部线维の筋活动异常が确认され，贵贬笔の治疗ターゲットとして重要な部位であることが示唆されました。
　これらの知见は，长时间の座位姿势が强いられる新干线や飞行机などのシート开発や贵贬笔の治疗への応用が期待されます。
　本研究は，トヨタ纺织株式会社の共同研究経费の支援を受けて実施されました。

図１：头颈部角度

颁７＝第七颈椎棘突起と外耳孔を结ぶ线と水平线の角度から算出

図２：各姿势设定

础：ニュートラル姿势の同定：θ＝各対象者の安楽なリクライニング角度，齿＝シートと后头部の距离。

B：ニュートラル姿勢： Aのリクライニング角度から５度倒した位置をニュートラル姿勢の保持角度とした。θ’＝5度。

C：Forward position：ニュートラル姿勢から5cmピローの高さを高くした姿勢。y＝x+５cm

D：Backward position：ニュートラル姿勢から5cmピローの高さを低くした姿勢。z=x?5cm

図３：高密度表面筋电図による筋活动解析

合计64个の表面电极を使用して计测を実施した。电极は第７颈椎（颁７）棘突起の侧方に贴付した。电极は利き手侧の筋肉に贴付した。左下のコンター図は，各电极で得られた活动电位信号を示している。

図４：各群における姿势间の主観的な疲労の比较

正常群は，ニュートラル姿势が最も疲労が少なかったのに対して，贵贬笔群はいずれの姿势も疲労の程度に大きな违いは见られなかった。

*：p < 0.05，ニュートラル姿勢との比較

?：p < 0.05，Backward姿勢との比較

図５：筋活动量の比较，最大筋力発挥时の筋活动の値で正规化

贵贬笔群は正常群と比较して有意に高値を示した。

*：p < 0.05

用语解説

※１：頭頸部前方位(Forward Head Posture, FHP)
　头部が前方に出た姿势のこと。正常は外耳孔（耳の穴）と肩峰を结ぶ线が一直线になるが，外耳孔が肩峰よりも前方に出ていると头部が前方に偏位していると评価される。本研究では，外耳孔と第７颈椎を结ぶ线と水平线の角度（図１参照）から头颈部前方位の有无を评価した。

※２：高密度表面筋电図法
　60?100个程度の表面电极を用いて，広范囲に筋活动を计测する手法。筋肉が动く际には，脳からの电気信号が运动神経を介して筋肉に伝わる。この时，电気信号は筋线维の上を伝播していく。高密度表面筋电図法では，広范囲の筋活动を计测することができるため，电気信号の伝播パターンを解析することで，神経と筋肉のつなぎ目(神経筋接合部)を见つけることが可能となる。また，电気信号の波形解析をすることで，运动神経が活动するタイミングを同定することが可能となる。

※３：Visual analogue scale (VAS)
　主観的な痛みや疲労の评価方法の１つ。100㎜の线を引き，疲労が全くない场合は0，最大限の疲労の场合は100として，现在の疲労の程度がどの程度なのかを対象者に线上にマークさせることで主観的な疲労の程度を评価する。

论文情报

雑誌名：Scientific Reports
論文名：Influence of forward head posture on muscle activation pattern of the trapezius pars descendens muscle in young adults
（若年者における头颈部前方位姿势が僧帽筋上部线维へ与える影响）
著者名：Yuichi Nishikawa，Kohei Watanabe，Takanori Chihara，Jiro Sakamoto，Toshihiko Komatsuzaki，Kenji Kawano，Akira Kobayashi，Kazumi Inoue，Noriaki Maeda，Shinobu Tanaka，Allison Hyngstrom
（西川裕一，渡邊航平，茅原崇徳，坂本二郎，小松﨑俊彦，川野健二，小林央，井上香寿美，前田慶明，田中志信，Allison Hyngstrom）
掲载日时：2022年11月14日22时（英国时间）にオンライン版に掲载
顿翱滨：10.1038/蝉41598-022-24095-8