腰痛のバックスクワット運動治療：臨床試験

腰痛のためのバックスクワットエクササイズ：バットウィンクを避けるvsフルレンジの臨床試験。

背景 背中の筋力の低下は、背骨の可動域を減少させる最も重要な要因であり、生活の質の低下に関連していました。 背中の痛みは、世界中で欠乏症と生産性の損失の主な原因です。 レジスタンストレーニングは、健康、特に人間の機能的能力、および怪我の軽減にますます大きな味方になっています.

スクワットはレジスタンス トレーニングで最も人気のあるエクササイズの 1 つで、健康、リハビリテーション、パフォーマンス、美的目標を達成するために広く使用されています。

脊椎の姿勢は、スクワットの実行中に高い過負荷に関連する湾曲の変化を受ける可能性があるかどうかについて、科学文献で多くの疑問が呈されており、これが背中の痛みを引き起こしたり悪化させたりする可能性がある. 深いスクワット中に腰椎のニュートラルな位置を守るスクワット技術の現在の基準を放棄する前に、さらなる研究が必要です.

オーウェン等。 (2020) は、背中の痛みを治療するために、特定の形式の運動が他の形式よりも効果的であるという証拠はないと結論付けました。 したがって、本研究の目的は、2 つのレジスタンス トレーニング プロトコルの有効性を評価することです。スクワット運動を実行するための異なるテクニックを使用して、脊椎の姿勢を改善し、腰痛を軽減します。

方法論

参加者、無作為化および失明

この研究は、18 歳から 69 歳までの 32 人の参加者を含む無作為化臨床試験であり、全員が腰痛の症状を持ち、参加者によって管理され、各運動の教師による運動技術の有効性が調査されました。

参加者は、ゴイアス連邦大学 (UFG) の体育およびダンス学部、臨床病院およびサマンバ キャンパス ヘルス センターで募集されました。

研究参加者は、12 週間の運動/介入治療中にクラスの 85% を視聴する必要がありました。

無作為化のために、登録番号と並行介入の順に、1:1 の比率で配布されました。 介入グループは、1) 制限グループ (RG) および 2) 完全グループ (CG) でした。 全員が同じエクササイズを行います。グループ間の唯一の違いは、スクワットとスティッフの動きのテクニックでした。

失明を確実にするために、参加者は、なぜ彼らの間の動きの技術が異なるのかを知りませんでした. 運動技術は、トレーニング全体を通して参加者ごとに1人の教師で監視され、結果を損なうリスクがある参加者が変更することはできません.

研究の参加者のために、最初の会議が予定され、研究を発表して明確にし、評価をスケジュールしました。

倫理的手順 すべての参加者は、UFG の人間と動物の研究に関する倫理委員会、意見番号 2,458,324 に従って、2 つの方法で自由かつインフォームド コンセント フォームに署名しました。

ビデオグラメトリによる脊椎姿勢の評価

再帰反射ステッカー (平らな長方形 [12x8 mm]) は、解剖学的事故を識別するために参加者の背中に配置されました (図 3)。 マーカーは、左右の肩甲骨の内側端と脊椎 (Scapula Trigone) の間の交点に配置されました。左右の肩甲骨の下角 (SI) ;上後腸骨棘 (PSIS); 2番目の仙椎（S2）、4番目の腰椎（L4）、12番目、6番目、および1番目の胸椎（T12、T6、およびT1）の棘突起。 これらに加えて、分析中に基準点として使用されたマーカーのペアは、PSIS の位置合わせに続いて、左右および L4、T12、T6、および T1 の棘突起の時点で配置されました。 これらの点を特定した後、椎骨の棘突起によって定義される線を、約 2.5 cm ごとに規則正しく配置されたマーカーで埋めました。

これらのボランティアの背中を記録するために、取得周波数 100Hz の OptiTrack Flex 13 カメラ 3 台を使用し、姿勢記録の前に調整しました。 脊椎の幾何学的曲率の測定は、Campos et al., 2015) で説明されている方法で実行されました。 この方法は、ビデオ カメラによる再帰反射マーカーの自動追跡と 3 次元再構成で構成されます。 ボランティアの背中にあるマーカーの動きが追跡され、分析されます。

マーカーの空間位置を測定するための画像処理は、Matlab® (The MathWorks, Natick, Massachusetts, USA) で開発された Dynamic Posture ソフトウェア (CAMPOS, 2010) で実行されました。 収集された各ビデオの各フレームで、すべてのカメラについて、マーカーの重心の二次元座標がそれぞれの重心から計算されました (GRUEN、1997)。 システムのキャリブレーションは、既知の位置を持つポイント レジスタを介して実行されました。これにより、直接線形変換法 (ABDEL-AZIZ; KARARA, 1971) を使用した 3 次元再構成が可能になりました。 実験室のシステム全体基準は、垂直軸 Z (パラアップ)、水平後列軸 X (前方)、および Y 水平横軸 (左側) として定義されました。

移動中、胴体は垂直軸に沿って規則的な振動動作を示し、ステップごとに 1 サイクルで、下肢の各単純支持段階で最大ピークに達し、二重支持段階で最小ピークに達します。 したがって、各ステップの開始と終了は、列マーカーの最小垂直振動ピークが発生した瞬間に定義されました (すべての列マーカーの Z 座標の平均を計算しました)。 したがって、2 つの最小ピークごとに完全なストライドがありました。 有限差分に基づく関数を介して、垂直体幹振動のすべての最小ピークが識別され、その結果、渡されました。 この手順で各パスのイベントとフェーズを特定するとは主張していないことを強調します。 全体としてのストライドのみが識別されました。

三次元再構築後、移動のために、残留物が 1 mm 未満になるように調整されたスプライン フィルターを使用してデータを平滑化しました。 各ストライド サイクルは、完全な運動サイクルの 0 ～ 100% の位置を表す 101 時点で正規化されました。 各参加者の移動の分析では、10 ストライド サイクルの平均サイクルが使用されました。 静的姿勢分析の場合、各マーカーの位置は、1 秒間 (100 フレーム) の平均 3 次元位置で表されます。

姿勢が記録された瞬間ごとに、S2 と T1 の間のすべての脊椎マーカーの 3D が、T12 とともに、または T12 からの体幹のローカル参照システム (CAMPOS et al., 2015) に記述されました。 L4 を起点とし、T6 を終点とするベクトルは、縦軸 z (上向き) の向きを定義します。 補助ベクトルｙ'は、Ｌ４およびＴ６の右側の基準点の中点を原点とし、Ｌ４およびＴ６の左側の基準点の中点を終点として定義された。 y' と z の間のベクトル積は、胴体 x (前方) のローカル矢状軸を定義し、z と x の間のベクトル積は、胴体 y (左) のローカル横軸を定義しました。

Brenzikoferらで提案された方法。 （2000）、柱の幾何学的形状を測定するために採用されています。 最小二乗法により、矢状面および前額面に投影されたマーカーの位置に対して多項式調整が行われました。 多項式曲線の下端と上端は、非常に堅牢な調整で提示される可能性があるため、分析で破棄されました。 X²red、カイ 2 乗減少検定 (VUOLO、1992 年) によって定義された 8 次多項式が使用されました。 脊柱の幾何学的曲率 K(z) は、方程式 (1) によって、1 次および 2 次導関数 P'(z) および P"(z) を使用して計算されました (図 4 - 左、図 3)。 : K(z)= P"(z) / [1 + P'(z)2 ]3/2.

幾何学的な曲率は、柱の縦軸の各高さで曲線を調整して接する円周の半径の逆数であると解釈できます。 幾何曲率の測定単位は「m-1」です。 矢状面では、v 正の曲率が前 (後弯) および後負 (前弯) の凹面に割り当てられています。 前額面では、正の値は左への曲がり、負は右への曲がりを示します。

歩行運動の分析のために、矢状面と前頭面の両方で、ストライドの標準サイクルの平均姿勢が計算され、ニュートラル カーブと呼ばれます (CAMPOS et al., 2015)。 また、標準ストライド サイクルの各瞬間に提示される姿勢とニュートラル カーブの差によって定義される振動成分も分析しました。

静的姿勢とニュートラル歩行曲線の分析では、矢状面に沿って、腰部の絶対曲率のピーク (z < 0 cm) が腰椎前弯の代表変数として特定され、胸部の絶対曲率のピークが特定されました。 (z > 0 cm)、胸部後弯症の代表的な変数として。 矢状面でも、L4、T12、および T6 のレベルでの矢状の幾何学的曲率が分析されました。 前頭の幾何学的曲率は、L4、T12、および T6 のレベルで分析され、腰部および胸部領域の横方向屈曲の絶対ピーク (より高い曲率の絶対値) も分析されました。

振動成分の分析では、矢状面と前頭面、腰部と胸部の領域で、標準周期で最大の可動範囲が示される場所が特定されました。 可動域を分析しました。

体幹の傾斜は、CAMPOS et al. と同様に計算されました。 （2015）。 z 体幹のローカル縦軸は、実験室の矢状面 (Y に垂直) に投影され、0° は体幹が完全に垂直であることを示し、90° は体幹が以前は完全に水平に傾いていたことを示しました。 胴体のローカル縦軸 z は、0° が胴体が完全に垂直であることを示し、90° が胴体が左に傾いて完全に水平であることを示すように、実験室の前頭面 (X に垂直) にも投影されました。 . 体幹の断面軸とローカル軸は、体幹が Y 軸と完全に整列していることを 0° で示し、正の値は体幹が回転していることを示すように、実験室の横断面 (Z に垂直) に投影されました。左に、右にマイナス。

研究対象の脊椎の 2 つの領域 (腰部と胸部) について、6 つの角度変数が計算されました。 腰椎角度 (図 3) の計算のために、ローカル システムがこの領域に構築されました。 始点が S2 で終点が T12 のベクトルは、腰椎の縦軸 (上向き) の向きを定義します。 腰部補助ベクトルは、原点が右上腸骨棘であり、四肢が左上腸骨棘であると定義されました。 補助ベクトルと腰椎縦軸との間のベクトル積は、腰椎矢状軸を定義した。 縦腰軸と矢状腰軸との間のベクトル積は、横腰軸を定義した。 下部腰椎セグメントは、S2 で始まり L4 で終わる直線セグメントとして定義されました。 上部腰椎セグメントは、L4 で開始し、T12 で終了する直線セグメントとして定義されました。 上部横腰椎セグメントは、T12の右側の両側点から始まる直線セグメントとして定義され、下部横腰椎セグメントは、右上下腸骨棘で始まり、上部上腸骨骨の先端を持つ直線セグメントとして定義されました。脊椎。 下部と上部の腰椎セグメントは、矢状腰椎角度 (α) と前頭腰椎角度 (β) をそれぞれ定義する矢状面と前頭面に投影されました (図 3a および 3b)。 横腰角度 (θ) は、横腰セグメントの投影によって定義されました (図 3c)。

胸部では、腰部の角度に使用されるのと同じ手順が採用され、式S2、L4、T12およびそれぞれの両側スキャンがT12、T6、T1およびそれぞれの両側スキャンのマーカーに置き換えられました。 したがって、矢状胸郭角、前胸郭角、および横胸郭角が計算されました。

介入

参加者は週に 3 回頻繁にトレーニングを受け、下肢は 2 回 (スミス マシン スクワット、フリー スクワット、ユニラテラル スクワット、リジッド レッグを使用したデッドリフト、3 回目と 6 回目は上肢は 1 回 (ラット プルダウン、ロー ローイング マシン、ダンベルを使用した逆さ十字架、完全および逆腹、バーを使用した仰臥位、バーを使用した仰臥位)。

選択されたエクササイズは 2 つのプロトコルで同じでしたが、一方のグループを他方のグループと区別したのは、スクワットの動きのテクニックと、硬い脚を使ったグラウンド リフティング エクササイズでした。 評価は、ベースライン時と 12 週間後の介入終了時の 2 回で行われました。

運動では、硬直した脚を使った地上調査も、参加者の中立的な椎骨の姿勢と、CG の優先順位または可動域によって制御されました。 足の位置は、スクワットで説明した 2 つのプロトコルの Stiff Legged Deadlift エクササイズでも制御されました。 CG のオリエンテーションは、私がなくてもできる最高の姿勢を求めて、可能な限り下に行くことでした。

両方のプロトコルの実行中、体幹の位置ができるだけまっすぐになり、膝の可動範囲が最大にならないように、膝が足のラインを超えていました。

エクササイズの強度は、最大 10 回から 12 回の繰り返しの自発的な許容範囲に従って負荷を調整するのに役立ちます。 各参加者のトレーニングセッションごとの各エクササイズの各シリーズで達成された負荷と繰り返しは、トレーニング負荷の変化を制御するために記録されました。 残りのインターバルは、すべてのシリーズ間でわずか 1 分でした。 反復のリズムは、コンセントリック収縮で 2 秒、エキセントリック収縮で 4 秒でした。 36 回のトレーニング セッションはすべて、14:30 から 16:30 まで、体育と理学療法を卒業した教師の指導と監督の下で行われました。

すべてのトレーニング セッションで 2 つのプロトコルで足の位置を制御するために、粘着マーカーを地面に固定し、ゴニオメーターとスクワット サイトの巻尺で測定しました。