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【2023年版】脳卒中患者の立ち上がりの特徴とは？立ち上がり４相と片麻痺と代償戦略を動作分析！

2023.11.02
2023.11.03

立ち上がりの４相の特徴を解説

金子唯史：脳卒中の動作分析より(医学書院)引用⇒こちら

第1段階（前方への重心移動）：

健康な人は、コントロールされた対称的な両足への体重移動によって、重心の前方への移動をスムーズに開始することができます。

筋力とコントロールのバランスがとれているため、片側への過度な重心移動はありません。

体幹の屈曲は骨盤の前傾と協調し、広い支持基底面や股関節外転・外旋などの代償動作を必要とすることなく、効率的な立ち上がりを促します。

CoMの動きは意図的でコントロールされており、スピードと方向を容易に調節する能力を示しています。

第2段階(最大背屈への重心移動)：

最大背屈への移行はスムーズで、足関節、膝、股関節が適切に連動しています。これにより、立位の準備として体重を足で支えることができます。

視覚からの入力は、固有感覚や前庭からのフィードバックと統合されているため、1つのシステムに過度に依存することはありません。

身体内部のバランス感覚がうまく調整されるため、過伸展や固定の必要なく、頭と首が自然に動きます。

第3段階（離臀から立位保持へ）：

足からの感覚フィードバックはそのままで、バランスと体重配分を正確に調整することができます。不自然に支持を増やす必要はありません。

体幹と四肢が一体となって、不必要な屈曲や不安定さを伴わずに立ち上がることができます。

眼球運動は自然で、バランスを保つために一点を過度に固定する必要はありません。

垂直方向の力の発生が左右対称になり、座位から立位への移行がスムーズになります。

第4段階（安定した立位で停止するまで）：

重心が支持基底部の上に揃うため、姿勢の調節は最小限に抑えられ、代償的なロッキングや股関節の屈曲は必要ありません。

脊柱起立筋やその他の背部伸展筋が過活動することなく適切に活動し、腰椎過伸展のない自然な直立姿勢が可能。

圧中心(CoP)と圧中心(CoG)の距離は最適であり、バランスと姿勢制御が良好であることを示します。

自然な揺れがあるのは、動的なバランスコントロールと、平衡状態を維持するための身体の絶え間ない微妙な調整の表れです。

まとめると、健康な人の座位から立位への立ち上がりは、左右対称で協調的な動き、効率的な姿勢制御、安定したバランスのとれた姿勢を促す統合された感覚フィードバックシステムによって特徴付けられます。これらのプロセスは、通常の運動学習や日常生活で培われた複雑で洗練された運動制御を反映し、無意識のうちに行われています。

脳卒中者の立ち上がりの４相の特徴を解説

金子唯史：脳卒中の動作分析より(医学書院)引用⇒こちら

第1段階（前方重心移動）：

運動制御障害と筋力低下により、重心の前方移動を開始するのに苦労します。麻痺肢を避けて、障害のない側に体重を移動する傾向があります。

CoMを前方に移動させることの困難さを相殺する手段として、代償的な体幹の屈曲と骨盤の後傾がみられます。

座位は股関節の外転と外旋を特徴とし、安定性を高めるために支持基底面を増加させますが、これは脳卒中後によくみられる体幹の筋緊張低下、すなわち筋緊張の低下を示しています。

CoMの前方への移動は、慎重さや筋力低下を反映して遅すぎたり、動作力学の制御不足を示唆する速すぎたりすることがあります。

第2段階（最大背屈への重心移動）：

最大背屈を達成できず、過剰な股関節屈曲や外転で代用することが多くなります。これは、前脛骨筋などの背屈を担う筋の筋力不足やコントロール不足が原因である可能性があります。

平衡感覚を視覚的な手がかりに頼りすぎているため、固有感覚や前庭系に障害がある可能性。

下肢からの固有受容フィードバックの欠如を補うために前庭情報を用いて、頭頸部の過伸展と固定を示すことがあります。

非麻痺側の過度の屈曲により、CoMは足の上ではなく後ろに保持され、起き上がりに必要な正常な体重移動が妨げられます。

第3段階（臀部離床から立位保持へ）：

バランスと体重移動に重要な足部からの感覚フィードバックが欠落しているため、代償機構として支持基底面を広げ、例えば安定性を増すためにテーブルを使用することがあります。

転倒のリスクを減らすためにCoMを下げようとするため、不安定性により体幹や四肢が全体的に屈曲することがあります。

眼球は特定の一点を固視することがあり、これはおそらく他の感覚フィードバック機構に障害があるために、患者がバランスを維持するために視覚入力により依存していることを示唆しています。

患者は立ち上がろうとする際、主に重心の偏っていない部分に上向きの力を発生させますが、これは非効率的であり、他の身体部位の代償運動につながる可能性があります。

第4段階（安定した立位で停止するまで）：

重心の後方移動は、代償的な股関節の屈曲と相まって、直立姿勢を維持するために足の甲を揺らす動きにつながります。

脊柱起立筋の活動は誇張され、患者は前方への転倒を避けるために過剰に代償するため、腰椎の過伸展を引き起こします。

圧心（CoP）とCoG間の距離が増大し、立位が不安定になる可能性を示します。

姿勢の動揺が観察されないことから、体が硬直し、正常な姿勢調整が行われていない可能性があります。この固定姿勢は、バランスが崩れているにもかかわらず、直立姿勢を維持するための戦略である可能性があります。

神経科医とセラピストは、このように各段階を詳細に理解することで、脳と身体を再教育してこれらの動作をより効率的に行うためのテクニックを用いて、特定の障害に対処するリハビリテーションプログラムを実施することになります。患者の機能的能力を向上させるために、バランス訓練、筋力運動、固有受容フィードバック活動、歩行訓練などを取り入れるかもしれません。

運動学・バイオメカニクス的視点で解説

第1相（前方重心移動）：

運動学：

片側の筋力低下により動作の開始が左右非対称となり、体重が側方に移動。

体幹の屈曲と骨盤の後傾は、通常の矢状面の動きを変化させ、重心の軌道を変化させます。

股関節外転と外旋は支持基底を増加させ、立ち上がり時の下肢アライメントの通常の運動学的パターンを変化させます。

バイオメカニクス

圧力中心(CoP)が前方ではなく側方に移動し、立ち上がりに必要なトルク発生に影響。

筋力低下によりモーメントアームが減少するため、体幹の筋肉が上昇を開始するために大きな力を必要とします。

骨盤の後傾は、重心の前方移動を打ち消すために伸筋への要求を増大させます。

第2相(重心移動から最大背屈まで)：

運動学：

適切な背屈ができないと、効率的な体重移動に重要な足関節、膝関節、股関節のアライメントに影響します。

股関節の屈曲と外転は、足関節の背屈不足を補い、正常な運動連鎖を変化させます。

バイオメカニクス：

背屈の低下は前方への運動量を制限し、足関節のレバーアームに影響を与え、ふくらはぎの筋肉の有効性を低下させます。

視覚依存は、バランス制御システムの低下を示し、直立姿勢を維持するために大きな筋力を必要とします。

頸部の過伸展は脊柱のアライメントを変化させ、椎骨に沿った力の分布に影響を与えます。

第3相(離臀から立位保持まで)：

運動学：

支持基盤の増加と支持のための外部物体の使用は、安定した立ち上がりを達成するために身体の運動学を修正する必要があることを示しています。

体幹と四肢の屈曲はCoMを下げますが、これは安定性を高めるための戦略である可能性がありますが、典型的な運動学的パターンからは逸脱しています。

バイオメカニクス：

足からの感覚フィードバックがないため、地面反力を効果的に調節する能力が損なわれ、代償的な上半身の動きにつながります。

垂直方向の力は主に片側で発生し、両側の力配分のアンバランスが生じ、これがさらなるマルアライメントの原因となります。

第4段階(安定した立位で停止するまで)：

運動学：

後方CoMは非典型的なスウェイパターンとなり、前後バランスのとれたスウェイではなく、足底屈曲と代償的な股関節の屈曲が強調されます。

スウェイがないことは静的な姿勢であることを示し、動的なバランスにとっては理想的ではありません。

バイオメカニクス：

脊柱起立筋の過活動と腰椎の過伸展は脊柱の負荷を増加させ、これは代償的である可能性がありますが、長期的には有害である可能性もあります。

CoPとCoGの間の距離が広がると、身体は最適な支持基盤から外れるため、安定性において生体力学的に不利になります。

剛性と固定されたポジションは、弱体化した筋骨格系に対する生体力学的要求を軽減するための戦略であると見ることができます。

全体として、脳卒中患者の座位から立位への立ち上がり時に観察される運動学的および生体力学的な逸脱は、変化した身体能力への適応を反映しています。このような代償動作は、起立という最終目標を達成することを目的としていますが、健常者に見られるようなスムーズで協調的な動作と比較すると、身体的努力の増加や効率の低下を犠牲にして行われることが多いのです。このように変化した運動パターンは、正常な機能を可能な限り回復させるためのリハビリテーションで注目される分野です。

脳卒中患者の立ち上がり評価・チェックリスト

準備フェーズ

患者の初期位置：股関節外転/外旋と支持基底面の広さを確認する。
体幹の位置：体幹の屈曲と骨盤の後傾を評価する。
重心の開始：前方への重心移動の開始能力と麻痺していない側への側方シフトを評価する。

1相：前方への重心シフト

体重分布の観察：麻痺していない側へのシフトが主になっているか？
体幹の動作分析：代償的な体幹の屈曲はあるか？
重心移動の速度：動きが遅すぎるか、または急すぎるかを記録する。
姿勢の調整：前方への重心シフトを容易にするための代償戦略をメモする。

2相：最大背屈までの重心シフト

背屈の達成度：最大背屈への移動能力を評価する。
股関節の動き：代償動作としての股関節屈曲と外転を見る。
視覚依存：バランスのために視覚手がかりに過度に依存しているか観察する。
頭と首の姿勢：代償機構としての頭と首の過伸展と固定をチェックする。

3相：離臀から立位保持まで

支持基底面：追加の安定性のために外部物体を使用することをメモする。
感覚フィードバック：足からの十分なフィードバックがない兆候を評価する。
バランス戦略：不安定への反応としての体幹と四肢の屈曲を観察する。
視覚の焦点：バランスを保つための視覚入力に過度に依存しているか固定した目の動きを記録する。

4相：安定した立位位置での停止まで

重心の安定性：重心の後方位置と代償動作を評価する。
筋活動：背筋群の過度な活動と腰椎の過伸展を評価する。
CoPとCoGの距離：バランス問題の指標としてCoPとCoGの距離を測定する。
姿勢の揺れ(スウェイ)：揺れの不在や潜在的な剛性、固定姿勢を観察する。

一般的な観察

動きの流れ：立ち上がりの全体的な流れと協調性を評価する。
対称性：麻痺した側と麻痺して

リハビリテーション戦略は？

第１相（前方重心移動）：
体重移動のドリル：左右均等に体重を移動させ、左右対称に体を支える練習。
体幹のコントロール・エクササイズ：代償的な体幹の屈曲の必要性を減らすために、体幹を強化し安定させるエクササイズを行います。
股関節と膝の強化：股関節と膝関節の伸筋を強化し、重心の前方移動を補助するエクササイズ。
スピードコントロール・トレーニング：重心移動のスピードをコントロールすることに重点を置いたエクササイズ。

第2相(重心移動から最大背屈まで)：
足関節背屈エクササイズ：前脛骨筋やその他の背屈筋をターゲットとしたエクササイズを行い、可動域と筋力を向上させます。
固有受容トレーニング：バランスをとるための視覚的な手がかりへの依存を減らすためのバランスと固有受容感覚のエクササイズ。
首と頭の姿勢トレーニング：頭部と頸部の過伸展と固定を矯正するテクニック。
股関節の柔軟性トレーニング：臀部のストレッチと可動性エクササイズ。

第3相（離臀から立位保持へ）：
感覚フィードバック強化：異なる感触の上に立ったり、バランスボードを使うなど、足からの感覚入力を増やす活動。
支持基底面の操作：広げた支持基底面を徐々に狭めて、より自然なスタンスにするトレーニング。
視覚集中訓練：バランスをとるための手がかりを視覚的なものから感覚的なものへと移行するように促します。
左右対称の力発揮：身体の両側から均等に力を出すことに重点を置いた筋力強化エクササイズ。

第4相（安定した立位で停止するまで）：
姿勢動揺管理：バランスと安定性を向上させるために、姿勢の揺れをコントロールするエクササイズ。
脊柱起立筋のコントロール：腰椎の過伸展を避けるため、背部伸筋の筋力強化とリラクゼーションエクササイズ。
CoPとCoGのアライメント：重心と重圧を視覚化し、コントロールするためのバランス・プラットフォームの使用(動画などで)。
代償固定の軽減：硬直を軽減し、正常な姿勢調整を促すための可動性と柔軟性のエクササイズ。

一般的な観察：
機能的動作の練習：流動性と協調性を高めるために、椅子から立ち上がる動作全体を練習。
左右対称のトレーニング：左右対称の動きと均等な力の配分に重点を置いた活動。
環境調整：代償戦略（椅子の高さ、補助器具の使用など）の必要性を減らすための環境調整。
患者教育：立ち上がり動作中の適切な技術と自己認識に関する患者への教育。

論文解説

カテゴリー

神経系

タイトル

●脳卒中患者の立ち上がりの特徴とは？立ち上がり動作の健常者と脳卒中者間の比較

●原著はThe Crucial Changes of Sit-to-Stand Phases in Subacute Stroke Survivors Identified by Movement Decomposition Analysisこちら

なぜこの論文を読もうと思ったのか？

●臨床で脳卒中患者のリハに関わることは多い。その際に、まずは一般的な脳卒中患者の動作の特徴を知っておくことは重要と思い本論文に至る。

内　容

背景・目的

●座位から立ち上がる能力は、自立した生活活動を行う上で非常に重要です。また、歩行の前提条件でもあります。座位から立位（STS）のは、年齢、座面の高さ、肘掛け、足の位置、筋力、バランス能力などのいくつかの要因の影響を受ける可能性があります。脳卒中者は、椅子から立ち上がる能力が低下しているため、STS中に転倒する傾向があります。脳卒中者の転倒の37.2％がSTSから体位を変えている間に発生したことが報告されています。 STSのパフォーマンスを改善するための介入の有効性に関する標準化された評価は、まだ不十分です。パフォーマンスを改善し、脳卒中片麻痺片麻痺患者の転倒率を低下させるためにSTSの特性について理解を深める必要があります。

●研究目的は脳卒中片麻痺患者における5相に分けたの座位から立位（STS）中の健常者と比較した主要な変化点を調査することでした。

方法

●研究には、25人の亜急性期脳卒中患者と年齢を合わせた17人の健常者が参加した。 STS中のパラメーターは、フォースプレートを備えた三次元動作分析システムを使用し測定された。STSの5相は、6つのタイミングによって識別された。

結果

●１相に時間を要した。４相での膝股関節伸展に時間を要した。

●最大膝関節モーメント（回転力）までの時間が有意に遅れた。

●麻痺側での一過性の急速な膝関節モーメント（2相）の著明な減少と最大モーメントの減少が見られた。

●床反力は麻痺側で有意に小さかった。

●最大股関節屈曲が麻痺側で有意に小さかった。

私見・明日への臨床アイデア

●脳卒中患者では動作を始める時点から健常者から遅れを取っており、その時点から抗重力活動の低下や左右差、その他問題が起きていることが示唆される。姿勢セットから介入していく必要がある。

●加速を生み出すこと、その加速を位置エネルギーに変換するなど切り替えが上手くいっていないようである。加速を制動できる能力はあるか、切り替えはできるか、制動した状態（膝など関節を定位した状態）で他関節を分離して動かせるかなど評価治療することは必要そうである。

●随意性、感覚、可動域、認知他何が原因なのか整理して臨床では介入していきたい。

執筆監修　金子唯史

1981 ：長崎市生まれ
2003 ：国家資格取得後(作業療法士)、高知県の近森リハビリテーション病院　入職
2005 ：順天堂大学医学部附属順天堂医院　入職
2012～2014：イギリス(マンチェスター2回,ウェールズ1回)にてボバース上級講習会修了
2015 ：約10年間勤務した順天堂医院を退職
2015 ：都内文京区に自費リハビリ施設 ニューロリハビリ研究所「STROKE LAB」設立　
　　　  脳卒中/脳梗塞、パーキンソン病などの神経疾患の方々のリハビリをサポート
2017： YouTube　「STROKE LAB公式チャンネル」「脳リハ.com」開設　現在計 9万人超え
2022～：株式会社STROKE LAB代表取締役に就任

【著書,翻訳書】
近代ボバース概念:ガイアブックス (2011) 
エビデンスに基づく脳卒中後の上肢と手のリハビリテーション:ガイアブックス (2014)
エビデンスに基づく高齢者の作業療法:ガイアブックス (2014)
新 近代ボバース概念:ガイアブックス (2017) 
脳卒中の動作分析:医学書院 (2018)
脳卒中の機能回復:医学書院 (2023)
脳の機能解剖とリハビリテーション:医学書院 (2024)

【2023年版】脳卒中患者の立ち上がりの特徴とは？立ち上がり４相と片麻痺と代償戦略を動作分析！

立ち上がりの４相の特徴を解説

脳卒中者の立ち上がりの４相の特徴を解説

運動学・バイオメカニクス的視点で解説

脳卒中患者の立ち上がり評価・チェックリスト

リハビリテーション戦略は？