【歩行分析】CPGを駆動させるにはこの2つの筋肉が重要！リハビリ戦略を解説します！

最近よく話題になるCPG（セントラルパターンジェネレーター）ですが、具体的にどのように賦活してCPGを駆動させれば良いのでしょうか？

CPG(central pattern generator)とは？

CPGはcentral pattern generatorの略語です。 頸・腰髄膨大部に存在する歩行、呼吸、咀嚼運動などのリズミックなパターン運動を惹起する神経回路網のことで、脳や感覚入力から独立してパターン運動を誘発するジェネレーターということができます。

CPGは歩行における重要な自動機能を持っています。臨床で治療中に歩行練習を行っていると、CPGのオートマティックな働きを感じることがあります。

CPGに影響を与える感覚としては、主に2つの筋肉が関与しているとされています。

一つは股関節屈筋、もう一つは足関節底屈筋です。

①股関節屈曲筋の遠心性収縮

古くから、股関節伸展運動に伴う固有感覚の刺激によって、反射的なステップ動作が生じることが知られています。

ラットにおいても、CPGによる周期的な筋活動は、水平位で歩かせるよりも垂直位で歩かせる方が規則的になると言われています。

つまり、股関節屈筋を引き延ばすような姿勢で歩くことが重要です。

リハビリ中の歩行練習では、できるだけ股関節屈筋に伸長刺激が加わるように工夫することが大切です。

例えば、立脚終期に生じる股関節屈筋の遠心性筋活動を感知する筋紡錘の情報が遊脚期開始のタイミングに影響を与えるため、トレッドミルなどで下肢を後ろに引き延ばすことが有効です。

②荷重刺激による足関節底屈筋の活動

足関節底屈筋への荷重負荷もCPGに影響を与えます。

徐脳猫の歩行中に足関節底屈筋活動が増加することが指摘されており、現在ではアキレス腱のゴルジ腱器官を介した荷重刺激が重要とされています。

荷重下では足関節底屈筋の活動が上がり、荷重が減少すると底屈筋の興奮も減少し、遊脚期の準備を始めます。

このように、股関節屈筋と足関節底屈筋への適切な刺激がCPGに影響を与えるのです。