腰椎の屈曲を制限することで、リフティング中の総機械的エネルギー消費が再分配され、変化します

Restricting lumbar spine flexion redistributes and changes total mechanical energy expenditure during lifting.

抄録

リフティング中の腰椎の屈曲を最小限に抑えるには、下肢関節の動きを大きくする必要があります。しかし、このような運動学的変化が腰部および下肢関節の運動学に及ぼす影響は不明です。さらに、腰椎屈曲制限リフティング中の腰椎および下肢全体の生体力学的要求の分布が、リフト起点の高さや対象物の質量などのタスク要因によって調節されるかどうかは不明である。本研究では、リフティング時に腰椎の屈曲を制限することが、リフティングタスク中の腰椎および下肢関節全体の生体力学的要求の分布（力学的エネルギー消費（MEE）として運用）に及ぼす影響を検討した。20名の参加者が、リフト起点の高さ、対象物の質量、腰椎の動きを制限するハーネスの有無によって異なる一連のリフト作業を行った。腰椎と下肢の関節についてMEEを定量化し、すべての関節を合計して総MEEとした。MEEの分布を3つのタスク因子の組み合わせで比較した。総MEEは、脊柱の動きが制限されたリフティングの方が大きかった（p<0.001）。脊椎の動きを制限した条件では、MEEは腰椎から離れ、主に臀部に再配分された（p<0.001）。この効果の性質と大きさは、腰椎（p<0.001）と臀部（p<0.001）のリフト起点の高さによって調節された。この結果は、脊柱の屈曲を制限したリフティングでは、生体力学的要求が腰椎から下肢に移行する可能性があることを示し、これは、協調的可変性によって使い過ぎによる傷害を軽減するのに役立つ可能性がある。

Minimizing lumbar spine flexion during lifting requires greater lower extremity joint motion. However, the effects of these kinematic changes on lumbar and lower extremity joint kinetics are unknown. Further, it is unclear whether the distribution of biomechanical demands throughout the lumbar spine and lower extremity during lumbar spine flexion restricted lifting are modulated by task factors like lift origin height and object mass. This study examined the influence of restricting lumbar spine flexion during lifting on the distribution of biomechanical demands, operationalized as mechanical energy expenditure (MEE), across the lumbar spine and lower extremity joints during lifting tasks. Twenty participants performed a series of lifting tasks that varied by lift origin height, object mass and presence or absence of lumbar spine motion restricting harness. MEE was quantified for the lumbar spine and lower extremity joints and summed across all joints to represent the total MEE. Distributions of MEE were compared across combinations of the three task factors. Total MEE was greater when lifting with restricted spine motion (p < 0.001). MEE was redistributed away from the lumbar spine and predominantly to the hips in the spine restricted conditions (p < 0.001). The nature and magnitude of this effect was modulated by lift origin height for the lumbar spine (p < 0.001) and hips (p < 0.001). Findings demonstrated that biomechanical demands can be shifted from the lumbar spine to the lower extremity when lifting with restricted spine flexion, which might help mitigate overuse injuries through coordinative variability.