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标题：二足起立運動負荷がラット大腿骨の断面形態に及ぼす影響
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作者：松村秋芳 ; 岡田守彦
期刊名称：Anthropological Science
印刷版ISSN：0918-7960
电子版ISSN：1348-8570
出版年度：1990
卷号：98
期号：4
页码：451-470
出版社：The Anthropological Society of Nippon
摘要：ヒトの下肢が二足行動にどのように適応しているかを理解するために,力学的な環境と骨形態の関連性を研究することは重要である.この観点からこれまでヒトやサル類の下肢骨を材料として,骨体横断面の力学的特性値や骨に生ずる応力と骨に作用する筋収縮力との関連性,あるいはロコモーション様式との関係が調べられてきた.特定の様式の運動負荷が骨の形態に及ぼす影響を詳しく調べるためには,同一の遺伝的背景をもち,生活環境と負荷の条件をコントロールした実験動物を用いることが望ましい.すでに著者らはラットを用いて強制走行運動負荷が大腿骨の骨幹に沿った断面特性値に及ぼす影響について報告した.今回は Sprague-Dawley 系の雄ラット17匹を実験群と対照群に分け,二足起立運動負荷が成長期のラット大腿骨骨幹に沿った部位ごとの断面形態に及ぼす影響をしらべた.装置は,オペラント条件付けによるレバー押しを利用して小型実験動物に二足起立運動を負荷できる"バイペダル•トレーニングボックス"を用いた.負荷は1日2セッション,朝と夜の摂食時間帯に定率給餌の条件下でセッションあたりのレバー押し反応数にして平均125回与えた.動物の体重には実験期間を通して両群間で有意差がなかった.大腿骨は近位側から最大長の30%-75%の区間を5%おきに10箇所切断し,拡大写真から断面特性値を計算した.その結果,二足起立運動負荷は大腿骨骨幹に沿った部位ごとの断面形態に対して次のような効果を示した.1) 全般的に断面2次モーメント,主断面2次モーメント,断面2次極モーメントおよび断面積を大きくする傾向がある.2) とくに骨幹の中央部ないし近位部において,前後方向,左右方向の断面2次モーメントおよび断面積を大きくする.すなわち,これらの部位では前後方向,左右方向の曲げ強度と骨幹の長軸方向の圧縮強度が増加する.3) とくに骨幹中央部近辺において,断面2次極モーメントを大きくし,主軸を外旋させる.すなわち,これらの部位では擬りに対する抵抗が増加するが,このときの振りの加わる方向は外旋方向と考えられる.4) これらの結果と,さきに報告した四足走行負荷ラット(MATSUMURA and OKADA,1987)の大腿骨断面形態の比較から,以下のような共通点および相違点が認められた.a) 両負荷様式ともに,中央部周辺ないし近位部で断面積と左右方向断面2次モーメント,また近位部で前後方向断面2次モーメントが増加する.b) 二足起立負荷ラットでは,前後方向断面2次モーメントの増加が,中央部周辺からやや近位部にかけても生ずるが,この部位における同様の変化は走行負荷ラットには認められない.c)二足起立負荷ラットは,中央部周辺において,走行負荷ラットでは認められない断面2次極モーメントの増加と主軸方向の外旋を示す.d) 走行負荷ラットでは,中央部周辺から近位側で断面形態の主軸方向への扁平化が観察されたが,二足起立負荷ラットではこのような変化はみられない.以上の結果より,運動負荷はその様式にかかわらず,ラット大腿骨の中央部周辺から近位側において断面形態の変化をもたらす一方,特定の部位において,運動様式の違いに対応する変化を生じさぜることが明らかとなった.
关键词：Rat; Bipedal standing exercise; Femur; Cross-sectional properties