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歩行を見る力を育てる4部作｜第3作なぜその歩き方になるのか？歩行分析に必要な神経生理学

藁科孝佑｜介護予防リハ実践ノート

「筋力はそこまで悪くないのに、なぜか歩き方が不安定」
「関節可動域だけでは説明しきれない歩行がある」
「一歩目が出にくい」
「すくみ足がある」
「感覚が悪い人の歩行をどう見ればいいかわからない」

臨床で歩行を見ていると、こういう場面に出会うことがあります。

第2作では、新人セラピスト向けに、歩行観察の基本を整理しました。

歩行速度、歩幅、左右差、ふらつき、代償動作。
そして、歩行周期や部位別の見方。

これらは、歩行分析の土台になります。

ただ、実際の臨床では、運動学的に見える動きだけでは説明しきれないことがあります。

たとえば、

  • 足が出にくい

  • 一歩目が不安定

  • すくみ足がある

  • 方向転換で止まる

  • 二重課題で歩行が崩れる

  • 感覚障害があると荷重が不安定になる

  • cueで急に歩きやすくなる

こういった歩行を理解するには、筋力や関節の動きだけでなく、神経生理学的な視点が必要になります。

歩行は、単なる筋肉の出力ではありません。

脳、脊髄、感覚入力、姿勢制御、注意機能、環境への適応。
これらが組み合わさることで、私たちは日常生活の中で歩いています。

この記事では、歩行分析に必要な神経生理学を、できるだけ臨床につながる形で整理していきます。

歩行は「筋力だけ」では説明できない

歩行を見るとき、まず筋力や関節可動域に目が向きやすいと思います。

もちろん、それは大切です。

股関節が伸びない。
膝が曲がらない。
足関節背屈が出ない。
下肢筋力が弱い。

これらは歩行に大きく影響します。

ただし、歩行の問題をすべて筋力や可動域だけで説明しようとすると、見落とすものがあります。

たとえば、片麻痺の方で麻痺側に体重を乗せにくい場合。

これは筋力低下だけでなく、

  • 感覚障害

  • 姿勢制御

  • 恐怖心

  • 身体図式

  • 注意の向け方

などが関係していることがあります。

また、パーキンソン病の方ですくみ足が出る場合。
足の筋力だけを見ても、その現象を説明しきれないことがあります。

歩行は、身体を前に進める運動であると同時に、倒れないように姿勢を調整し続ける運動でもあります。

つまり歩行は、

移動する動き
であり、同時に
姿勢を制御する動き
でもあります。

ここを押さえておくと、歩行の見え方が少し変わります。

歩行は“自動運動”に近い

歩行は、毎回頭で細かく考えて行っている動作ではありません。

もし歩くたびに、

「右足を出して」
「左足に体重を乗せて」
「次に左足を出して」
「バランスを取って」

と意識し続ける必要があれば、日常生活の中でスムーズに歩くことは難しくなります。

実際の歩行では、ある程度自動化されたリズムや姿勢調整が働いています。

この自動性があるからこそ、人は会話をしながら歩いたり、周囲を見ながら歩いたり、目的地を考えながら歩いたりできます。

歩行には、

  • リズムを作る仕組み

  • 感覚情報を使って調整する仕組み

  • 姿勢を安定させる仕組み

  • 環境に合わせて歩き方を変える仕組み

が関わっています。

この中でも、歩行のリズム形成に関わるものとしてよく出てくるのが、CPGです。

CPGとは何か

CPGとは、Central Pattern Generator の略です。
日本語では「中枢パターン発生器」と訳されます。

難しく聞こえますが、臨床的にはまず、

歩行のリズムを作る神経回路のようなもの

と理解するとよいと思います。

CPGは、脊髄レベルで歩行の周期的な運動パターンに関わる仕組みとして説明されます。

人の歩行でも、リズム生成や筋活動パターンの背景を考えるうえで重要な概念です。

Lacquanitiらは、人の歩行における筋活動が、いくつかの基本的な活動パターンの組み合わせとして説明できることを報告しています【文献1】。

ただし、ここで大事なのは、
「CPGがあるから勝手に歩ける」
と単純に考えすぎないことです。

実際の歩行は、CPGだけで成立しているわけではありません。

歩行には、

  • 上位中枢からの制御

  • 感覚入力

  • 姿勢制御

  • 環境への適応

  • 注意機能

が関わります。

つまり、CPGは歩行の土台のひとつですが、臨床ではそれ単独で考えるのではなく、他の要素とセットで捉える必要があります。

歩行は、さまざまな要素が統合されている

画像にもあるように、歩行は筋力だけでなく、複数の神経系の働きによって調整されています。

大きく分けると、次のような要素があります。

筋力・関節可動域

身体を動かすための土台です。

筋力が低下すれば支持性が落ちます。
関節可動域が不足すれば、足を前に出す動きや蹴り出しが制限されます。

ただし、これはあくまで土台です。

筋力や関節可動域だけを見ていても、歩行のすべてを説明できるわけではありません。

CPG

CPGは、歩行のリズムや周期的な運動パターンに関わります。

歩行が毎回バラバラではなく、一定のリズムで繰り返される背景には、このようなリズム生成の仕組みがあります。

感覚入力

足底、関節、筋、視覚、前庭感覚などからの情報です。

歩行中、身体は常に地面や自分の身体の位置を確認しながら動いています。

感覚入力がうまく入らないと、足をどこに置いているのか、どれくらい体重が乗っているのかがわかりにくくなります。

姿勢制御

歩行は、片脚支持の連続です。

片脚で身体を支えながら、反対側の足を前に出す必要があります。

そのためには、重心をコントロールし、倒れないように姿勢を調整する力が必要です。

上位中枢

大脳皮質や基底核、小脳、脳幹などが、目的や環境に合わせて歩行を調整します。

Takakusakiは、歩行が脊髄から脳幹、基底核、大脳皮質までを含む広い神経ネットワークで調整されることを整理しています【文献2】。

環境への適応

日常生活では、常に同じ環境を歩くわけではありません。

床の状態、段差、人混み、方向転換、障害物、狭い場所。
こうした環境に合わせて歩き方を変える必要があります。

つまり、歩行は単純な反復運動ではなく、
神経系が状況に合わせて調整し続ける動作
だと考える必要があります。

感覚入力が歩行を調整する

歩行では、身体が常に情報を拾っています。

特に重要なのが、感覚入力です。

歩行中、身体は次のような情報を使っています。

  • 足裏にどれくらい体重が乗っているか

  • 関節がどの角度にあるか

  • 筋肉がどれくらい伸ばされているか

  • 身体が傾いていないか

  • 地面が硬いか柔らかいか

  • 段差や障害物があるか

  • 周囲の環境がどう変化しているか

これらの情報をもとに、歩行は細かく調整されています。

たとえば、足底感覚が低下している人では、足がどこに接地しているのか、どれくらい体重が乗っているのかがわかりにくくなります。

その結果、

  • 足元をよく見る

  • 歩幅が狭くなる

  • 立脚期が短くなる

  • 接地が不安定になる

  • ふらつきやすくなる

といった歩行につながることがあります。

このような場合、単に「足が弱い」と見るだけでは不十分です。

「足裏からの情報が入りにくいから、荷重が不安定になっているのではないか」
「感覚が入りにくいから、視覚に頼って歩いているのではないか」

という視点が必要になります。

姿勢制御と歩行

歩行は、片脚支持の連続です。

つまり、歩いている間、人は常に小さくバランスを崩しながら前に進んでいます。

一見安定しているように見える歩行でも、実際には身体の重心を前後左右に細かく調整しています。

臨床で見るときは、歩行をこう捉えるとわかりやすいです。

歩行＝前に進む動き＋倒れないための調整

この「倒れないための調整」が姿勢制御です。

姿勢制御がうまく働かないと、

  • 一歩目が不安定

  • 片脚支持でふらつく

  • 方向転換でバランスを崩す

  • 立ち止まると不安定

  • 疲れると歩行が崩れる

といった問題が出やすくなります。

歩行分析では、足の動きだけでなく、
重心移動と姿勢制御がどう働いているか
を見ることが大切です。

予測的姿勢制御とは何か

歩行では、足を出す前から身体は準備をしています。

たとえば、右足を出すためには、左足に体重を乗せる必要があります。

つまり、足を出す前に、

  • 支持脚へ体重を移す

  • 体幹を安定させる

  • 骨盤を制御する

  • 重心を調整する

という準備が必要です。

このような「動く前の準備」に関わるのが、予測的姿勢制御です。

臨床的には、

足を出す前に、身体が歩く準備をできているか

と考えるとわかりやすいです。

予測的姿勢制御がうまく働かないと、

  • 一歩目が出にくい

  • 歩き始めにふらつく

  • すくむような歩き方になる

  • 支持脚にうまく乗れない

  • 方向転換で止まりやすい

といった状態につながることがあります。

歩き始めの一歩目は、歩行分析でかなり重要です。

なぜなら、そこには筋力だけでなく、姿勢制御、重心移動、感覚入力、注意、恐怖心などが反映されやすいからです。

一歩目は「足を出す前」が大事

一歩目をスムーズに出すためには、足を前に出す力だけでは不十分です。

画像にあるように、一歩目の前には、いくつかの準備が必要です。

  • 支持脚への荷重

  • 重心移動

  • 体幹・骨盤の安定

  • 感覚入力

  • 注意や恐怖心の調整

  • 予測的姿勢制御

特に臨床で大事なのは、
足を出す前に、支持脚へ乗れているか
です。

右足を出すには、左足で身体を支える必要があります。

この準備が不十分なまま足を出そうとすると、一歩目が不安定になります。

だから、歩き始めが不安定な人を見るときは、

「足が出ない」
だけで終わらせず、

「足を出す前の準備ができているか？」
「支持脚へ荷重できているか？」
「重心移動はできているか？」
「恐怖心で動きが止まっていないか？」

を見る必要があります。

無料部分のまとめ

ここまでを整理します。

歩行は、筋力や関節可動域だけで成り立っているわけではありません。

歩行には、

  • CPGによるリズム形成

  • 感覚入力による調整

  • 姿勢制御

  • 予測的姿勢制御

  • 上位中枢による調整

  • 環境への適応

が関わっています。

だからこそ、歩行分析では、見えている動きだけでなく、
なぜその歩き方になっているのか
を考える必要があります。

第2作では、歩行を運動学的に観察する方法を整理しました。

第3作では、その運動学的な観察に、神経生理学的な理由づけを加えていきます。

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ここからは、神経生理学を臨床の歩行分析にどう使うかを整理していきます。

ポイントは、知識を知識のまま終わらせないことです。

神経生理学的な知識は、臨床では次のようにつなげて使います。

神経生理学的な知識
↓
歩行でどう見えるか
↓
何を評価するか
↓
どう介入につなげるか

この流れで整理していきます。

感覚入力・姿勢制御が低下すると、歩行はどう崩れるか

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