頭の姿勢の変化に伴う頸部脊椎負荷に対する表在性と深い筋肉の微分貢献の調査

頸部脊椎負荷は、主に子宮頸部の筋肉の活動に影響されます。ただし、深部と表面の筋肉と脊椎負荷への影響の間の協調はよく理解されていません。この研究の目的は、頸部脊椎負荷の変化と、さまざまな頭の姿勢で表在性の筋肉と深い筋肉の異なる寄与を文書化することを目的としています。17人の健康な成人の子宮頸部筋肉の筋肉造影（EMG）は、横方向の屈曲（10°、20°および末端位置）の最大等尺性運動中に測定され、屈曲/伸長（10°、20°、30°、および末端位置）首の姿勢。EMG支援最適化アプローチを使用して、筋力とその後の脊椎負荷を推定しました。結果は、首の屈曲とともに圧縮および前後のせん断荷重が大幅に増加することを示した。特に、深い筋力は屈曲の増加とともに大幅に増加しました。また、すべての異なる静的ヘッド姿勢で、深い筋力は表面筋力の筋力よりも大きいことも決定されましたが、そのようなパターンは、より大きな表面筋力が傾斜角で識別されたピーク努力中に逆転しました。要約すると、屈曲姿勢中の深い筋肉の活性化の増加に関連する脊椎負荷の大幅な増加の同定は、首を占領に関連する障害に素因とするリスクが高いことを意味します。結果はまた、深い筋肉が、表面的な筋肉がピークの運動に関与し、末端の頭姿勢での脊椎の安定性を強化する安定した頭姿を維持する上で大きな役割を果たすことを明示的に支持した。この研究は、正常な頸部脊髄負荷の定量的データを提供し、物理的なタスク中に表面および深い筋肉を調整する際の運動制御戦略を明らかにしました。

Cervical spinal loads are predominately influenced by activities of cervical muscles. However, the coordination between deep and superficial muscles and their influence on the spinal loads is not well understood. This study aims to document the changes of cervical spinal loads and the differential contributions of superficial and deep muscles with varying head postures. Electromyography (EMG) of cervical muscles from seventeen healthy adults were measured during maximal isometric exertions for lateral flexion (at 10°, 20° and terminal position) as well as flexion/extension (at 10°, 20°, 30°, and terminal position) neck postures. An EMG-assisted optimization approach was used to estimate the muscle forces and subsequent spinal loads. The results showed that compressive and anterior-posterior shear loads increased significantly with neck flexion. In particular, deep muscle forces increased significantly with increasing flexion. It was also determined that in all different static head postures, the deep muscle forces were greater than those of the superficial muscle forces, however, such pattern was reversed during peak efforts where greater superficial muscle forces were identified with increasing angle of inclination. In summary, the identification of significantly increased spinal loads associated with increased deep muscle activation during flexion postures, implies higher risks in predisposing the neck to occupationally related disorders. The results also explicitly supported that deep muscles play a greater role in maintaining stable head postures where superficial muscles are responsible for peak exertions and reinforcing the spinal stability at terminal head postures. This study provided quantitative data of normal cervical spinal loads and revealed motor control strategies in coordinating the superficial and deep muscles during physical tasks.