【痙性とは?】脊髄損傷後に起こる筋肉の緊張

基礎知識

みなさんは「痙性(痙縮とも言います)」についてどの程度ご存じでしょうか?

  • 何となくは分かっているけど、もう少し細かく知りたい
  • どのくらいの数の人が苦しんでいるのか知りたい
  • 痙性があって得することがあれば教えてほしい
  • どのような治療・リハビリをすれば良いのか教えてほしい

という方も多いのではないかと思います。
そこで今回は「痙性とは?」というテーマで、特に脊髄損傷の方々に特化した内容で解説していきたいと思います。
痙性と痙縮の違いについて気になる方は、以下の記事も参考にしてみてください。

かなりボリュームがある記事となっていますので、必要な箇所のみ目次を使用して観覧いただければと思います。

痙性のメカニズム

痙性とは、Lanceらは、

腱反射亢進を伴った、緊張性伸張反射の速度依存性増加を特徴とする運動障害で、伸張反射の結果生じる上位運動ニューロン症候群の一徴候

Lance JW: Spasticity. Disordered Motor Control, 485-495, Year Book Medical Publishers, 1980

と定義しています。
聞きなれない言葉が多くて理解しづらいと思いますが、「伸張反射」について理解できると、後はスムーズに入ってきますので、まずは「伸張反射」について解説していきます。

伸張反射とは、

伸張反射(しんちょうはんしゃ、Stretch Reflex)とは、脊髄反射の一つで、骨格筋が受動的に引き伸ばされると、その筋が収縮する現象。 この収縮は、筋肉の伸展によって生ずる張力を、その筋肉の中にある筋紡錘が感受しておこるものである。
~中略~
またこの反射は、過剰に伸ばされた筋肉が損傷を回避するために収縮するという、一種の防衛機能的側面も有する反射でもある。

日本ストレッチング協会HPより引用

とされています。つまり、
筋肉が何らかの形で引き伸ばされた際に、筋肉が切れてしまうことを防止するために反射的に筋肉を収縮させる現象
と言い換えることができます。

皆さんは、「脚気」という病気をご存じでしょうか?
この病気の検査をするために、膝蓋腱反射(膝蓋骨の下をハンマーで叩き、膝下が反射的に動くかどうかを判断する)を確認することがありますが、これも伸張反射の一種ということになります。

この伸張反射は、もちろん万人に備わった反射機構であり、人体にとって必要な機能ですが、脊髄損傷等により神経が障害されてしまうと、筋の伸張を感知する器官が不具合を起こすことにより、身体に備わっている伸張反射が、異常なほどに過敏に反応してしまうことがあります。

この状態がいわゆる「痙性」と言われる状態で、少し動いただけで意図しないタイミングで過剰な防衛本能が働いてしまい、かえって動作を阻害してしまう原因となるということです。

どのくらいの確率で発生するの?

佐々木らは、

外傷性脊髄損傷による痙縮の発生頻度は全体で81.5%であり、18.5%は6ヶ月まで出現は認められなかった。
完全麻痺(71.0%)より不全麻痺(86.9%)のほうが有意に発生頻度は高く、不全麻痺の中でも特にFrankel BとCが高い傾向を示した。

佐々木貴之ほか:外傷性脊儲損傷における痙縮の出現と経時的変化, 日脊障医誌22:18-19, 2009.より引用

としています。
全体の81%と考えると、とても多いという印象を受けますが、ここには極軽度の脊髄損傷の方も含まれ、その中には筋肉の麻痺や痛みなど、すべての症状がほとんどみられないという方も含まれます。
したがって、継続的なリハビリが必要なレベルの脊髄損傷の方の場合、痙性はほとんど必発というレベルで生じている問題であると感じます。

また、佐々木らは、

痙縮は上下肢ともにFrankelB, C, A, Dの順で強い傾向にあった。
全体的に上肢より下肢のほうが,Ashworth Scale (AS)評点が高い傾向にあった。

佐々木貴之ほか:外傷性脊儲損傷における痙縮の出現と経時的変化, 日脊障医誌22:18-19, 2009.より引用

としています。

Frankel分類とは、脊髄損傷の重症度を表す評価方法であり、Aが完全損傷、B-Eが不全損傷で、アルファベットが進むにつれて機能が高いことを示しています。
つまり、
Frankel分類がD(不全麻痺だが機能はそこそこ高く、歩行可能なレベル)や、
A(完全損傷)よりも、
B(不全損傷だが残存レベル以下の運動機能は乏しい)、
C(不全麻痺で歩けるか歩けないかといったレベル)の当事者の方の方が
痙性が強い傾向にある
ということです。

Frankel分類にてB・Cの方は、A・Dの方と比較すると
どのような動作を獲得できるかがシビアな領域
になるため、痙性の有無やコントロールの状態がより重要となってきます。

また、上肢よりも下肢の方が痙性がAS(痙性の程度を表す評価方法、数字が高い方が痙性が高い)が高いことから、下肢の運動を伴う動作の方がより痙性について考えないといけないということになります。

症状

痙性により生じる症状としては、突然意識していない部分の緊張が生じるということになります。
もちろん慣れてくればどのようなタイミングでどのような痙性が生じるのかをある程度予測することが出来るようになりますが、受傷された初期ではなかなか予測できないケースも多いです。

また、無意識下で筋の発作的な緊張が生じることで、

  • 痛み
  • 心拍数の異常な増加や発汗
  • 睡眠障害
  • 拘縮
  • 転倒、骨折
  • カロリー消費による異常なやせ

等の二次的な症状が生じるとされています。

医療現場では、転倒や骨折・拘縮などがピックアップされ、痙性が問題視されることが多いですが、退院後の不満として聞かれる点としては睡眠障害が最も多いように感じます。

また、脊髄損傷の方は、受傷を機に肥満となってしまう方と、瘦せていってしまう方に分かれ、それぞれに問題が生じますが、痩せていってしまう方の特徴として、痙性が断続的に生じる方が挙げられます。

一見嬉しい話のように聞こえますが、異常なやせは褥瘡発生のリスクとなるため、体重コントロールの面において、痙性が問題となるケースもあるということです。

痙性が強くなる要因

脊髄損傷の方が日常生活を送っていると、

SCIの方
SCIの方

今日はいつにも増して痙性が強いな・・・

と感じることがあるのではないでしょうか?

痙性は様々な要因で増減することが知られています。その一つとして「温度の変化」があります。温度の変化によって痙性が増減するメカニズムについては、以下の記事に詳しくまとめていますので、よければご覧ください。

以上のように、季節や身体状況の変化による可能性もあるかと思うのですが、痙性が急激に上昇する場合に、考慮すべき3つの要因があります。

戸渡らは、

尿路感染や尿路結石などの泌尿器系の問題
骨折や靭帯損傷などの骨関節系の問題
褥瘡や火傷、陥入爪など皮膚の問題などのチェックが重要である

戸渡富民宏ほか:脊髄損傷患者の痙縮に対する理学療法.理学療法31:614-623. 2014.

としています。
特に褥瘡や陥入爪は感覚障がいがある場合には気付きづらいです。
「急に痙性が高くなっておかしいと思って、全身のチェックを行ったら気が付いた」
という方も多いので、痙性の変化には注意しておく必要があります

痙性のメリット

これまでの記事を読んでくださった方々は、「痙性=悪いもの」という認識が芽生えているのではないでしょうか?しかし、痙性にもいくつかのメリットがあります。

排尿に利用出来る

脊髄損傷では、排尿するために必要な筋肉にも麻痺が生じる場合があります。そのような場合、バルーンと呼ばれる管を陰部に挿入し、繋いだままにしたり、定期的に陰部にカテーテルを挿入して排尿する方法などがありますが、痙性によって上手く排尿の筋に収縮を入れることができれば、バルーンやカテーテルを使用せずに排尿が可能となるケースもあります

起立の補助

起立を行う際に、膝を伸ばす筋力がご自身の力で発揮できない場合、痙性を利用して膝を伸ばす筋肉に力を入れることが出来るケースがあります。
それによってご自身の力のみでは成し得ない「立位保持」を行うことができ、移乗動作のバリエーションが広がったり、血液循環の改善なども図ることができるというメリットがあります。

骨粗しょう症・筋萎縮の予防

脊髄損傷の方は、足に体重を乗せる機会が減少することで、骨が脆くなってしまい、骨粗しょう症を呈しやすいです。また、筋肉が収縮する機会が減少すると、筋肉が萎縮していってしまうケースも考えられます。

痙性が生じることで、立位保持が行えると、骨に対して荷重をかけることができ、骨粗しょう症の予防が行えます。また、併せて筋肉も収縮するため、筋萎縮の予防も図ることができます

再生医療と痙性

脊髄損傷の方にとって、再生医療はとても魅力的な治療であり、様々な場所で治験や自由診療が行われていますが、当事者の方の一部は、

SCIの方
SCIの方

再生医療によって痙性が無くなったら立てなくなるので、
再生医療は受けないことにしました。

というお声をいただくことがあります。
この意見を聞くと、理学療法士としては、「この人は上手く痙性と向き合って、コントロールできているな」と感じ、「それはとても大切な考え方ですね!」とお答えしています。

これらの方々のように、「痙性をなくす」という考え方よりも、「適切な状態に痙性をコントロールする」といった考え方が大切であり、それを踏まえた上でどのような治療を行っていくのかが大切となります。

治療方法

脊髄損傷に対する治療方法に関しては、Ward ABが提唱している考え方を示した以下の図を用いて説明されることが多いです。

Ward AB : A summary of spasticity management – a treatment algorithm. Eur J Neurol 9 : 48-52, 2002 をもとに作成

治療法は、
全身性(効果が全身に現れるもの)と局所性(効果が一部に現れるもの)
可逆的(行わないと元に戻る)と不可逆的(一度やると元には戻らない)に分けられます。
この図を基に順に説明をしていきます。

経口抗痙縮薬

いわゆる薬物療法を指します。
薬剤の名称としては、バクロフェンやチザニジン・エペリゾンなどの抗痙縮薬や、骨格筋弛緩薬であるダントロレンナトリウム(通称ダントリウム)などが使用されます。
薬は服用することで全身に作用(全身性)し、服用しなくなると作用はなくなります(可逆的)。

したがって、
メリット:色々試しやすい、安価である
デメリット:副作用がある、服用し続ける必要がある

となります。

ITB療法

バクロフェン髄注療法(ITB療法)は、脊髄へ直接、筋弛緩薬(バクロフェン)
を作用させることによって、より高い効果の得られる治療方法

音羽病院HPより引用

とされています。
常時バクロフェンという物質を少しずつ体内に注入するという治療のため、手術にて体内に注入用ポンプを埋め込む手術が必要となります。

先ほど経口抗痙縮薬の項目で、バクロフェンという薬剤を紹介しましたが、これを経口摂取ではなく、脊髄の髄腔と呼ばれる部分に直接投与するという治療法になります。
何故直接注入するのかというと、

バクロフェンを髄腔内に直接投与すること により、
経口投与の 1/100 から 1/1,000 程度の量で痙縮 の緩和が得られる

ITB治療による痙縮の治療と効果より引用

という報告があり、薬剤の使用量を抑えることで、副作用を出しにくくするという狙いがあります。

ITB療法は経口抗痙縮薬治療と同様に全身性に作用し、ポンプの埋め込み手術は必要ですが、必要無くなれば取り出せるという性質を考えると、可逆的な治療といえます。

したがって、
メリット:設定してしまえば後は設定どおりに行える。必要無くなれば取り出せる
デメリット:術後の感染リスクがある

となります。

選択的後根切除術(SDR)

痙縮の原因となる反射の経路を、脊髄に入る直前で遮断して痙縮を軽減する治療

脊髄に感覚が入る後根を細分し、一本ずつを電気刺激し、異常な反応が出る脊髄後根細糸を切断し痙縮の経路を遮断する。

痙縮情報ポータルHPより引用

とされています。
つまり、痙縮や痛みでどうしようもなくなった場合に、手術にて神経を切除してしまうという治療になります。脊髄損傷においては、この治療を選択される方は少ないですが、脳性麻痺という病気で、痙性がとても強い場合に選択されることがあります。

この治療は、神経を切除するため、全身性に作用しますが、切除した神経は元には戻らないため、不可逆的な治療となります。また、残存する機能(筋力や感覚など)も失う可能性があります。

したがって、
メリット:痙性や痛みの除去
デメリット:残存する他機能を失う可能性がある

となります。

ボトックス療法

Palazon-Gracia Rらは、ボトックス療法は、

ボトックス(ボツリヌス毒素)を筋肉に注射する治療法。
ボツリヌス毒素は、神経筋接合部に作用し、筋弛緩を図ることができる。

Palazon-Gracia R, Alcobendas-Maestro M, Esclarin-de Ruz A, et al:Treatment of spasticity in spinal cord injury with botulinum toxin.J Spinal Cord Med42:281-287, 2019より引用

としています。
もちろん薬剤を使用し過ぎると筋肉に収縮が全く入らなくなってしまうため、適量を調整しながら投与する必要があります。また、効き目はおおよそ3ヶ月程度であり、3ヶ月ごとに注射が必要になります。

ボトックス療法は、ボトックスを注入した筋肉のみに効果を示すため、局所的な治療となります。
また、基本的には3ヶ月経てば元の状態に戻るため、可逆的な治療であるといえます。

したがって、
メリット:注入した筋のみに効果を示すため、他に痙性を落としたくない部分がある場合に選択的に使用できる
デメリット:1回に使用可能な薬剤の量が決まっており、多いと1つの筋に対する薬剤の量が物足りなくなることもある。3ヶ月
きに注射が必要。

となります。

フェノールブロック注射

神経ブロック治療と呼ばれることもあります。
ボトックス療法が保険適用になって以降は痙性に対する治療としては少なくなってきている治療法になります。
フェノールと呼ばれる薬剤を筋肉に注射することで、ボトックス療法と同様に筋の弛緩を図ることができるとされています。したがって、局所的で可逆的な治療となります。
メリット:ボトックス療法よりも費用が安価であるため、低コストで治療を行いたい方が選択するケース
とされています。

整形外科的手術

痙性が高すぎて、コントロールができない際に行う、末梢神経縮小術や腱延長術などが挙げられます。
これらも選択的後根切除術と同様、脊髄損傷において実施されるケースは少ないですが、例えばふくらはぎの筋肉が硬くなりすぎてしまい、足首の動きそのものに影響を及ぼすようになった場合にアキレス腱の延長術を行う場合があります。ある特定の部位に対して手術を行うため、局所的であり、元に戻せないため不可逆的な治療となります。

したがって、
メリット:固まってしまった筋肉の問題を解決できる
デメリット:手術による感染リスク、元には戻せない

となります。

リハビリテーション

電気刺激療法

電気刺激療法は、ただ単に筋肉に電気を流す治療的電気刺激法と、電気を流しながら自身も筋肉を動かすように意識する機能的電気刺激法に分けられます。

治療的電気刺激法

痙縮筋・その拮抗筋に対して、経皮的・脊髄に直接電気刺激を与える方法
効果が得られるか否かは議論がなされている

藤縄光留:脊髄損傷に対するPT・ 0Tアプローチ 臨床経過モデルに基づく介入, メジカルビュー, 三美印刷, 2022より引用

とされているため、近年ではあまり実施されなくなってきています。

機能的電気刺激法(FES)

電気で筋収縮を与えながら、自身でも筋肉を動かしていく方法になります。
近年では、

FESを使用した歩行トレーニングやストレッチングも有用である

Kapadia N, Masani K, Craven BC, et al: A randomized trial of functional electrical stimulation for walking in incomplete spinal cord injury: effects on walking competency. J Spinal Cord Med 45:10-23,2022

との報告もあり、注目されています。

振動刺激療法

振動刺激は、乗り物や振動する道具など、古くから人体への曝露の問題や生理学的応答、臨床効果の研究報告が報告されている物理刺激になります。
大きく分けてマッサージ器などを用いて身体の一部に対して局所的に行う局所振動刺激療法と、
パワープレート等を使用し、身体の大部分もしくはすべてに振動刺激を与えるような全身振動療法に分けられます。
近年、

振動療法にて短時間の痙縮緩和効果が報告されている

In T, Jung, Lee MG, et al: Whole-body vibration improves ankle spasticity, balance, and walking ability in individuals with incomplete cervical spinal cord injury. NeuroRehabilitation42:491-497, 2018

など、エビデンスが上がってきており、度々痙性の治療にも用いられます。
くわしくはこちらの記事で解説しています。

ストレッチ

ストレッチは、痙性に対する最も一般的な治療法になります。藤縄らは、

静的ストレッチは筋や関節に対して直接に力学負荷を与える手段であり、
拘縮予防、筋伸張性や関節可動域の保持が目的となる

藤縄光留:脊髄損傷に対するPT・ 0Tアプローチ 臨床経過モデルに基づく介入, メジカルビュー, 三美印刷, 2022

としています。つまり、痙性によって固まってしまった筋肉を伸ばすことで、筋肉自体の伸張性や、関節自体が硬くなることを予防する治療となります。

装具療法

装具療法は、静的ストレッチが自己にて行えない場合や、良肢位への姿勢矯正を行う際に使用される

藤縄光留:脊髄損傷に対するPT・0Tアプローチ 臨床経過モデルに基づく介入, メジカルビュー, 三美印刷, 2022

とされています。筋肉が硬すぎることで、手の力ではストレッチが図れない場合に使用されます。
また、装具を使用することで立位をとることが出来るようになるケースもありますが、

立位は麻痺側下肢への荷重入力により、荷重関連体性感覚による脊髄運動ニューロン興奮性の減少が生じ、痙性麻痺の減弱が期待できる

Kawashima N, et al: inhibition of soleus H-reflex in complete spinal cord injury. Neurosci Lett345: 41-44, 2003

という報告もあり、装具を使用した立位保持練習も痙性のコントロールする上では有効とされています。

おわりに

本記事では、リハビリ・治療方法について解説しました。
ただし、リハビリや治療の効果には個人差があり、本記事の内容がすべての方に適用できるわけではありません
本記事はあくまで情報提供を目的としたものであり、医学的アドバイスや診断・治療を代替するものではありません。健康状態や治療方針については、必ず医師や専門家にご相談のうえ、適切な指導のもとで行ってください。
今後も、正確で役立つ情報を発信していきますので、よろしくお願いいたします。

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脊髄損傷研究所

認定理学療法士(脊髄障害)/脊髄損傷の方を100例以上担当/再生医療/BMI/「無知こそ最大のリスク」をテーマに、脊髄損傷の当事者の方に向けて、脊髄損傷に関するトピックスを、医学的な知識がない方でも理解ができるよう、分かりやすく解説するブログ「SCI LAB」を運営。

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