組織化学的および生体力学的研究により.四肢を固定すると.関節周囲の伏在窩に線維性脂肪組織が浸潤・蓄積し.時間の経過とともに線維性脂肪組織の線維化により伏在窩に癒着が生じることが示されている。組織学的には.組織の主たる変化は.グルコサミニグリカンと水の著しい喪失.膠原線維の喪失はないマトリックスの部分で生じることが分かっている。 マトリックスの主な機能は水和であり.水と結合して水和を維持する。マトリックスのもう一つの機能は.繊維間の必要な距離を維持し.繊維の運動のための潤滑油を提供することである。 そのため.マトリックスから水分が失われると.コラーゲン繊維が互いに接近して網目状に付着し.組織の柔軟性や拡張性が低下する。新たに形成されたコラーゲン繊維は.「干し草の山」状に任意に積み重なり.すでに存在するコラーゲン繊維に付着して組織の動きを制限してしまう。 このとき.関節の動きを回復させるためには.通常の10倍のリハビリテーションが必要になることもあります。
四肢を固定した後.能動・受動両方の活動により.コラーゲン繊維が「干し草の山」のように積み重なるのを防ぎ.マトリックスの産生を促します。 固定化された結合組織にストレスのかかる動きを与えると.組織は水分を取り戻し.コラーゲン繊維間の架橋が減少し.新たに形成されたコラーゲン繊維がストレスの方向に整然と並び.固定化中に形成された癒着は部分的に引き裂かれ.繊維は伸長されます。
1945年の時点で.ジョン・メネルは.どんな運動やマッサージも.反射的効果と機械的効果の2つしかないことを指摘している。 術後のリハビリテーションの目的は.反射神経の回復促進.筋萎縮の程度軽減.関節の硬直・癒着防止.腫脹の軽減促進.骨折の治癒促進などである。 リハビリテーションにより.結合組織の水分補給と再水分補給が促進され.コラーゲン線維間の癒着が防止され.中断されます。新たに形成されたコラーゲン線維は.応力の方向に整然と配置され.線維は伸長します。瘢痕組織の萎縮が妨げられ.新しい組織への血流が促進されて細胞の代謝が円滑に行われます。
骨折術後のリハビリテーションの原則：患者の外傷の程度（骨折が安定しているかどうか）.手術の種類.内固定術の有無などに応じて個別にリハビリテーション計画を立てる.骨折の整復を良好に保ち骨折の治癒を促す.反復的.忍耐強く.徐々に.能動的活動が主体で受動的活動は補助.活動の範囲は小さい方から大きい方へ.活動の数は少数から多数.活動の速さはゆっくりから速く.十分に発揮できるようにする。 患者さんの役割を十分に生かすこと。
機能的な運動は固定後に開始し.骨折が治癒して機能が最大限に回復するまで継続する必要があります。 リハビリテーション治療の目的 1.脊椎リハビリテーション治療の目的：脊椎は身体の柱である。 間接的に.あるいは直接的に.上肢と下肢を支え.内臓や脊髄を収容・支持・保護する。 そのため.リハビリテーションでは.背骨の安定性を保つことに主眼が置かれます。
脊椎骨折の手術後は.リハビリテーションが脊椎の安定性に影響するため.骨折の種類.脊髄損傷を伴うかどうか.手術の種類や手術方法.内固定を行うかどうか.どのように.どのくらいしっかり固定するか.何節をどのくらい癒合するかなどを把握してからリハビリテーションプログラムを作成することが重要である。
背骨のニュートラルポジションとは.両目を水平にして直立し.顎を引いて.屈曲.伸展.左屈曲.右屈曲.左回旋.右回旋を測定することである。 頚椎の前屈：35b～45b.後伸：30b～45b.左右の側屈：約45b.左右の回旋：60b～80b 腰椎の立位での前屈：正常者で中指の先が地面につくくらい.通常90bまで.後伸：30b.側屈：左右約30b.左右の回旋：骨盤を固定して脊椎を左右に約30b回転させると椎骨骨折が外科的固定・癒合すると.その椎骨は 背骨の可動性が低下する。 この時のリハビリテーショントレーニングの焦点は.外傷や手術で傷ついた筋力の回復.安定性を保ちながらの背骨の柔軟性の回復.固有知覚の回復.正しい運動習慣の訓練にあります。 リハビリテーション中は.強い内固定がない不安定な骨折の場合.骨のかさぶたができるまで6～8週間かかることが多いので.この間は脊椎の不安定性につながるようなリハビリテーションは避けるべきこと.また.脊椎を癒合した場合.リハビリテーションの訓練や活動によってかかるストレスが脊椎の隣接する分節に作用することが多く.隣接分節の変性につながりやすいことに注意する必要があります。
2.上肢リハビリテーションの目的：上肢の主な機能は手を使うことです。 上肢の主な機能は手の使用であり.様々な複雑な作業や生活動作を行うために使用されます。 そのため.上肢のリハビリテーションの目標は.柔軟性を回復させることです。
上肢骨折の手術後は.骨折の種類.手術方法とアクセス.内固定を行うかどうか.内固定の方法.固定の程度を明確にしてからリハビリテーション計画を立てることが同様に重要であり.上肢骨折の手術後は隣接関節の動きに影響を与えることが多いため.手の使い方に影響を与えることになる。 したがって.上肢の骨・関節損傷を治療する場合.損傷が局所的に付着している関節の機能回復とは別に.他のすべての非損傷部位を治療過程で機能的に運動させ.機能障害の発生を予防する必要があります。 例えば.前腕骨骨折の患者さんでは.手の機能訓練に加えて.治療中は肩の動きにも注意する必要があり.特に高齢者にとっては重要なポイントです。
上肢の関節の可動性は.肩関節屈曲：70b～90b.伸展：40b.外転：80b～90b.内転：20b～40b.内旋70b～90b.外旋40b～50b.肩甲挙上：160b～180b.回旋360bとする。 肘関節屈曲135b~150b.過伸展0b~10b.前転80b~90b.後転80b~90b 手関節背屈30b~60b.掌屈50b~60b.橈骨偏位25b~30b.尺骨偏位30b~40b 手関節中手指節関節背屈0b.屈曲60b~90b 近位指節間関節背屈0b.屈曲90b 遠位指節間関節背屈0b.屈曲90b. 指節間関節の背側伸展：0b.屈曲：60b～90b.母指外転：40bまで.反対側の手のひら。
反対側の親指の爪と薬指の爪.反対側との比較.内転：親指が人差し指の橈骨側に近い.反対側との比較.屈曲：掌側親指関節屈曲20b~50b.指間関節90bまで。 関節機能が十分に回復しない場合は最も有効で最低限の可動範囲を確保しなければならず.すなわち各関節の機能位置は外科的再ポジショニングおよび固定後の運動骨折の進行拡大中心であると考えられる。 程度の差こそあれ.関節の機能障害や廃用性筋萎縮を引き起こすことが多く.制動時間が長くなるほど顕著になる。 そのため.正しいリハビリテーションを行うことが機能回復に非常に重要な影響を与えます。 リハビリテーションを繰り返し.根気よく徐々に行うことが回復につながりますが.不適切なリハビリテーションは回復に時間がかかるだけでなく.時には骨折のズレや再骨折につながることもあります。
I. 結合組織の組織学的および生体力学的特性 外傷.手術.固定.姿勢.さまざまなストレスが術後の骨折リハビリテーションに及ぼす影響は.主に結合組織への影響を介している。 結合組織は全身に広く分布し.体重の25％.体内水の16％を占め.靭帯.腱.骨膜.関節包.腱膜.表層筋膜.筋膜.神経鞘などの構造物が含まれる。
結合組織の構成は.細胞と細胞外マトリックスからなる。
その中で最も重要なのが繊維芽細胞です。 線維芽細胞は.コラーゲン線維.弾性線維.網状線維.マトリックスを合成する。 細胞外マトリックスは繊維と間質からなり.コラーゲン繊維は最も強く.網状細胞繊維はより膨張しやすいと言われています。 組織に含まれる弾性繊維が多く.コラーゲン繊維が少ないと.組織はより柔らかく.より拡張しやすくなります。 マトリックスとは.細胞の中や繊維の間に存在する粘性のあるゲル状の物質です。 また.栄養分や老廃物を拡散させる媒体でもあり.微生物が侵入するのを防ぐ機械的なバリアーとしても機能する。 コラーゲン線維に比べ.更新周期が短く.定着しやすいという特徴があります。
結合組織は.繊維構造の強さと位置によって.密で規則正しいもの.密で不規則なもの.緩で不規則なものに分類される。
緻密で規則正しいタイプには靭帯や腱などがあり.丈夫なコラーゲン繊維が一方向に配列し.水分は比較的少なく.血管も分布している。 密で不規則な結合組織には.骨膜.関節包.腱膜などがあり.比較的密で規則的な結合組織は繊維が多次元に配列され.その水分量と血管分布も少なく.栄養分の拡散が遅く.治癒に時間がかかる。緩で不規則な結合組織には.表層筋膜.筋肉膜.神経鞘膜.内臓構造などがあり.密で不規則な結合組織と同様.その繊維著者 Unit: 510120 Guangzhou, The Second Hospital of Sun Yat-sen University, Guangzhou, China, but it contains less collagen fibres and rich of water content and vascularity, which makes more flexible, expandable, takes less time to healing and more mobileity.コラーゲン繊維の量が少ないため.柔軟性.拡張性が高く.治癒に時間がかからない。
結合組織は.応力に応じて変形する性質があるため.身体が受ける衝撃を効果的に緩和することができ.その性質は.結合組織固有の粘弾性によって決定される。 応力が抜けると.結合組織は一方ではバネのように自らの形状に戻る弾性特性を持ち.他方ではピストンのように形状を保持する粘性特性を持つようになる。
そのため.体に大きな力がかかるリハビリ中は.関節の可動域が硬性固定の範囲を超えて大きくなりますが.数日経つと.リハビリ中に比べて関節の可動域は小さくなりますが.それでも硬性固定の範囲を超えています。
外傷.手術.固定.リハビリテーション（再活性化）が結合組織に及ぼす影響により.外傷や手術後に瘢痕組織が発生することがよくあります。 瘢痕組織の生体力学的特性は.正常な結合組織のそれとは異なる。 正常な結合組織は生体力学的に安定しているが.未熟な瘢痕組織は動的な変化状態にあり.高い変動性を持っている。 瘢痕組織の形成は.4つの段階に分けられる。第1段階は.外傷直後に起こる炎症期で.外傷部に局所的に血栓が形成され.マクロファージや組織球が集合して壊死した組織を貪食的に除去する。 この段階は24時間から48時間続きます。この間は.傷口を完全に塞ぐ必要があります。 第二段階は肉芽形成期で.血管の増殖が特徴である。 肉芽形成期は.組織の種類や外傷の程度によって大きく異なる。 一般に.外傷後の瘢痕組織の形成は.組織が正常で血流が少ない場合には比較的長く続くと言われています。 この間.運動は回復に有益ですが.瘢痕組織を損傷するリスクもあります。 第三段階は線維形成期で.線維芽細胞が増殖し.コラーゲン線維と間質が形成される。
コラーゲン繊維が蓄積され始め.弱い静水結合で互いに結びついているため.この時期に組織が伸縮しやすくなっているのです。 瘢痕彫刻がしやすく.瘢痕組織破壊のリスクが低いこの時期は.リハビリに最適な時期です。 この期間は.組織の種類や血流によって3～8週間続きます。 第四段階は瘢痕の成熟期で.コラーゲンの成熟.硬化.萎縮が特徴である。 この段階では.コラーゲン線維の合成が続き.適切な運動によって瘢痕組織をより大きく形成することができます。成熟期の終わりには.瘢痕組織がより成熟し.活動性が低下し.柔軟性がなくなるので.組織の形成はより困難になります。 この段階を逃すと.コラーゲン繊維同士が網目状に絡み合って.組織の萎縮が顕著になります。
スコープ
3.下肢リハビリテーション治療の目的：下肢の主な機能は体重を支えることと歩くことです。 そのため.下肢のリハビリテーション治療の目標は.下肢の関節の十分な安定性を維持することです。 下肢骨折の手術後.患者の体重.耐性.骨折の種類.下肢の各関節の術前の動き.内固定術の安定性に応じて.対応する段階的なリハビリテーションプログラムを作成する。
下肢の歩行機能は.歩行能力および歩行分析により評価します。 歩行能力はHofferスケールに従って等級付けすることができ.歩行不能.非機能的歩行（治療室で装具や松葉杖を使って歩くが機能的価値がない）.在宅歩行（自宅で装具や松葉杖を使って歩く）.地域歩行（装具や松葉杖を使ってまたは使わずに外で歩く）に分類される。 通常の人間の歩行は.体重負荷期と遊脚期に分けられる。 通常の歩幅は.地面から離れた足が推進力となり.歩幅の距離は基本的に等しくなります。 歩行の際.同側の骨盤が前方に振られ.体重が股関節の前方に移動する。 ストライドでは骨盤を左右に水平に保ち.腰椎と腰部の筋肉が動作に関与するため.大殿筋.大腿四頭筋.下腿三頭筋の強いサポートが必要とされます。 下肢骨折の手術後は.早期の体重負荷やベッド上での歩行を避け.関節機能の回復を促進し.関節の癒着を避けるために.早期に大殿筋.大腿四頭筋.下腿三頭筋の訓練を行い.定期的にX線写真を見直し.骨カブの成長に応じて運動計画を立て.同時に全身と局所の状態を考慮し.患肢の運動は他の部分の活動にも注意を払うことで.合併症の発生を抑制し これにより.合併症を減らし.早期回復を促すことができます。
リハビリテーション療法の技術や方法は.理学療法.文化物理療法.作業療法.言語療法.心理療法.リハビリテーション工学など.内容も豊富です。
その中でも理学療法は.身体のリハビリテーションとしてより一般的に使われています。
理学療法とは.力.電気.熱.冷気.光などの人工的な物理的エネルギーを用いて治療を行うことをいいます。 運動療法.電気療法.光線療法.超音波療法.牽引療法.マッサージ療法などがありますが.その中でも骨折の術後のリハビリテーションに最も多く用いられているのが運動療法です。
1.運動療法の分類と役割：力の源によって.運動療法は能動運動と受動運動に分けられる。筋収縮の形態によって.等尺性運動.等張性運動と等尺性運動に分けられる。器具の応用によって.非武装運動と器具運動に分けられる。 アクティブエクササイズは.外力の有無により.カジュアルエクササイズ.アシストエクササイズ.レジスタンスエクササイズに分けられる。 骨折の術後のリハビリテーションでは.能動的な活動を基本とし.受動的な活動で補うようにします。術後早期には.まず等尺性運動を行うようにします。 骨折の術後の段階に応じて.関節活動の実施.関節の緩め方.軟部組織の伸展.筋力の向上など.さまざまな方法を適用する必要があります。
運動療法の主な効果としては
(1) 運動器の機能維持・向上と骨折治癒の促進；適度な運動は.局所および全身の血液循環を促進し.骨折端に十分な血液供給を行うだけでなく.筋力や持久力を高め.同時に筋収縮の作用により骨折端を固定し.骨折端の縦方向の圧迫を生じさせ.整復後の骨折位置も安定させることにより骨折の治癒を促進させるものです。
(2) 神経反射の回復を促進し.神経系の調整を改善する。
(3)心肺機能を高めること。
(4) 合併症の予防と発生を抑制する。 運動は.骨折手術後の長期臥床による尿路系や肺の感染症の予防.静脈血栓症の予防.術後骨粗鬆症の早期出現の予防などに効果があります。
2.骨折手術後のリハビリテーションの方法。
ステージ1：骨折手術（固定）後3日目頃.外傷後の炎症反応が治まり始め.腫れや痛みが軽減される。
(1) 患肢を挙上し.固定していない関節を他動的に動かす。
(2) 固定肢の筋の積極的な運動や等尺性収縮運動は3日後から可能です。
(3)強固な内固定がなされた安定した骨折の場合.手術による外傷の痛みが治まってから骨折の両端の関節の動きを.小さいものから大きいものまで開始することができます。
(4) 関節に近接した安定した骨折に対しては.早期にCPM（continuous passive motion exercises）を行う。
(5) 超音波.低・中周波電気刺激装置などの理学療法を適時・適切に行い.血液循環の改善.疼痛の軽減.癒着の軽減を図る。
第2段階：術後4～12週間.骨折が徐々に治り.骨のかさぶたが形成される時期。
(1) 徐々に患肢の筋力運動を行い.パワーアシスト運動やレジスタンス運動などを行う。
(2) 不安定骨折の患者は.筋萎縮を防ぎ.骨折周囲の筋力回復を促進するため.4週目以降から積極的な補助機能訓練を開始する。
(3) 患部関節の全軸における能動・受動的活動.例えば握力装置による中手指節関節や前腕筋の運動.水平座位や直立挙足による股関節屈筋の運動.長時間のブレーキによる大腿四頭筋拘縮や膝硬直がある場合は膝関節開放術.必要に応じて麻酔下で一度瘢痕組織を切り取って癒着を解除します（これは骨折が治癒してから行う必要があります）。
(4) 手術後6～8週間後.退院前に.松葉杖を使って正しく歩くこと.適切な松葉杖の選択.松葉杖と健常肢の両方を使った支持位での立位練習.患肢を非荷重または部分荷重（20kg）にして歩くことを指導すること。
ステージ3：骨折が治った状態。
(1) 揺動運動による関節の動き.患部の関節の軸方向の動き.筋力と連動した四肢の重力による関節の動き。
(2) 筋力をつけ.筋肉の機能を回復させるための抵抗運動。
(3) 四肢の補助による関節の運動.器具を用いた自助努力による運動.関節の機能的牽引。