力を加えたり取り除いたりする際に生じる変形を「弾性」変形と呼びます。 力を加えたり取り除いたりした後に発生する変形は、「粘性」変形と呼ばれます。 体の組織は、弾性と粘性の両方の性質を示すため、「粘弾性」と呼ばれます。 一定の力と継続時間に対して、連続する運動間の回復時間が十分に長くない場合、回復は完全ではなく、連続する運動ごとに腱がさらに伸ばされます。 ゴールドスタイン等。 (1987) は、指の屈筋腱に 8 秒間の生理学的負荷と 2 秒間の休息が加えられた場合、500 サイクル後の蓄積された粘性ひずみが弾性ひずみに等しいことを発見しました。 腱が 2 秒の作業と 8 秒の休息を受けた場合、500 サイクル後に蓄積された粘性ひずみは無視できました。 特定のワークレスト プロファイルの重要な回復時間はまだ決定されていません。
腱は、ムコ多糖のゼラチン状マトリックスに配置されたコラーゲン繊維の平行な束を持つ複合構造として特徴付けることができます。 腱の末端にかかる張力により、波形がほどけ、コラーゲン繊維がまっすぐになります。 追加の負荷により、まっすぐになったストランドが伸びます。 そのため、腱は長くなるほど硬くなります。 腱の長軸に垂直な圧縮力により、コラーゲン鎖が互いに近づけられ、腱が平らになります. 腱の側面のせん断力により、最も遠いコラーゲン ストランドに対して表面に最も近いコラーゲン ストランドが変位し、腱の側面図が歪んで見えます。
構造としての腱
力は腱を介して伝達され、指定された作業要件の静的および動的バランスを維持します。 収縮する筋肉は関節を一方向に回転させる傾向があり、身体と作業物体の重量はそれらを反対方向に回転させる傾向があります. 各関節構造には複数の筋肉と腱が作用しているため、これらの腱の力を正確に測定することはできません。 ただし、腱に作用する筋肉の力は、作業オブジェクトの重量または反力よりもはるかに大きいことが示されています。
筋肉を収縮させることによって加えられる力は、腱を伸ばすため、引張力と呼ばれます。 引張り力は輪ゴムの端を引っ張ることで示すことができます。 腱はまた、手首の指屈筋腱について図 4 に示されているように、圧縮力とせん断力、および流体圧力を受けます。
図 1.解剖学的表面または滑車の周りに伸ばされた腱の概略図と、対応する引張力 (Ft)、圧縮力 (Fc)、摩擦力 (Ff)、および静水圧または流体圧 (Pf)。
作業対象物をつかんだり操作したりするために指を動かすには、前腕と手の筋肉の収縮が必要です。 筋肉が収縮すると、手首の中心と周囲を通るそれぞれの腱の端が引っ張られます。 腱が完全にまっすぐになるような位置に手首が保持されていないと、隣接する組織を圧迫します。 指屈筋腱は、手根管内の骨と靭帯を圧迫します。 これらの腱は、手首を曲げて強くつまむと、皮膚の下で手のひらに向かって突き出ていることがわかります。 同様に、伸筋腱と外転筋腱は、指を伸ばして手首を伸ばすと、手首の後ろと側面に突き出ているのが見えます。
摩擦またはせん断力は、腱が隣接する解剖学的表面をこする動的な運動によって引き起こされます。 これらの力は、腱の表面に平行に作用します。 摩擦力は、平らな面を手で押したり滑らせたりすることで感じることができます。 隣接する解剖学的表面上の腱の滑りは、滑車の周りを滑るベルトに似ています。
体液圧は、腱の周囲の空間から体液を押し出す運動や姿勢によって引き起こされます。 手根管の圧力に関する研究では、手首が外面に接触したり、特定の姿勢をとったりすると、循環が損なわれ、組織の生存能力が脅かされるほど高い圧力が発生することが示されています (Lundborg 1988)。
筋肉の収縮は、その腱の即時伸展を引き起こします。 腱は筋肉をつなぎ合わせます。 運動が持続すると、腱は伸び続けます。 筋肉を弛緩させると、腱が急速に回復し、その後回復が遅くなります。 最初の伸張が特定の制限内にあった場合、腱は最初の無負荷の長さに回復します (Fung 1972)。
生体組織としての腱
腱の強さは、それらが栄養を与えられて治癒する根底にある生理学的メカニズムの繊細さを裏切っています. 腱マトリックス内には、生きた細胞、神経終末、血管が散在しています。 神経終末は、中枢神経系に運動制御と急性過負荷の警告のための情報を提供します。 血管は、腱の一部の領域に栄養を与える上で重要な役割を果たしています。 腱の一部の領域は無血管であり、外側の腱鞘の滑膜内層によって分泌される液体からの拡散に依存しています (Gelberman et al. 1987)。 滑液はまた、腱の動きを滑らかにします。 滑膜鞘は、腱が隣接する解剖学的表面と接触する場所に見られます。
腱の過度の弾性変形または粘性変形は、これらの組織を損傷し、治癒能力を損なう可能性があります。 変形が腱の循環と栄養を妨害または阻止する可能性があるという仮説が立てられています (Hagberg 1982; Viikari-Juntura 1984; Armstrong et al. 1993)。 十分な循環がないと、細胞の生存能力が損なわれ、腱の治癒能力が低下します。 腱の変形は、細胞の損傷と炎症にさらに寄与する小さな裂傷につながる可能性があります。 循環が回復し、腱に十分な回復時間が与えられれば、損傷した組織は治癒します (Gelberman et al. 1987; Daniel and Breidenbach 1982; Leadbetter 1989)。
腱障害
腱障害は予測可能なパターンで発生することが示されています (Armstrong et al. 1993)。 それらの場所は、高い応力集中に関連する体の部分（例えば、棘上筋の腱、上腕二頭筋、外因性指屈筋および伸筋）に生じる。 また、仕事の激しさと腱障害の有病率との間には関連性があります。 このパターンは、アマチュアやプロのアスリートにも見られます (Leadbetter 1989)。 労働者と運動選手の両方に共通する要因は、反復運動と筋腱単位の過負荷です。
一定の制限内で、機械的負荷によって生じた損傷は治癒します。 治癒過程は、炎症、増殖、リモデリングの 1987 つの段階に分けられます (Gelberman et al. 1982; Daniel and Breidenbach 1989)。 炎症段階は、多形核細胞の浸潤、毛細血管の出芽および滲出の存在によって特徴付けられ、数日間続く。 増殖段階は、線維芽細胞の増殖と、傷の領域と隣接する組織との間のランダムに配向されたコラーゲン線維によって特徴付けられ、数週間続きます。 リモデリング段階は、負荷の方向に沿ったコラーゲン線維の整列によって特徴付けられ、数ヶ月続きます. 治癒が完了する前に組織が再び損傷を受けると、回復が遅れ、状態が悪化する可能性があります (Leadbetter XNUMX)。 通常、治癒は組織の強化または機械的ストレスへの適応につながります。
反復負荷の影響は、手根管の内壁に接触する前腕の指屈筋腱で明らかです (Louis 1992; Armstrong et al. 1984)。 手根管の縁と腱への接触応力が最大となる中心部との間の滑膜組織の漸進的な肥厚があることが示されている。 腱の肥厚は、滑膜過形成および結合組織の増殖を伴う。 腱鞘の肥厚は、手根管内の正中神経の圧迫の要因として広く引用されています。 滑膜組織の肥厚は、機械的外傷に対する腱の適応であると主張することができます。 手根管症候群を引き起こす正中神経圧迫に対する二次的な影響がなければ、望ましい結果と考えられるかもしれません。
最適な腱負荷方式が決定されるまで、雇用主は労働者が腱障害の徴候や症状を監視して、さらなる怪我を防ぐために作業の変更に介入できるようにする必要があります。 上肢の問題が特定または疑われる場合はいつでも、目立ったリスク要因についてジョブを検査する必要があります。 また、リスク要因が最小限に抑えられるように、作業標準、手順、またはツールに変更がある場合はいつでもジョブを検査する必要があります。