ゾーン・オブ・アポジション・リストレーション

ZOA Restoration

By Ron Hruska MPA, PT

ZOA は一般的に左側、または両側で失われることがある。その結果、レフト・アンテリア・インテリア・チェイン・パターン(L AICパターン)やポステリア・エクステリア・チェイン・パターン(PECパターン)が引き起こされる。

 

腹筋、内腹斜筋、そして腹横筋は同側の横隔膜に対してオポジションを与える。吸気における適切なオポジションは対側胸郭上部及び肺尖の拡張に繋がる。片側、及び両側の腹部によるオポジション、及び横隔膜によるアポジションが失われると、ハイパーインフレーションに繋がる。慢性的なハイパーインフレーションを起因とする横隔膜の形状とサイズの変化は ZOA において顕著に見られる。横隔膜の収縮は胸郭に並置する表面積を減少させる  3。

 

ハイパーインフレーション、奇異呼吸、呼吸補助筋の過活動に起因する症状を改善するには、ZOAを獲得する為の横隔膜のリポジショニングとリトレーニングが必要である。

 

L  AIC  マニュアル・テクニックは胸郭と横隔膜を理想的な位置へ誘導する事が出来る。この位置では左横隔膜が腱中心を介して効率的に活動でき、更に姿勢制御筋としての活動が収まるため、呼気の状態で休む事が可能である。

 

吸気の際に肋骨の内旋によってオポジションがある中で、腹壁の拡張が必要でなくなった時に横隔膜の理想的な位置が確立されたと言える。腹部と胸部の協調的な拡張は吸気の際に望ましい。気圧、胸膜の伸縮性、そして縦隔の陰圧などの補助を受けながら、横隔膜呼吸を自然に行うには対側肺尖の柔軟性、胸郭の可動性が必要である。

 

自動的なZOAが確立された状態では、前屈の際に前縦隔が閉じ、後縦隔が開くことによって手をつま先に近づけることが可能になる。また、自動的な ZOA が獲得できない場合、他動的な ZOA を PRI マニュアル・テクニックによって確立することができる。他動的なZOAは呼気の終わりで最大となる。また、自動的に ZOA が収縮する際の経横隔膜圧は、胸腰部屈曲で最大、胸腰部伸展で最小となる。L AICマニュアル・テクニックの終わりでは、左横隔膜の前部は肋骨の内旋を介して下方及び後方に移動する。

ZOA 参考文献

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ゾーン・オブ・アポジション

ポジションと力学的機能

ZONE OF APPOSITION (ZOA)

Position & Mechanical Function

横隔膜の動きと呼吸における優位性は横隔膜と胸郭との関係性に左右される 8,16。よってゾーン・オブ・アポジションは横隔膜の筒状部位と胸壁(縦隔下部)の内側によって構成される。横隔膜の尾側付着部(胸郭の縁付近)、及び肋骨横隔膜角から頭側へ伸び、筋繊維が胸郭から離れて横隔膜のドームを形成する辺りまでの領域を指す 16,17。横隔膜と胸郭が並置する領域の最も低い位置は肋骨の縁(マージン)にあり、そして最も高い位置は打診の際の濁音と清音の境にある16。

 

多くの場合、ZOA の最頂部は横隔膜のドーム最頂部よりも低く、第8胸椎の高さよりも若干下方に位置する。一般的に  ZOA  は横隔膜のドームの高さよりも胸郭の形状と定位に大きく影響を受ける。肋骨が外 旋、及び前方が挙上している場合、横隔膜に対する腹筋によるオポジションのパターンによって、胸腹部の  片側、または両側 ZOA  が減少する。

 

ZOA の面積は変動的であるが、胸郭内面積の相当量を占める。最大努力呼気時に内面積の1/2 以上を占め、最大努力吸気時にゼロとなる 16。また、立位での安静呼吸時には胸郭内面積の1/3から1/4を占める  16。ZOA   は解剖学的にも重要な役割を担い、腹筋と腹斜筋によって制御され、横隔膜の緊張を左右する。呼吸補助筋の過活動、胸郭の可動性、ハイパーインフレーションなどは横隔膜と呼気終了時の    ZOA の状態に影響を受けている  10。

 

胸郭と腹壁は ZOA を介して常に対となっている 1。腹筋の安静時の緊張は腹腔内圧を高め、横隔膜が収縮する際にオポジションを与える 19。吸気時における ZOA  と横隔膜のドーム状は、腹筋の安静時の緊張によって、腹腔内の内臓が横隔膜の下面を支持する事によって保たれている。

 

横隔膜のドームは腱中心に相当し、横隔膜の筒状部は ZOA、すなわち横隔膜と胸郭内部が並置する領域に相当する。ZOA は立位での安静呼吸時における胸郭内面積の30%程度を占める。横隔膜が短縮する吸気時、胸郭に並置する面積は減少し、横隔膜のドームは肋骨付着部に向かって下がる。一般的      に安静時の吸気では、横隔膜の大きさと形状は保たれるが、ZOA  の高さは1.5cm  程減少する。横隔膜のドームの位置と動きは、呼吸に多大な影響を与えるため、横隔膜の形状変化において最も重要である。また、 この形状の変化は ZOA の減少に起因する。したがって、横隔膜の呼吸筋としての優位性、作用そしてポジションは左腹壁の筋肉による横隔膜へのオポジションに依存すると言える  5,11。

By Ron Hruska MPA, PT 

   ZOAに関する参考文献

ZOA RESTORATION

Apposition of the diaphragm can be lost unilaterally, almost always on the left or bilaterally; resulting in a left Anterior Interior Chain pattern (L AIC) or Posterior Exterior Chain pattern (PEC), respectfully.

Abdominal muscle, internal obliques, and transverse abdominis are primarily responsible for ipsilateral diaphragm leaflet opposition and for ipsilateral lower leaflet opposition upon contraction during inspiration, resulting in contralateral upper rib cage and apical chest wall expansion, especially during trunk rotation or gait. Loss of ipsilateral or bilateral abdominal opposition and diaphragm apposition results in hyperinflation. Studies have demonstrated that changes in diaphragm dimensions produced by chronic hyperinflation occur exclusively in the zone of apposition. Contraction of the diaphragm has been demonstrated to reduce the proportion of surface area apposed to the rib cage³.

Reducing physical and physiological symptoms associated with hyperinflation, paradoxical breathing and accessory respiratory muscle overuse requires repositioning and re-training of the diaphragm for normal zone of apposition activity.

Using the Postural Restoration Institute® L AIC manual technique, one can guide the rib cage and diaphragm into a position where the left leaflet of the diaphragm regains proper mechanical advantage to efficiently contract via the central tendon and where the dome can rest at expiration since tangential force is no longer needed for postural stabilization.

Proper position of the diaphragm is reached when expansion of the abdominal wall is no longer required during maximal opposition (internal rotation of the ipsilateral rib cage) at inspiration. Although simultaneous “belly” expansion and chest wall expansion is desirable upon inhalation via the nose without using accessory muscles of the neck; contralateral apical flexibility and chest wall mobility is needed during ipsilateral diaphragm apposition contraction for diaphragmatic breathing to occur effortlessly with assistance from external barometric pressure, chest wall re-coil, pleural elastic properties and negative internal mediastinal pressure.

A good example of active established ZOA occurs when one can perform a successful standing reach test, fingers to toes in standing, and inhale with anterior mediastinal compression and posterior mediastinal expansion. Passive ZOA can be reached through PRI manual techniques, if active ZOA is unobtainable. Maximum ZOA is completed passively, in supine, when at the end of the exhalation phase the trans-diaphragmatic strength during active ZOA contraction is the strongest at thoraco-lumbar flexion and the weakest at thoraco-lumbar extension. At the end stage of a L AIC manual restoration technique the anterior lower leaflet of the sighing patient will easily depress caudally and “drop” posteriorly, through internal rotation of the rib cage.

ZOA POSITION & MECHANICAL FUNCTION

The diaphragm’s mechanical action and respiratory advantage depends on its relationship and anatomic arrangement with the rib cage8,16. The cylindrical aspect of the diaphragm that apposes the inner aspect of the lower mediastinal (chest) wall constitutes the zone of apposition. Its region extends from the diaphragm’s caudal insertion near the costal margin, cephalid to the costophrenic angle, where the fibers break away from the rib cage to form the free diaphragmatic dome16,17. The area of apposition of diaphragm to rib cage has a cephalad extreme at the beginning of dullness by percussion and a caudal extreme just above the costal margin16. For many of us the cephalid extreme begins immediately below T8 or below the cephalid aspect of the diaphragm’s dome. The zone of apposition, for the most part, is not influenced by height of diaphragm dome but rather by the orientation of the rib cage. Individuals with elevated anterior, externally rotated ribs will have a decrease in their zone of apposition on one side or both sides of their thoraco-abdominal, depending on their pattern of diaphragm opposition, abdominal weakness and use.

The area of apposition of diaphragm to rib cage makes up a substantial but variable fraction of the total surface area of the rib cage. It accounts for more than one half of the total surface at residual volume and decreases to zero at total lung capacity16. During quiet breathing in the upright posture, it represents one fourth to one third of the total surface area of the rib cage16. The zone of apposition has anatomic importance because it is controlled by the abdomen and oblique muscles and directs diaphragmatic tension. Accessory respiratory muscle overuse, chest wall mobility and lung hyperinflation are all influenced by diaphragm and zone of apposition resting positions at the end of exhalation10.

The rib cage and abdominal pathway are therefore always mechanically coupled through the zone of apposition1. Abdominal muscle resting tension opposes the inspiratory action of the diaphragm by facilitating an increase in pressure in the abdominal compartment rather than outward protrusion of the abdomen during diaphragmatic contraction19. Therefore, the zone of apposition and dome shape of the diaphragm are maintained during inspiration by abdominal muscle resting tension supporting the abdominal viscera and stomach up against the diaphragm’s undersurface.

In summary, the dome of the diaphragm corresponds to the central tendon and the cylindrical portion corresponds to the portion directly apposed to the inner aspect of the lower rib cage called the zone of apposition. In relationship to its function, the diaphragm can be considered as an elliptical cylindroid capped by a dome (see figures). In standing humans at rest, this zone of apposition represents about 30 percent of the total surface of the rib cage. When the diaphragm contracts during inspiration its muscle fibers shorten. The axial length of the apposed diaphragm diminishes and the dome of the diaphragm descends relative to its costal insertions. The height of the zone of apposition in normal subjects actually decreases by about 1.5 cm during quiet inspiration, while the dome of the diaphragm remains relatively constant in size and shape. Thus, the most important change in diaphragmatic shape, the one responsible for most of the diaphragmatic volume displacement during breathing, is a piston-like axial displacement of the dome related to the shortening of the apposed muscle fibers5. The most important change in diaphragmatic change, i.e. shortening of the apposed diaphragm muscle, is also dependent therefore on opposition of the anterolateral abdominal muscle for diaphragmatic respiratory mechanical advantage, action and position11.

ZOA References

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