腰痛のメカニズム

通学用リュック・カバンと腰痛の関係

最近の子供たちは塾や習い事によってカバンやリュックサックに重い荷物を抱えていることが珍しくないようです。

重い荷物を日常的に抱えて通学していると、これが時には腰への負荷へとつながることがあるようです。

 

ポイント

  • 腰痛を抱えていた人は通学用のカバンが重い傾向にあります。
  • 重いリュックやカバンを背負うことで姿勢や腰の負荷に変化があります。
  • 他の要因の影響も受けるため腰痛を防げる明確な重さはわかっていないようです。

 

通学用リュックサックと腰痛

複数の研究で通学用リュックサックと腰痛には一定の関係があることが明らかになっています。

海外ではリュックサックを用いることが多いため、通学用カバンではなくリュックサックに関する研究をご紹介していきます。

通学用リュックサック

 

重さ

重いリュックやカバンは腰の負荷へとつながる可能性があります。

重いリュックサック

  • ある研究ではリュックサックの重さが4kg増えるごとに腰痛のリスクが25%あがるということが報告されています
  • 他の研究でも腰痛を抱えている人はリュックサックが重い傾向にあったことが報告されています1・3

このように重すぎるリュックが知らず知らずのうちに腰に負荷をかけてしまっているかもしれません。

 

時間

長時間リュックサックを背負うことで腰に負荷がかかるかもしれません。

時間と年月

ある研究では通学距離が長くリュックサックを背負っている時間が長いほど腰痛を抱えている傾向にあることが報告されています

 

姿勢

リュックサックを背負うことで姿勢が変化することがありますが、これが腰痛につながるかは微妙なところです。

猫背

  • 腰痛を抱えている人はリュックサックを背負った時の姿勢が悪いと感じている傾向にあるようです
  • 一方で別の研究では腰が反ったり、背中が丸まったりする姿勢と腰痛の関連性はみられなかったそうです

姿勢が悪いから腰痛になるのか、腰が痛いから姿勢が気になってしまうのか、そこには議論が残ります。

 

カバンの種類

リュックサックを片方の肩にかけるのは何だか身体に良くなさそうな雰囲気があるかもしれません。

リュックサック片方掛け

しかし、リュックの片方掛けやワンショルダーのリュックサックは腰痛の発生率に大きな違いはみられなかったそうです

 

リュックサックによる身体の変化

リュックサックを背負うことで身体に様々な変化が起こることがあります。

 

姿勢の変化

リュックサックを背負うことで姿勢が悪くなったりすることがあります。

(Chow et al 2007より引用)

  • リュックサックを背負うことで胸椎の屈曲が増え、リュックサックの重量が重いほどそれが顕著になるようです5・6
  • 別の研究ではリュックサックを背負うことで骨盤の前傾とともに腰の反りが減少し、重いほどその傾向が強まったことが報告されています
  • リュックサックを背負うことで首が前に移動するという研究結果がある一方で、首の位置に大きな変化は見られなかったとする研究結果もあります

このように異なる研究結果もありますが、リュックサックをどのように調整するかによっても姿勢への影響が変わってくるかもしれません。

 

リュックの背負い方

リュックサックの背負い方次第では身体に及ぼす影響も変わってきます。

(Grimmer et al 2002より引用)

  • リュックサックを高く背負うことで腰が反り気味に、一方でリュックサックを低く背負うことで腰椎に大きな変化はみられないことが報告されています5・10
  • リュックサックの片方掛けやワンショルダーのリュックサックは脊柱を左右に曲げる力が働き、少しばかり腰の痛みも増す傾向にあるようです

できるだけ自分にフィットした形を探すことが望ましいと思います。

 

筋活動

リュックサックを背負うことで体幹部の筋肉の活動に変化がみられるようです。

脊柱起立筋

  • リュックサックを背負うことで腹直筋や腹斜筋の活動が増加する一方で、脊柱起立筋の活動量は減少する傾向にあることが報告されています
  • 別の研究ではリュックサックが重くなると腹直筋の活動が増加する一方で、脊柱起立筋の活動量は少しだけ増加するにとどまることが報告されています11

 

腰椎への負荷

興味深いことにリュックサックを背負っても、腰椎への負荷がそこまで増えるとは限らないようです。

(Rohlmann et al 2014より引用)

  • ある研究で腰椎への負荷を直接調べたところ、4・5kgや9kgのリュックサックを背負っても腰椎への負荷はほんの少ししか増えないことが報告されています12
  • リュックサックを背負うことで重心が後ろに傾き、脊柱起立筋などの活動量が低下し、結果として腰椎への負荷はそこまで変わらないようです。

そもそも楽に荷物を運べるのがリュックサックなので、腰の負担がそんなに増えないというのはある意味では当然の結果なのかもしれません。

 

リュックサックの推奨事項など

絶対的なものではありませんが、もしかしたら何かの役に立つかもしれないということで参考程度にご紹介したいと思います。

本当に腰痛を防ぎたいのならばもっと別のことに取り組んだ方がいいと思うのですが・・・

 

重量制限

腰痛を減らすためにリュックサックの重量を一定の範囲内にしたほうがいいのではないか?という考え方があります。

リュックサック子供達

  • 体重の10%以下にしたほうがいい13、しかし別の研究では体重の10%以下であっても腰痛の発生率に大きな違いがないことが報告されています
  • 別の論文ではリュックサックの重量は体重の5〜20%を推奨しています14
  • 腰痛のリスクを抑えられるような明確な基準はないようです15

腰の負荷はリュックサックの重さだけではなく、リュックサックの背負い方、姿勢の変化、体幹の筋活動などによって左右されるため、腰痛を減らせる明確な重量制限というものは難しいようです。

重すぎるものを背負うよりも快適な範囲内の重量にしたほうがいいと思いますが・・・。

 

リュックサックの掛け方

腰の負荷を減らすためにリュックサックの背負い方にいくつかの工夫をする余地があるようです。

  • 地面が荒くリュックサックが大きく揺れることが想定される場合には、リュックサックのストラップをきつく締めて身体に密着させることで負荷を減らすことができる可能性があります16。これはてこの原理でリュックサックがより大きく振られるのを防ぐ目的があります。
  • なだらかで綺麗な地面を歩く場合にはリュックの位置を高くすることで腰回りの筋肉の負荷を減らせる可能性があります16。考え方としてはリュックサックの重さで腰の姿勢が反る方向に力がかかり、背筋などの働きが減少させられるようです。これは腰痛の種類など状況次第にはなるかと思います。

絶対的なものではありませんし大きな効果が見込めるというものではないですが、何もしないよりはいいのかもしれません。

 

まとめ

通学用のカバンやリュックサックだけが腰痛の原因とはいいませんが、重すぎるものを長時間背負うなど知らず知らずのうちに腰に負荷がかかってしまうこともあるのではないでしょうか。

最後まで読んでいただき、ありがとうございました。

 

<参考文献>

  1. Talbott NR, Bhattacharya A, Davis KG, Shukla R, Levin L. School backpacks: it’s more than just a weight problem. Work. 2009;34(4):481-494. doi:10.3233/WOR-2009-0949
  2. Heuscher Z, Gilkey DP, Peel JL, Kennedy CA. The association of self-reported backpack use and backpack weight with low back pain among college students. J Manipulative Physiol Ther. 2010;33(6):432-437. doi:10.1016/j.jmpt.2010.06.003
  3. Skaggs DL, Early SD, D’Ambra P, Tolo VT, Kay RM. Back pain and backpacks in school children. J Pediatr Orthop. 2006;26(3):358-363. doi:10.1097/01.bpo.0000217723.14631.6e
  4. Korovessis P, Koureas G, Papazisis Z. Correlation between backpack weight and way of carrying, sagittal and frontal spinal curvatures, athletic activity, and dorsal and low back pain in schoolchildren and adolescents. J Spinal Disord Tech. 2004;17(1):33-40. doi:10.1097/00024720-200402000-00008
  5. Devroey C, Jonkers I, de Becker A, Lenaerts G, Spaepen A. Evaluation of the effect of backpack load and position during standing and walking using biomechanical, physiological and subjective measures. Ergonomics. 2007;50(5):728-742. doi:10.1080/00140130701194850
  6. Chow DHK, Leung KTY, Holmes AD. Changes in spinal curvature and proprioception of schoolboys carrying different weights of backpack. Ergonomics. 2007;50(12):2148-2156. doi:10.1080/00140130701459832
  7. Kim MH, Yi CH, Kwon OY, Cho SH, Yoo WG. Changes in neck muscle electromyography and forward head posture of children when carrying schoolbags. Ergonomics. 2008;51(6):890-901. doi:10.1080/00140130701852747
  8. Pascoe DD, Pascoe DE, Wang YT, Shim DM, Kim CK. Influence of carrying book bags on gait cycle and posture of youths. Ergonomics. 1997;40(6):631-641. doi:10.1080/001401397187928
  9. Korovessis P, Koureas G, Zacharatos S, Papazisis Z. Backpacks, back pain, sagittal spinal curves and trunk alignment in adolescents: a logistic and multinomial logistic analysis. Spine (Phila Pa 1976). 2005;30(2):247-255. doi:10.1097/01.brs.0000150505.59690.1b
  10. Grimmer K, Dansie B, Milanese S, Pirunsan U, Trott P. Adolescent standing postural response to backpack loads: a randomised controlled experimental study. BMC Musculoskelet Disord. 2002;3:10. doi:10.1186/1471-2474-3-10
  11. Al-Khabbaz YSSM, Shimada T, Hasegawa M. The effect of backpack heaviness on trunk-lower extremity muscle activities and trunk posture. Gait Posture. 2008;28(2):297-302. doi:10.1016/j.gaitpost.2008.01.002
  12. Rohlmann A, Zander T, Graichen F, Schmidt H, Bergmann G. How does the way a weight is carried affect spinal loads? Ergonomics. 2014;57(2):262-270. doi:10.1080/00140139.2014.887789
  13. Moore MJ, White GL, Moore DL. Association of relative backpack weight with reported pain, pain sites, medical utilization, and lost school time in children and adolescents. J Sch Health. 2007;77(5):232-239. doi:10.1111/j.1746-1561.2007.00198.x
  14. Dockrell S, Simms C, Blake C. Schoolbag weight limit: can it be defined? J Sch Health. 2013;83(5):368-377. doi:10.1111/josh.12040
  15. Lindstrom-Hazel D. The backpack problem is evident but the solution is less obvious. Work. 2009;32(3):329-338. doi:10.3233/WOR-2009-0831
  16. Stuart McGill. Low Back Disorders Evidence-Based Prevention and Rehabilitation. 2015. Human Kinetics

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