膝の痛みにお悩みではありませんか?膝に痛みや違和感を覚える方は多くいらっしゃいます。特に中高年になると割合は増えていき、膝が痛い原因で最も多いのは変形性膝関節症と言われています。厚生労働省の調査では、日本では約3000万人が変形性膝関節症にかかっていると推計されています。50歳以上の約2人に1人の割合にあたるとされています。
そんな多くの方が悩みになる変形性膝関節症による膝の痛みに対してどのような運動が良いのかを理学療法士としてお伝えしていきます。
医療機関に受診

膝が痛い時、まずは医療機関に受診に行って下さい。膝が痛い原因には変形性膝関節症だけでなく、関節リウマチや偽痛風、半月板や靭帯損傷などが挙げられます。医療機関でレントゲンやMRI画像、血液検査などで診てもらう必要があります。関節リウマチなどの炎症が生じる疾患では、運動そのものが難しい時があります。まずは医療機関を受診し膝が痛い原因を診てもらうことが必要不可欠です。
「膝が痛い!」変形性膝関節症について

変形性膝関節症は、加齢、肥満、筋力低下などにより膝関節の軟骨がすり減り、進行していくと軟骨より深くにある軟骨下骨の硬化・骨棘形成(下図赤丸)などが生じ、関節の変形に至るとされています。変形性膝関節症の進行は非常に緩徐であり、なかなか気づきにくいものです。初期症状として、「椅子から立ち上がった時に痛みを感じるが歩き始めると痛みはない」という訴えがあり、多くの方が加齢によるものだと考え放置してしまいます。放置して進行していくと、次第に「歩く時も膝が痛い」「立っているだけでも痛い」と痛みの程度・感じる頻度が増えていきます。また、膝関節が「伸びきらない・曲がりきらない」といった関節の可動範囲の制限まで生じるようになります。
また、変形性膝関節症の多くはO脚(内反変形)です。O脚は内側の膝の軟骨がすり減ることで痛みや関節の可動範囲制限が生じるようになります。X脚(外反変形)は反対に外側の膝の軟骨がすり減っていきます。
立った時・寝ている時に、両足を揃えてた際に膝の間に指2本分以上の隙間が生じているものはO脚(内反変形)、くるぶしが指2本以上の隙間が生じているものはX脚(外反変形)の可能性があると言われています。しかし、あくまでも観察上の簡易的な評価なので正確な検査にはレントゲンによる判断が必要です。

変形性膝関節症の原因

加齢に伴い、膝の関節軟骨の水分量が減少していくことで弾力性を失い、関節軟骨がすり減ることで変形性膝関節症の原因となります。

肥満のように体重が重いと膝関節の負担が大きくなります。出来るだけ体重は軽い方が膝関節の負担は減りますが、筋肉量が著しく減少していると関節の負担が増えますので、脂肪を燃焼する運動が必要になります。

太もも周辺の筋肉、特に大腿四頭筋(前側の筋肉)・ハムストリングス(後ろ側の筋肉)の筋力低下が生じると膝関節に負担(物理的ストレス)が強くかかり、関節軟骨がすり減りやすくなります。

また、中殿筋・小殿筋といったお尻(骨盤の外側)にある筋力低下が生じると歩く時などに上半身が左右に傾きます。例えば、左足で身体を支えている時に上半身が右側に傾くと、左膝にO脚になる物理的ストレスがかかります。変形性膝関節症の原因としてお尻の筋力低下も挙げられるので、鍛えることが推奨されています。
膝の痛みを軽減させる運動とは?

【大腿四頭筋の筋トレ1】
方法:椅子に座った状態で膝を伸ばします。目安の回数を実施しても余裕があり、負荷が足りない場合は、セラバンドやおもりを付けて負荷を追加しましょう。
目安:10~12回×3~5セット
注意点:膝を伸ばす時に出来る限り膝は上下せず、膝の位置は固定したまま膝先を上げましょう。

【大腿四頭筋の筋トレ2】
方法:床に座った状態で膝の下にタオルを敷きます。敷いたタオルをつぶすように足に力を入れます。
目安:10秒×3~5セット

【ハムストリングスの筋トレ1】
方法:うつ伏せに寝た状態で膝を曲げます。余裕がある時は負荷が足りない時は両足にセラバンドを巻いて負荷を上げてみましょう。
目安:10~12回×3~5セット

【ハムストリングスの筋トレ2】
方法:仰向けになり、お尻を上げます。
目安:10~12回×3~5セット
注意点:出来るだけ足の位置は遠くにするほど、太もも裏の筋肉(ハムストリングス)に効きます。

【中殿筋の筋トレ1】
方法:横向きに寝た状態から、上にある足を上に上げます。目安の回数でも余裕がある時は、足首に重りを付けたり、セラバンドを両足に巻いてみましょう。
回数:10~12回×3~5セット
頻度:5回/週
期間:12週間
注意点:身体が開かないように、真横の姿勢を意識してみましょう。

【中殿筋の筋トレ2】
方法:方法椅子に座った状態でセラバンドを両足の太ももに巻き、足を固定します。その後、セラバンドのゴムの抵抗に逆らって両足を外に開きます。
目安:10~12回×3~5セット

水中運動は変形性膝関節症で膝が痛い人に、最もお勧めした運動です。水の浮力で膝関節にかかる負担を減らしながら、水の抵抗が筋肉の負担を増やしてくれます。プールなどで歩くだけでも十分な運動になります。
膝の痛みを軽減させた研究
中等度以上に膝が変形している人を集めて自宅で股関節周りの筋肉を鍛える運動プログラムを1週間に5回を12週間行ってもらったところ、膝の痛みが軽減したという報告がありますので紹介します。
●運動1

【中殿筋の筋トレ】
方法:横向きに寝た状態から、上にある足を上に上げます。目安の回数でも余裕がある時は、足首に重りを付けたり、セラバンドを両足に巻いてみましょう。
回数:10~12回×3~5セット
頻度:5回/週
期間:12週間
注意点:身体が開かないように、真横の姿勢を意識してみましょう。
●運動2

【中殿筋の筋トレ】
方法:椅子などを支えにして、足を横に広げます。目安回数を行っても余裕がある時は、足首に重り、またはセラバンドを両足に巻いてみましょう。
回数:10~12回×3~5セット
頻度:5回/週
期間:12週間
注意点:身体の軸は常に真ん中を意識し、上半身が横に傾かないように気を付けます。
●運動3

【中殿筋の筋トレ】
方法:運動2の方法で上げた足を壁に強く押し付けます。
回数:10~12回×3~5セット
頻度:5回/週
期間:12週間
注意点:身体の軸は常に真ん中を意識し、上半身が横に傾かないように気を付けます。
●運動4

【太ももの内側の筋トレ】 方法:座った状態で膝の間にボールを強く挟みこんだ状態を維持します。 回数:10秒×3~5セット 頻度:5回/週 期間:12週間

膝に痛みのある地域に住んでいる60歳以上の439名を対象に有酸素運動(ウォーキング)を行ってもらったところ、運動を行っていた膝の痛みが軽減したという報告があります。
1.10分間のウォーミングアップ(10分間のストレッチや腕の運動)を行う
2.ウォーキングを行う
時間:1時間
頻度:3回/週
期間:3ヶ月~3年間
また、ダンベルや重りを使って全身の筋トレを行った人も膝の痛みが軽減したという報告があります。
55歳以上の膝に痛み・こわばりが生じている人に、経験を積んだ理学療法士が約20分のリハビリ(有酸素運動・筋トレ・ストレッチなど)を10週間の内に3~6回行ったところ、膝の痛みが軽減したという報告があります。身体・運動のスペシャリストである理学療法士がリハビリを行う効率よく改善出来る可能性があります。
参考文献
木藤 信宏.変形性膝関節症 理学療法ガイドライン エビデンスに基づく理学療法 ー理学療法診療ガイドラインを読み解くー 2016 年 43 巻 2 号 p. 204-209
K.L.Bennel,M.A.Hunt,et al; Hip Strengthening reduces symptoms but not knee load in people with medial knee osteoarthritis and varus malalignment : a randomised controlled trial
Walter H, Eaninger et al;A Randomized Trial Comparing Aerobic Exercise and Resistans Exercise With a Health Education Program in Older Adults With Knee osteoarthritis
Elaine M Hary, et al;Effectiveness of community physiotherapy and enhanced pharmacy review for knee pain in people aged over 55 presenting to primary care:pragmatic randomised trial