第1章｜温熱・寒冷・超音波

物理療法第1章

1-1 熱の伝わり方と深達度

温熱療法はまず「どうやって熱が伝わるか」で分類される。ここが単独で出題される。

伝達様式	しくみ	代表
伝導熱	高温の物体が皮膚に直接触れて熱が移る	ホットパック・パラフィン浴・湯たんぽ
対流熱	温められた流体が流動して体表に触れる	気泡浴・渦流浴・サウナ
輻射（放射）熱	電磁波が体表で吸収され熱になる	赤外線
変換熱	エネルギーが組織内で熱に変換される	超音波・極超短波（マイクロ波）・短波

深達度は超音波・極超短波（深部・数cm）＞ホットパック・赤外線・パラフィン（表在）。「極超短波はホットパックより深達度が浅い」は逆。

照射系の2法則（赤外線・紫外線・極超短波）

逆二乗の法則＝強度は距離の2乗に反比例。距離2倍で強度は1/4。
余弦の法則＝強度は入射角の余弦に比例。垂直入射が最大。
両方を掛ける。距離2L・入射角30°なら (1/2)²×cos30°＝0.25×0.866＝0.2165＝21.7％。距離を2乗し忘れると43.3％、余弦だけだと86.6％になる。

1-2 温熱療法 — 生理作用と各論

項目	加温するとどうなるか
血流／血液の粘性	血流は増加、血液粘性は低下（「粘性が増加」は誤り）
代謝率	組織温1℃上昇で約13％（約1.13倍）増加。2〜3倍ではない
神経伝導速度	組織温1℃上昇で約2 m/sec 増加。0.2 m/secは桁違い
結合組織	伸張性が増す（拘縮へのストレッチ前に有効）
反射性血管拡張	ある部位を加温すると離れた非加温部位の血管が拡張する現象。加温部位そのものの循環増加を指す語ではない
神経線維	有髄のAδ線維のほうが無髄のC線維より温度変化の影響を受けやすい

温熱の各論 — 部位の形で選ぶ

手技	選ばれる場面
パラフィン浴	手指・足趾など複雑な凹凸。溶けた蝋が密着して均一に加温し保湿もできる。関節リウマチの手指変形での第一選択
ホットパック	広く平らな部位。変形した手指の細部には密着しない
赤外線・遠赤外線	平面的な照射。凹凸のある手指全体の均一加温には不向き
渦流浴・気泡浴	温熱＋水中での自動運動・浮力を同時に使える。骨端線への影響がなく小児のギプス除去後の拘縮・筋力低下に安全
極超短波	深部加温。金属・水分・汗に熱が集中しやすい
交代浴	亜急性期以降の循環改善。急性期に使うと出血・腫脹が悪化

温熱療法の禁忌＝急性炎症・出血傾向・悪性腫瘍・感覚（知覚）障害部位・循環障害肢（閉塞性動脈硬化症など熱放散が悪く熱傷しやすい）・体内金属やペースメーカー（極超短波）・小児の骨端線（深部温熱）・多発性硬化症（Uhthoff現象）。

極超短波で「悪性新生物に治療効果がある」「金属プレート挿入部へ照射可能」「閉塞性動脈硬化症の患肢に効果的」はいずれも誤り＝すべて禁忌側。正しいのは「汗・水分・金属への蓄熱で熱傷を起こしうる」。

水治療法 — 水位と浮力による免荷

水中では浮力が働くため下肢にかかる荷重が減る。水位が高い（深く浸かる）ほど免荷は大きく、免荷率はおおむね水に浸かった体積の割合に一致する。荷重制限のある術後早期や疼痛の強い例の歩行練習に使う。

水位	一般的な免荷の目安
頸部（第7頸椎）	約80〜90％免荷（荷重は体重の1〜2割）
剣状突起・胸部中央	約60〜70％免荷
臍・上前腸骨棘	約40〜50％免荷
大腿中部	約30〜40％免荷
膝	約10〜20％免荷

基準は割れていない。上の表がそのまま使える。体重の約50％が免荷される水位＝臍・上前腸骨棘（腰部）レベルと覚える。腋窩・胸部まで浸かれば60％以上、大腿・膝までなら40％以下で、どちらも50％にはならない。

図で水位を選ぶ問題の解き方

国試では立位の人体図が5枚並び「体重の約◯％が免荷されるのはどれか」と問われる。図の番号は深さ順に並んでいないので、次の手順で解く。

① 5枚を頸部 → 胸部（乳頭・剣状突起）→ 臍・腰部 → 大腿 → 膝の深さ順に並べ替える。水面が体のどの高さを横切っているかだけを見る。
② 上の表を当てる。約50％なら臍・腰部レベルの図＝水面が臍（へそ）を横切り、下着の上端のすぐ上に来ている図を採る。
③ 残りを消す。水面が首・胸にある図は60〜90％で深すぎ、下着より下（大腿・膝）にある図は10〜40％で浅すぎる。

迷ったときの目印は臍（へそ）1点でよい。水面が臍を横切る図＝約50％免荷。加えて「水位が高いほど免荷が大きい／浅いほど荷重が増える」という関係は常に成り立つので、％の絶対値があいまいでも並べ替えだけで残りの肢は消せる。

水の抵抗の種類と運動強度

水中では動く速さが速いほど抵抗が急に大きくなる（およそ速度の2乗に比例）ので、速度で運動強度を調整できる（国試では粘性抵抗として問われる。酸素摂取量は反復速度に対して直線でなく急に増える）。
浮力と静水圧は深さで決まり、速度には左右されない。
抵抗の4種類：摩擦抵抗＝体表と水の接触／粘性抵抗＝水の粘り／渦抵抗＝体の後ろにできる渦／造波抵抗＝水面に立つ波（水面の高さにある部位、例えば前胸部に当たる）。
水中運動の酸素摂取量に関わる代表例：水温・水深・動く速度・抵抗の大きさ。室内の湿度の影響は小さい。
水の熱伝導率は空気の約25倍で、同じ温度でも水中では熱のやりとりが速い。

1-3 超音波療法

パラメータ	正しい設定と理由
周波数	1MHz＝深部（3〜5cm）／3MHz＝浅部（1〜2cm）。周波数が高いほど浅い。腰部の筋・筋膜なら1MHz。10MHzは治療用に使わない
強度	0.5〜2.5 W/cm²（温熱目的は1.0〜2.0程度）。3.0や10 W/cm²は過大で熱傷・組織損傷
照射時間率	100％（連続）＝温熱効果／時間率を下げたパルス（20〜50％）＝非温熱効果。急性〜亜急性には間欠照射。軟部組織の伸張性増大は温熱目的なので連続（100％）に近い高い照射率を使う＝「10〜20％」では温熱がほとんど得られず不適
BNR（ビーム不均等率）	低いほど均一で安全。高いとホットスポットができるので導子を速めに動かす。固定法で高BNR導子を使うのは危険
導子の大きさ	有効照射面積（ERA）が小さい導子ほどビームは拡散する
治療面積	1回に当てる範囲は有効照射面積（ERA）の2〜3倍以内。広げすぎるとエネルギー密度が下がり狙った効果が出ない
導子の移動速度	1〜数cm/秒でゆっくり動かす（移動法）。止めたり速すぎたりすると定在波・ホットスポットや効果不足を招く
治療時間	1部位あたり3〜5分程度が目安
接触	空気は超音波をほとんど伝えない。カップリング剤を介して皮膚に密着させ移動法で当てる。5cmも10cmも離さない。水中法でも伝達され温熱効果は得られる
疼痛の訴え	過剰な熱・強度のサイン。強度を下げる

作用は温熱効果と非温熱効果の両方。機械的刺激で細胞膜の透過性は亢進し組織修復が進む（「抑制される」は誤り）。
低出力超音波（LIPUS）＝骨癒合促進。骨折・術後の骨癒合を早める目的では温熱・牽引・電気刺激・電磁波より優先度が高い。
禁忌＝成長期の骨端線（成長板）・眼・心臓・妊娠子宮・悪性腫瘍・ペースメーカー部位。

スポーツ障害の部位と照射部位

障害	痛む部位
ジャンパー膝（膝蓋腱炎）	膝蓋骨下極〜膝蓋腱
Osgood-Schlatter病	脛骨粗面
鵞足炎	脛骨近位の内側
シンスプリント	下腿遠位1/3の脛骨内側後縁
足関節内反捻挫	前距腓靱帯（外果の前下方）

超音波は痛む軟部組織に当て、骨突出部への照射は避ける（骨膜で熱が集中し痛む）。

1-4 寒冷療法とRICE

冷やすと低下するもの	冷やすと上昇するもの
組織温・代謝・組織の酸素需要量・神経伝導速度・筋紡錘の感受性・毛細血管透過性・筋緊張（痙縮）・浮腫	疼痛（痛覚）閾値・血液粘稠度・滑液の粘性

「冷やすと下がる」がほぼ全部で、上がるのは疼痛閾値・血液粘稠度・滑液粘性の3つだけ。酸素需要量が減ることで低酸素による二次的損傷を抑えられる、が急性外傷で冷やす理屈。

「痛覚閾値の低下」「神経伝導速度の増加」「毛細血管透過性の亢進」「血液粘稠度の低下」「滑液粘性の低下」はすべて逆。また痙縮緩和は筋紡錘感受性・γ運動ニューロンの抑制を介するもので、「α運動ニューロン活動の抑制」を寒冷の主作用とはしない。

急性外傷の初期対応

RICE＝Rest（安静・固定）・Ice（冷却）・Compression（圧迫）・Elevation（挙上）。近年は適切な負荷を加えたPOLICEも提唱。
受傷直後の肉ばなれ・捻挫・打撲は受傷日から固定・安静＋アイシング。受傷後24〜48時間は温熱が禁忌で、ホットパック・パラフィン浴・極超短波・交代浴・入浴はいずれも出血と腫脹を助長する。
冷却は1回15〜20分を間欠的に。「3日間ずっと氷水で冷やし続ける」は凍傷を招き誤り。
急性期に積極的な可動域練習を行う、鎮痛薬で痛みを隠して翌日に競技復帰させる、も誤り。
末梢循環障害＋感覚鈍麻のある糖尿病足には寒冷療法は禁忌（血流をさらに減らし凍傷・壊死を招く）。

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