咀嚼速度、咬合、頭位解剖学、筋活動、咀嚼能力との関係

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Arch Oral Biol.2017 Nov;83:161-168. S0003-9969(17)30241-8. doi: 10.1016/j.archoralbio.2017.07.020.Epub 2017-07-29.

咀嚼速度、咬合、頭位解剖学、筋活動、咀嚼能力との関係

Relationships between chewing rate, occlusion, cephalometric anatomy, muscle activity, and masticatory performance.

Brent A Fulks
Kathryn X Callaghan
Claire D Tewksbury
Geoffrey E Gerstner

PMID: 28780385 DOI: 10.1016/j.archoralbio.2017.07.020.

抄録

目的:

咀嚼はリズミカルな顎の開閉から成り立っています。最近の研究では、咀嚼速度は筋の機械的特性によって決定されることが示唆されているが、速度と正確性のトレードオフが関与している可能性もある。本研究では，咀嚼速度の変化が咀嚼能力にどのような影響を与えるか，咀嚼筋活動が咀嚼速度にどのように変化するか，形態や人口統計が咀嚼能力に寄与しているかどうかを評価した．

OBJECTIVE: Mastication consists of rhythmic jaw openings and closings. Recent studies suggest that muscle mechanical properties determine the rhythmic rate; however, speed-accuracy tradeoffs may also play a role. This study evaluated how variation in chewing rate affected chewing performance, how masticatory muscle activity varied with chewing rate, and whether morphology and demographics contributed to performance.

デザイン:

23名の健康で完全に歯が生えている成人を対象に、0.5、0.75、1、2、3倍の「自然な」咀嚼速度を設定したメトロノームに合わせて、標準化された試験食品を咀嚼してもらい、咀嚼性能と筋活動をサンプリングした。被験者は1回の試行で10回の咀嚼を行い、5つの咀嚼速度のそれぞれについて5回の試行を行った。咬筋と側頭筋から表面筋電図(EMG)活動が両側で採取された。人口統計学的、咬合学的、セファロメトリックデータも得られた。

DESIGN: Chewing performance and muscle activity were sampled in 23 healthy, fully-dentate adults, who chewed a standardized test food to a metronome set at 0.5, 0.75, 1, 2 and 3 times their 'natural' chewing rates. Subjects produced ten chews per trial, and five trials for each of the five rates. Surface electromyographic (EMG) activity was sampled from masseter and temporalis muscles bilaterally. Demographic, occlusal, and cephalometric data were also obtained.

結果:

咀嚼性能は、粒子径の中央値で定義され、咀嚼速度とは逆の関係にあったが、自然な咀嚼速度よりも遅い速度では顕著な改善は見られなかった。自然咀嚼速度以上では、EMGバーストの変動性が減少し、高速での筋活動の変調が減少していることが示唆された。咬合接触とほとんどの形態学的特徴は、パフォーマンスにおいて限定的または全く役割を果たしていないように思われた。

RESULTS: Chewing performance, defined by median particle size, was inversely related to chewing rate; however, performance was not remarkably improved at rates slower than the natural chewing rate. Above the natural chewing rate, variability in EMG bursts diminished, suggesting a reduction in muscle activity modulation at fast rates. Occlusal contacts and most morphological features appeared to play a limited or no role in performance.

結論:

この結果は、「自然な」咀嚼速度が可能な限り速くなるように選択されているとの仮説を支持していますが、その一方で、咀嚼性能を向上させるためのEMG変調を可能にするための十分な時間が与えられていることを示しています。咀嚼性能を最適化するためには、筋電図変調と骨格形態の個人差との相互作用が重要であると考えられます。

CONCLUSIONS: Results support the hypothesis that the 'natural' chewing rate is selected to be as fast as possible while providing sufficient time to allow EMG modulation for improved performance. The interplay between EMG modulation and individual variation in skeletal morphology is likely critical for optimal chewing performance.