低強度・短時間の等尺性収縮はスタティック・ストレッチング後の筋パフォーマンス低下を抑制する

－最大等尺性筋力、rate of force development、筋電図学的検討から－

抄録

【はじめに、目的】　スタティック・ストレッチング（static stretching：SST）は、柔軟性の改善をもたらすとされ、臨床場面やスポーツ現場などで広く用いられる。他方、SST後は最大発揮筋力や単位時間あたりの筋力発揮率であるrate of force development（RFD）などに代表される筋パフォーマンスの低下が生じるため、最大限の筋力発揮を要するパフォーマンスの前にはSST実施を避けるべきであるとする報告が多い。また、SST後の筋パフォーマンス低下の要因のひとつとして、筋電図振幅の減少など神経生理学的な変化が報告されている。SST後の発揮筋力や瞬発的なパフォーマンスの変化を検討した先行研究を渉猟すると、少数ながらSST後に動的な運動や低強度・短時間の等尺性収縮を負荷することで、筋パフォーマンスの低下を抑制できる可能性が示唆されている。しかし、SST後の運動負荷による筋パフォーマンス低下抑制と神経生理学的変化の関連性について比較検討した報告はない。よって、本研究はSSTおよびその後に行う低強度・短時間の等尺性収縮が最大等尺性筋力、RFDおよび筋電図振幅に与える影響を明らかにすることを目的とした。【方法】　被験者は健常学生7名（男性4名、女性3名、平均年齢21.4±1.0歳）とし、対象筋は右ハムストリングスとした。被験者は股関節および膝関節をそれぞれ約110°屈曲した座位をとり、等速性運動機器（BTE社製PRIMUS RS）と表面筋電計（Mega Electronics社製ME6000）を用いて測定を行った。評価指標は6秒間の膝関節屈曲最大等尺性収縮時の最大等尺性筋力、筋収縮開始時から200 msec間の時間－トルク関係の回帰直線の傾きであるRFD、等尺性収縮中の内・外側ハムストリングスの筋電図平均振幅（root mean square：RMS）とした。実験は、まず6秒間の膝関節屈曲最大等尺性収縮を行い、15分間の休憩の後、膝関節を痛みの出る直前の角度まで伸展し、300秒間保持することでハムストリングスに対するSSTを行った。その後は、直ぐに6秒間の膝関節屈曲最大等尺性収縮を行う場合（SST群）、または30％maximum voluntary contraction（MVC）の強度で6秒間の等尺性収縮を行った後に6秒間の膝関節屈曲最大等尺性収縮を行う場合（SST-30％MVC群）のいずれかを行い、被験者はこの2種類の実験をランダムな順番に行った。統計処理は反復測定2元配置分散分析および対応のあるt検定を行い、有意水準は5％ とした。【倫理的配慮、説明と同意】　本実験は本学医学部生命倫理審査委員会および共同研究施設倫理審査委員会の承認を得て行った。被験者には実験の前に実験内容について文書及び口頭で説明し、同意が得られた場合のみ研究を行った。【結果】　最大等尺性筋力は、SST群では介入後に有意に低下し（介入前：64.5±19.7 Nm、介入後：57.0±18.7 Nm）、SST-30％MVC群では介入前後に有意な差を認めなかった（介入前：63.9±20.3 Nm、介入後：65.70±19.8 Nm）。また、介入方法と介入前後との間に交互作用を認め、両群の介入後の値に有意な差を認めた。RFDはSST群で介入後に有意に低下し（介入前：238.5±61.6 Nm/msec、介入後：160.0±63.8 Nm/msec）、SST-30％MVC群では介入前後に有意な差を認めなかった（介入前：215.0±88.5 Nm/msec、介入後：194.7±67.3 Nm/msec）。また、外側ハムストリングスのRMSは、SST群で介入後に有意に低下し（介入前：280.0±92.3 μV、介入後：253.9±97.0 μV）、SST-30%MVC群では介入前後に有意な差を認めなかった（介入前：270.6±62.3 μV、介入後：258.9±67.1 μV）。内側ハムストリングスのRMSは、両群とも介入前後の値に有意な差を認めなかった。【考察】　本研究結果より、SST後には最大等尺性筋力、RFD、外側ハムストリングスのRMSの低下が生じるが、SST後に低強度・短時間の等尺性収縮を負荷することで、これらの低下を抑制できることがわかった。先行研究にて、筋活動が低下した状態で30％MVCの等尺性収縮を負荷すると、筋紡錘の自発放電頻度が増加することが示されている。本研究では外側ハムストリングスのRMSの変化が最大等尺性筋力およびRFDの変化に同期していることから、SST後に低下した神経生理学的な興奮性が等尺性収縮の負荷によって高まり、筋パフォーマンス低下が抑制されたものと推察する。【理学療法学研究としての意義】　本研究から、理学療法士がスポーツ現場でウォームアップとしてSSTを行う際に危惧してきた筋パフォーマンス低下が、低強度・短時間の等尺性収縮により抑制できる可能性が示唆された。理学療法士が頻繁に行うSST効果に関する基礎的データの集積は、理学療法介入の科学的根拠に基づく理学療法介入の確立・進展につながるとともに、有効なSST実践に向けた方法論構築に寄与するものと考える。