Improvement of sprint performance by modulation of somatosensory afferents

(１)運動中の振動刺激によるスプリントサイクリングの疲労軽減：全力サイクリング運動中の両下肢に対し，振動刺激を与えることで，パフォーマンスの改善が生じるか否かを検討した．小型の振動刺激装置を両前脛骨筋遠位部，足関節付近に固定した．振動刺激の周波数は90Hzであった．被験者はウォームアップ後に，10秒間の全力努力スプリントサイクリングを4試行(30s休息)実施した．振動刺激は各試行の5－10秒の区間で与えた．サイクリングの負荷は0.02kp/ kg body weightであった．2名の被験者でテストしたところ，試行中のパワー低下率(各試行残り1秒間の平均パワー/最大パワー)が刺激中に改善する傾向を示した．この刺激方法はスプリントサイクリングパフォーマンスを改善できる可能性がある．(２)脊髄直流電気刺激後のサイクリング運動依存的な総腓骨神経反射の修飾：上記(１)で用いた振動刺激は，足関節背屈筋群からの体性感覚情報を惹起する．また，この体性感覚情報は，サイクリング時の膝関節伸展筋群活動を促進する可能性が報告されている(研究課題18K10916)．そこで，この体性感覚情報が膝関節伸展筋群活動を促進するメカニズムの一端を明らかにするため，脊髄への直流電気刺激前後に生じる総腓骨神経反射の振幅増大が，サイクリング運動依存的に修飾を受けるか否かを検討した．自転車サイクリング運動中と(60回転/分，0.02kp/kg body weight)，それと同等の筋活動レベルを維持する等尺性膝伸展力発揮を運動課題とし，脊髄直流電気刺激前後で，それぞれの課題における反射の振幅を比較した．その結果，どちらの課題でも直流電気刺激後に反射振幅の増大が生じ，かつ直流電気刺激前後のどちらでもサイクリング運動時の振幅が等尺性力発揮時の振幅よりも大きかった．本研究成果は中枢性疲労に関与する体性感覚情報のメカニズムを明らかにする一端と成り得るかもしれない．

(１)運動中の振動刺激によるスプリントサイクリングの疲労軽減：全力サイクリング運動中の両下肢に対し，振動刺激を与えることで，パフォーマンスの改善が生じるか否かを検討した．小型の振動刺激装置を両前脛骨筋遠位部，足関節付近に固定した．振動刺激の周波数は90Hzであった．被験者はウォームアップ後に，10秒間の全力努力スプリントサイクリングを4試行(30s休息)実施した．振動刺激は各試行の5－10秒の区間で与えた．サイクリングの負荷は0.02kp/ kg body weightであった．2名の被験者でテストしたところ，試行中のパワー低下率(各試行残り1秒間の平均パワー/最大パワー)が刺激中に改善する傾向を示した．この刺激方法はスプリントサイクリングパフォーマンスを改善できる可能性がある．(２)脊髄直流電気刺激後のサイクリング運動依存的な総腓骨神経反射の修飾：上記(１)で用いた振動刺激は，足関節背屈筋群からの体性感覚情報を惹起する．また，この体性感覚情報は，サイクリング時の膝関節伸展筋群活動を促進する可能性が報告されている(研究課題18K10916)．そこで，この体性感覚情報が膝関節伸展筋群活動を促進するメカニズムの一端を明らかにするため，脊髄への直流電気刺激前後に生じる総腓骨神経反射の振幅増大が，サイクリング運動依存的に修飾を受けるか否かを検討した．自転車サイクリング運動中と(60回転/分，0.02kp/kg body weight)，それと同等の筋活動レベルを維持する等尺性膝伸展力発揮を運動課題とし，脊髄直流電気刺激前後で，それぞれの課題における反射の振幅を比較した．その結果，どちらの課題でも直流電気刺激後に反射振幅の増大が生じ，かつ直流電気刺激前後のどちらでもサイクリング運動時の振幅が等尺性力発揮時の振幅よりも大きかった．本研究成果は中枢性疲労に関与する体性感覚情報のメカニズムを明らかにする一端と成り得るかもしれない．