Load distribution within the contracting hamstring muscles: relevance to strain injuries in sport

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スプリント動作中に頻発するハムストリングスの肉離れの発生機序を探るという研究目的に関して、動的筋力計を用いて一定の角速度で膝関節伸展を行い、その際の超音波エラストグラフィ画像を、ハムストリングスを構成する3筋（大腿二頭筋、半腱様筋、半膜様筋）からリアルタイムで取得する、という実験系を前年度に確立した。この実験系のもとで、平成30年度は、1）筋活動様式や収縮強度が各筋の応答に及ぼす影響、2）各筋の解剖的特徴（大きさや形状）と超音波エラストグラフィによる剪断弾性率との関連性、の2点に関しての研究を進めた。令和元年度は、これに続き、3）異なる筋活動様式のもとでの筋疲労が各筋の負担度に及ぼす影響、4）等尺性・短縮性筋活動のもとでの大腿二頭筋長頭と半腱様筋の剪断弾性率の筋内分布と収縮強度の関連性、に関する研究を行った。研究の結果、筋の剪断弾性率と収縮強度の間に存在する非直線的な関係に筋による違いがあり、特に半腱様筋の「負担度」が高いこと、筋疲労は短縮性筋活動で顕著であるにも関わらず、大腿二頭筋長頭の「負担度」は伸長性筋活動のもとでの筋疲労に伴って低下することなどが示された。また、各条件下の各筋の応答には大きな個人差が存在することも明らかになった。上記の研究成果はこれまでに国内外含めて報告例がなく、極めて新規性が高い。実験結果は、ハムストリングスの肉離れを経験したスプリント系の選手の傷害の統計結果や内省と呼応するものであり、肉離れの発生機序の解明に大きく迫るものである。また、筋の反応に個人差が大きいことは、同様の運動を実施しても肉離れを経験しやすい者とそうでない者がいる、という事実と関係している可能性がある。研究成果は臨床上、また、骨格筋メカニクス研究上、大変意義深いものといえる。研究成果は査読付きの国際学会において2件の口頭発表として結実し、現在、学術論文の投稿準備中である。