Mechanism of neuromuscular control of thigh muscle in top sprinters

顶尖短跑运动员大腿肌肉的神经肌肉控制机制

• 批准号: 22KJ0713
• 负责人: 欠畑 岳
• 金额: $ 2.83万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2023
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2023-03-08 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22KJ0713/
• 关键词: 相反抑制; 脊髄反射; tSCS(脊髄刺激法)

ヒトの筋-神経制御のひとつに、主働筋が収縮(興奮= on)すると同時に、拮抗筋へは弛緩(抑制= off)の命令が送られる相反抑制という脊髄レベルでの神経制御機構が存在する。主働筋と拮抗筋の同時収縮は、素早い関節運動を阻害してしまう。そのため、主働筋への興奮の指令と協調し、対にある拮抗筋を抑制する相反抑制は、スプリント中の素早い下肢動作を可能にする合目的的な筋-神経制御であるといえよう。したがって、トップスプリンターは、優れた大腿筋の相反抑制の特性を有している可能性がある。本年度は、本研究のメインテーマである、「大腿筋の相反抑制の定量」を試みた。スプリンター10名、コントロール10名を被験者として実験を行った。仰臥位を維持している被験者の下肢を支配する第2-3腰椎神経へ脊髄刺激(電気刺激)を与え、両脚の大腿直筋、大腿二頭筋、前脛骨筋、ヒラメ筋における脊髄反射を誘発した。このとき、以下の2つの条件における脊髄反射振幅値について観察した。①：条件刺激なし：被験者の安静を保たせたまま、脊髄刺激による下肢筋の脊髄反射を記録した。②：条件刺激あり：脊髄刺激の直前に、大腿直筋の支配神経への電気刺激(条件刺激)によって、反射振幅値が変化するか否かを観察した。その結果、②条件における大腿二頭筋の反射振幅値が、ある刺激間隔において低下する傾向が確認された。このことは、拮抗筋(大腿直筋)への刺激によって、大腿二頭筋への相反抑制が誘導されていた可能性を示唆する結果である。従来、相反抑制については、下腿筋（前脛骨筋ーヒラメ筋）をモデルに研究が進められ、その存在が確認されてきた。一方、大腿筋における相反抑制の定量は本研究が初の試みである。本研究の結果から、「大腿筋の相反抑制の定量」は、本研究の手法を用いることで、十分に定量が可能であることが示唆された。

In the case of muscle-nervous control, the main muscle is contracted (excited = on), while the antagonistic muscle is relaxed (inhibited = off), and the command is sent to the opposite inhibition. The main tendon is antagonistic to the tendon, and the joint movement is blocked. The excitation of the main muscle, the coordination of the antagonistic muscle, the inhibition of the opposite muscle, the early movement of the main muscle, the inhibition of the opposite muscle, and the control of the central muscle. It is possible that the opposite of thigh tendon is inhibited. This year, the study was conducted on the basis of "quantitative analysis of the opposite inhibition of thigh muscles." 10, 10 Supine position is maintained in the lower limbs of the affected person, and the spinal reflex is induced by the spinal stimulation (electrical stimulation) of the lumbar vertebrae 2-3 and the straight tendon of the thigh, biceps tendon of the thigh, anterior tibial tendon and lateral tendon of the foot. The following two conditions apply to the amplitude of the ridge reflection. (1) Conditional stimulation: the quiet of the victim, the spinal cord stimulation, the spinal cord reflex of the lower limbs. (2) Conditioned stimulation: spinal stimulation, electrical stimulation of the dominant nervous system (conditioned stimulation), reflex amplitude change, etc. Results: ① Condition 2: The reflection amplitude of biceps tendon was lower than that of stimulus interval. The results showed that the stimulation of the antagonist tendon (thigh straight tendon) and the opposite inhibition of the biceps tendon were possible. The research on the lower hamstring (anterior tibial tendon) is carried out to confirm the existence of the two. A side, thigh tendon opposite inhibition and quantitative analysis of this study The results of this study show that the method of this study can be used quantitatively.

项目成果

スプリント走における巧みな筋制御

冲刺跑时熟练的肌肉控制

• 发表时间: 2023
• 期刊: トレーニング科学
• 作者: Yamaguchi Susumu;on behalf of the Nagasaki SAH Registry Study;Horie Nobutaka;Sato Shuntaro;Kaminogo Makio;Morofuji Yoichi;Izumo Tsuyoshi;Anda Takeo;Suyama Kazuhiko;Matsuo Takayuki;欠畑岳
• 通讯作者: 欠畑岳

Interlimb and Intralimb Coordination of Rectus Femoris and Biceps Femoris Muscles at Different Running Speeds

• DOI: 10.1249/mss.0000000000003106
• 发表时间: 2023-05-01
• 期刊: MEDICINE & SCIENCE IN SPORTS & EXERCISE
• 影响因子: 4.1
• 作者: Kakehata，Gaku;Goto，Yuta;Kanosue，Kazuyuki
• 通讯作者: Kanosue，Kazuyuki

Why deceleration occur in the 100-m dash? : Timing of thigh muscle activity is a factor limiting performance.

100米短跑为什么会出现减速？

• 发表时间: 2022
• 作者: Kakehata G. Iso S. Kanosue K.