筋収縮におけるギアリング効果に腱膜の硬さが関係することを示した市橋教授と八木講師の論文が、European Journal of Applied Physiology に採択されました

Gearing in the human medial gastrocnemius: Effects of contraction conditions, tissue stiffness, and echo intensity

Hiroko Yoshida, Masahide Yagi,  Zimin Wang, Kohei Hirozawa, Hiroshige Tateuchi, Noriaki Ichihashi

【研究の概要】

羽状筋において筋束の回転により筋全体の短縮速度を高める「ギアリング効果」は、多様な運動課題に応じた力発揮を実現するために重要な役割を果たしています。動物の単離筋では、収縮強度や組織の硬さがギア比に関連することが示されていますが、ヒト生体におけるこれらの関係性は十分に解明されていません。本研究では、ヒト生体において、収縮強度・速度、および組織特性がギア比とどのように関連するかを明らかにすることを目的としました。健常若年者52名を対象とし、内側腓腹筋、腱膜、アキレス腱の弾性率、および筋輝度を測定しました。ギア比は足関節底屈の等尺性および等速性収縮中の内側腓腹筋の超音波画像を用いて定量化しました。その結果、等尺性収縮条件では高強度の方がギア比が高く、等速性収縮条件では速度によるギア比の違いがないことが明らかになりました。また、低負荷、高速度の等速性収縮において、浅層腱膜が長軸方向に対して幅方向により硬く、腱が柔らかく、筋輝度が低いほど、ギア比が高値を示しました。さらに、腱膜の硬さはギア比を介してトルクに影響することが明らかになりました。本研究の知見は、結合組織の特性に着目した介入が、ギア比を調節し、筋機能を向上させる可能性を示唆しており、より効果的な介入方法の確立に寄与することが期待されます。