<原著>中年男性におけるなわとび時の跳躍周期に依存した筋,腱-弾性系関与に関する筋電図学的研究

全文

(1)

(2) . 川崎医療福祉学会誌原著. 中年男性におけるなわとび時の跳躍周期に依存した筋，腱ß弾性系関与に関する筋電図学的研究山口英峰宮川健小野寺昇. 要約.

(3). 本研究は，中年男性におけるなわとび時の跳躍周期に依存した筋，腱弾性系関与の影響について明. 名の被験者が本研究に参加した．被験者はつのグループ（群：群，群：群）に分類された．群と群の平均年齢は，それぞれ歳（平均値標準偏差），歳であった．なわとびのテンポは回分であった．測定項目は床反力と表面筋電図であった．筋と腱の弾性系関与は，（：筋放電の消失から足が床から離れる地点までの時間間隔）と（が観察される区間の床反力の積分値）で評価した．さらにとは，接地時間と床反力の全力積に対するの割合を求めた．接地時間と，の関係について検討すると，接地時間と，の間に有意な負の相関関係が観察された．群の傾きは，群と比較して低い値を示した．傾きが低いことは，跳躍周期が変化しても筋，腱

(4) 弾性系関与割合はあまり変化しないことを示している．これらの結果は，下腿三頭筋群の弾性系は歳代で低下し始めていることを示唆する．らかにすることを目的とした．. . . . 緒. . 加齢や不活動に伴い低下すると推測される．. 言. 筋や腱組織の弾性については，測定機器の進歩に. 我々は，歩行や階段の下りなど様々な反動動作を. 伴い様々な新しい方法が開発され，多くの研究が報. +, ら. . 日常生活において活用している．反動動作の特徴は，. 告されてきた．. 筋の短縮性収縮に先立って伸張性収縮が生じるこ. 歩行時の筋と腱組織の動態を観察し，離地前に内側. とである．このことによって弾性エネルギーが直列. 腓腹筋の筋放電はみられないものの，筋，腱複合体. 弾性要素に蓄えられ，次の短縮時にエネルギーの一. 及び腱組織の長さは急激に短くなることを示した．. 部が放出されると考えられている . 一方，. ! " は，歳歳までの計#名（男子名，女子名）の被験者を対象に，年齢と反動動作との関係について反動なしの垂直跳び（ $% ）と反動を利用した垂直跳び（ &% ）を用いて検討し，'( （ &%

(5) $% ）の結果からジャンプ時の弾性エネルギー. +,(- ら. ．. . は超音波法を用いて. はヒトの腱にトランスデュー. サーを埋め込み，ホッピング中のアキレス腱張力を測定し，筋放電が消失しても腱はなお張力を発揮し続けていることを報告した．これらの報告は，速い周期において伸筋が張力を発揮すべき伸展相に筋放電が消失することを示している．これらの報告から，. の利用率が加齢に伴い低下することを報告した．つ. 身体上昇期に筋放電が消失しても運動が遂行でき. まり，反動動作の活用に加齢が影響するとういう興. る要因として，筋，腱弾性系の関与が推測される．. 味深い知見である．秋谷と根本

(6) は，ホッピング動. 我々は，身体上昇期の外力と筋放電消失の時間間隔.

(7).

(8). ）を筋，腱

(9) 弾性系関与の指標として表わし，なわとびにおける跳躍周期と筋，腱)弾性系関与の割合. 作時の中高年者の伸長短縮サイクルに関して，加. ). （. 齢に伴い筋，腱弾性系の利用が低下することを報告. "* ら. した．. . は，日間のベッドレスト時の不. について検討し，跳躍周期が速くなるに従い弾性系. 活動から，筋量及び筋機能の低下のみならず腱組織. 関与の割合が高くなることを明らかにした．この. の機能も筋同様に低下することを明らかにした．こ. ことから，加齢に伴い筋，腱弾性系関与の割合が. れらの知見から，筋，腱弾性系としての利用率は，. 低下するならば，.

(10).

(11). も低下すると推測される．. 川崎医療福祉大学大学院医療技術学研究科健康科学専攻川崎医療福祉大学医療技術学部健康体育学科仙台市青葉区星陵町番号東北大学（連絡先）山口英峰〒 .

(12) #. 山口英峰・宮川健・小野寺昇. の有意な低下が認められれば，加齢による筋，腱.

(13). 弾性系の低下を筋電図学的に明らかにすることができると考える．そこで本研究は，なわとび時の跳躍周期に依存し.

(14). た筋，腱弾性系関与の割合を指標にして，加齢が.

(15). 筋，腱弾性系関与の割合低下に及ぼす影響について筋電図学的に明らかにすることを目的とした．方. 法. . . . . . . . の腓腹筋（. り込んだ．全ての試技において，メトロノームのリ. ．対象健康な成人男性名を被験者とした．身体特性は，年齢. .歳（平均値標準偏差），身長 ! ，体重# , であった．被験者の年齢分布は歳から歳であったため，若年男性（：群）# 名，及び中年男性（：群） # 名に分類して検討した．群の身体的特性は，年齢歳（平均値標準偏差），身長 #! ，体重# , であった．群の身体的特性は，年齢歳（平均値標準偏差），身長 ! ，体重 #, であった．全ての被験者に本研究の目的，方法を十分説明し，研究の趣旨を理解したうえで研究に参加することの同意を得た．. . 2 白金皿電極）を用い，双極誘導にて右脚 ( = -!：5 ），ヒラメ筋（：$;7 ）の筋電位をマルチテレメータシステム（日本光電2 >6

(16) 2 時定数 ? ! ）によって誘導した．電極間距離はとした．電極間抵抗は , 以下であった．それぞれの信号は， @: で A 変換（ 09-7*. 2 A - ）した後，パーソナルコンピュータに取. （. . . . ズムと跳躍が合致した. 跳躍を測定値とした．. ．との算出先行研究に従い，筋放電の消失から足が床から離れる地点までの時間間隔（：）を筋，腱

(17) 弾性系が外力発揮に寄与する時間的要素と推測して検討した（図）．また，が観察される区間の床反力の積分値（）を筋，腱

(18) 弾性系が外力発揮に寄与する量的要素と推測して検討した．は，接地時間に対するの割合. ．なわとびの測定条件なわとびは，両足での一回旋一跳躍とした．なわとびの跳躍周期は，単相性波形である，，，，，回分（ ,/ /- ：$0 ）の # つを設定した．被験者は，実験に先立ちリズムに合わせたなわとび練習を行い，メトロノームのリズムとなわとびの跳躍周期が一致することを一人一人確認した後， # 種類の跳躍周期をメトロノーム（ $1

(19) 2 服部セイコー）のリズムに合わせて跳躍した．全ての跳躍周期で跳躍高が等しくなるように指示した．全被験者は同じなわ（ ! 社製 3/ -/ 4+ ）を使用し，各個人が跳びやすいなわの長さに調節した．また，全ての被験者の靴（ ! 社製 56774186 ）を統一した．．測定項目床反力はフォースプレート（ "-2 .&&2 $9:- ）を用いて計測した．計測された床反力の信号から接地時間，滞空時間，垂直方向成分の床反力（以下，床反力とする）の最大値を求めた．膝関節及び足関節角度変化は，ゴニオメーター（電気計測販売 ""2 5;4;66 < . ）を用いて記録した．関節角度は，立位姿勢を度としてそれぞれの角度変位を評価した．筋電図は，表面電極. 図.

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(27) ). . 中年男性と筋，腱弾性系との関係. は，床反力の全力積に対すの割合を求めた．，は，5 ，$;7 についてそれぞれ算出した．筋放電を求めた．る. . . . の消失地点は，先行研究を参考に，安静時筋放電の標準偏差に. を掛けた値を下回った点とした．. ．統計処理各測定値は，全て平均値標準偏差で表した．跳躍周期の変化に対するそれぞれのパラメーターは，

(28) 9B ; 9( -/ - で検定し，有意性が認められた場合は，$

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(30) " 検定を用いて / (! テストを行った．群と群の各測定値の変化の差は，9

(31) 9B ; 9( -/ -で検定した．接地時間と，の関係は単相関と単回帰分析で検討した．危険率（ / ）未満を有意な差とした．. . 結. 果. ．接地時間と，の関連について図に群（歳）と群（歳）の典型. 図". $0 ）にも関わらず，群では群と比較して 5 ，$;7 ともに筋放電消失点が遅くなった．つまり，は，群より群が短いことを示す．の関係に図に，接地時間と，ついて 5 ，$;7 のそれぞれについて示した．全て的な筋放電パターンを示した．同じ跳躍周期（. . の測定項目に対して有意な負の相関関係が観察された（. / ）．表は，接地時間と，. . の関係について相関係数と傾きを個人別に検討したものである．年齢が. 歳をこえる被験者，の傾き. についてみると，他の被験者と比較して小さな値を示した．. ．跳躍周期と力学的な測定項目との関連について図に跳躍周期と力学的な測定項目の関係について示した．体重あたりの床反力の最大値（），膝関節の最大屈曲角度（ * ），足関節の最大背屈角度（ ! ）と接地時間（）は，群，群ともに跳躍周期の違いに対して有意に変化した（ / ）．一方，滞空時間（）は，群において有意な.

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(39) .. 山口英峰・宮川健・小野寺昇表. Æ

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(48) % . . 図#. 群の間に有意差は観察されなかった．これ群と群は，ほぼ同じ跳躍高で. らのことから. なわとびが行われたと考えられた．さらに，滞空時. いて. 群では $0 に対して $0 と $0 で有意に低値を示した．これらのことから，群は速いリズムにおいて他の周期と同じ. た（. 高さで跳躍することが困難になったと推測された．. 変化が観察された．膝関節角度と足関節角度にお. 群と群の群間に有意な差が観察され / ）．その他の測定項目に関しては . 間において.

(49) ). 中年男性と筋，腱弾性系との関係接地時間と. ，. の関係について. をもった被験者は児童と同様に筋放電が残存するこ. は，全ての測定項目に対して有意な負の相関関係. とを明らかにした．つまり，筋放電の残存は筋や関. . 群と群の接地時間に対するとの変化を比較すると，群の傾きは群の傾きよりも低い値を示した．そこで，さらに詳細に検討するために，接地時間と，の関係について個人の相関係数と傾きについてに検討した．特に年齢が歳をこえる被験者，の傾きが他の被験者と比較して小さな値を示. が観察された．. . . した．傾きが低いことは，跳躍周期が変化しても筋，.

(50). 節などにかかる負荷を減少させようとする保護作用が働いている可能性が考えられる．これらのことか. ). ら，本研究においても加齢にともなう筋，腱弾性系関与の割合低下には，あえて速い跳躍周期には対応しないことで筋や関節などの保護作用として働き，. の制御として筋電図学的に観察されたものと考える．今後，上位中枢と筋，腱

(51) 弾性系のこのことが. 関わりについて検討する必要があると考えられた．. 腱弾性系関与割合はあまり変化しないことを示している．これらの結果は，加齢による下腿三頭筋の. まと. め. 利用率にも個人差が存在することを推測させる．こ.

(52) とびにおける筋，腱

(53) 弾性系の関与も加齢に伴い低. れまで，加齢と筋力の関係については数多くの研究. 下すると考えられる．このことから，なわとび時の. ). 筋，腱弾性系関与割合の質的変化，さらに弾性系の. が行われており，加齢に伴い脚筋力. .

(54). ，握力. . などの筋力減少が報告されている．一方，腱の張力. 加齢に伴い筋，腱弾性系が衰えることから，なわ.

(55). 跳躍周期に依存した筋，腱弾性系関与の割合を指標にして，若年成人と中年男性の.

(56). を比較し，加. やスティフネス（硬さ，あるいは剛性）も年齢の影. 齢が筋，腱弾性系関与の割合低下に及ぼす影響に. 響を受け，加齢に伴い低下することが報告されてい. ついて筋電図学的に明らかにした．. 個人の傾きが異なることは，加齢と個人差の影響に. ，の傾きは，歳をこえる被験者，の傾きが他の被験者と比較して小さな値を示した．このことは，歳代においてすでに下腿三頭筋のが選択的に低下しはじめている. よるものであることを示唆し，歳代においてすで. ことを示唆する．これらのことから，下腿三頭筋群. に下腿三頭筋の. が加齢の影響を受け低下し，このことが筋，腱弾性. ). る．筋や腱の質的な変化により筋，腱弾性系の指標とした. が低下し，群は速い跳躍周期で. の跳躍が困難になったと推測される．このことから，. . が選択的に低下しはじめている. ことを示唆する．これらのことから，下腿三頭筋群.

(57). 接地時間と. .

(58). 系関与の割合低下に結び付いたと推測された．. が加齢の影響を受け低下し，このことが筋，腱弾性系関与の割合低下に結び付いたと推測された．小野寺と森本. . 本研究に快く御協力して頂いた被験者の皆様方に感謝申. は，成長にともなう肘関節屈曲張. し上げます．本研究を遂行するにあたり，御協力頂きまし. 力の筋弛緩様式について筋電図及び張力曲線を指標. た川崎医療福祉大学枝松千尋先生，国立循環器病センター. に検討し，成人では筋放電の消失が張力低下に先行. 山元健太先生，川崎医療福祉大学期生木村純一氏，石丸. すること，児童では筋放電が残存することを報告し，. 幸次氏，木葉智広氏，木村純一氏，小牧功憲氏，森夕夏氏. 筋放電が残存する要因として最終共通路に対する抑. に深謝致します．本研究は平成年度川崎医療福祉大学プ. 制系未発達の関与を示唆した．山口ら. . は，習慣. 性の捻挫をもった被験者を対象に，同様の手法を用. ロジェクト研究助成（代表者小野寺昇）によって実施された．. いて下腿三頭筋の筋弛緩様式について検討し，捻挫. 文献. ），

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(90) ，*+ ， 0. ，0 ．. ）秋谷一平，根本勇：中高年者における ++

(91) $ の筋放電パターン．身体運動のバイオメカニクス，.

(92) . 山口英峰・宮川健・小野寺昇 * ，* ．. * ）"(

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(119) . ）山口英峰，山元健太，枝松千尋，早田剛，宮川健，小野寺昇：なわとびにおける跳躍周期の差異がヒト下腿三頭筋の筋，. + ，. 腱弾性系に及ぼす影響．体力科学，. ， 00 ．. 0 ）山口英峰，山元健太，宮川健，宮地元彦，小野寺昇：なわとびにおける跳躍周期の違いが床反力に及ぼす影響．川崎医. ，， 000 ．. 療福祉学会誌，. ）7 (

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(163) ，,- ，. ! ，! ． * ）早田剛：高齢者における歩行中の中足趾節関節モーメントに関する研究．川崎医療福祉大学大学院修士論文， 000 ． ! ）4 79 ，8

(164) ;> 2：4+

(165) ． . ，，!. !! ，! ．. . -- ，00 ，．. ）小野寺昇，森本茂：成長段階における筋弛緩様式について．体力科学，. ）山口英峰，枝松千尋，高橋康輝，山元健太，宮川健，小野寺昇：下腿三頭筋における筋弛緩様式について．体力科学，. *( ，. ， 00 ．（平成年月0日受理）.

(166) ). . 中年男性と筋，腱弾性系との関係.

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