（東京妻医大誌・第23巻第2号＝頁43−47昭和28年5月）
活働電圧変化によう筋疲勢測定の一方法に就て
東京女子医科大学生理学教室教 授 冨
トミ神
カン飯
イ4 原 ！、フ（受付昭和27年5月2日）
田 タ 田 ダ 田 ダ恒 男
ツネ オ光 子
テル コ浩 子
コウ 一」正
アキラ1．緒
言
筋疲労を検する方法として，例えば握力計等に より，種々の段階の筋疲労度にあると考えられる 状態に於ける筋力を測定して，その測定値の比較 から逆に其の測定時の筋疲労度を推定することは 一応合理的と考えられるが，結果として現れるも のが果して被検者の最大意志的労力によるものか 否かの判定が困難であり，特に冨田（1）が曾て女子 工場労務者に就て試みた調査結果からみて，女子 は男子に較べて最：大筋力を発揮する為の最：大意志 的努力を敢てしない憾みがあり，従って得られた 成績に必ずしも信をおく事が出来ない事が屡々経 験せられる。次に客襯的な方法の一として筋硬度 の変化の追求が考えられるが，軽度の筋疲労にあ っては筋硬度に認むべき変化を証明し難い。鼓に 吾々は加藤（2，3， 4）の報告に基ぎ，次の如ぎ原理に 基く筋疲労度測定の一法を試みた。即ち被検者に 対して過重でない程度の一定強度の筋力を出させ てこれを一定時間だけ持続せしめる事により，筋 自休に軽度の疲労が進行するが，その間一定塗度 の筋力を要請するのであるから，筋自休の疲労に よる筋力減退の傾向は錺活働に関与する神経活働 を高めることによってのみ補償せられる。鼓に筋 自体の疲労の進行は個々の筋活働電庄の持続時間 の延長となって現われ，叉筋疲労を補償する為の 神経活働の増強は個・々の筋活働電圧の毎秒当りの 発現数の増大となって表われる。斯くて疲労を測 定しようとす．る筋の筋腹に，皮膚の上から一対の 誘導電極を当てた場合に誘導せられる活働電圧の 波形は筋疲労の進行に伴って， （1）振動週期の 増大（個々の筋三三電圧の持続時間の延長による） と， （2）振巾の増大（個々の筋活働電圧の毎秒 t一 当りの発現数の増大に因る）との2つの綜合的変 化を示す。この関係を模型的に図示すれば，第1 図の如くである。樹この様な筋活働電圧波形の疲 労による変化が，予め存在する筋疲労の程度に応 じて増強せられるであろうことは容易に推測し得 る所で，吾々はこの様な活働電圧波形の変化を meterで読み得る単一な電流変化に変える装置を 考按し，・之により実験を試みた次第である。第1図
疲労前中等度疲労
高度疲労
筋灘聯齢蝋脚嚇制細
2． 方法
筋疲労に伴う活働電圧波形の変化を，meterの振 れに変える為の装置として，第2図の如き結線を用い た。即ち入力からの微弱な筋活働電圧は6c6による 4設増幅の後，第4段目のプレート回路に100Hチョ ーク及び2μfdコンデンサ・一・を並列にしたものを挿入 して，これにより略15サイクル以上に於て周波数に 逆比例する如き感度曲線（第3図参照）たらしめた後， 之に双3極管6SN 7 GTを附属させて，その1側を2 極管代用として検波し，更に之を他側の3極管部分の一43一
14 入 ウ 第 2 図 6ご6 D 巳， R0馨 、 @6ご6 嶸C塁． 一 〇 ＝呂竃8 贔
臨
R＝＝■ E ． 唇 》 妻 666 ｭ／5 吻 z， 一 @ ミ1f 1
r卜’…『1 雪1 一皿、 臣 “ 67S？y7rr T 増 嘔 庭 ．度 卿 A．C，蝉翠
第 3 図 5 ．ro 20 40第 4
孜労萄
80 t6e’ 320 周 痕 蘇 図 穿壕後擁易 直心易 ⊥ ⊥τ 7 1 筋活動電圧波形 グリッドに導いて増幅し，そのプレート回路に挿入し たmeterMによってプレート電流を直読レ得る如く 装置した。碕，第2図に示したジャックAからは筋活 働電圧そのものを，叉ジャックBからは最後のmeter の振れ，即ちプレート電流を夫々横河の3素子型電磁オ ッシログラフに導くことによ「り，同時記録を可能とし た。筒，電源交流の混入を防ぐ為，本増幅回路の最初の 2段は特にB電源として乾電池を優用し，それ以後の 増幅には，ca 2図の下段に示す如き交流電源から整流 せられたB電源を用いて十分安定な結果を得る事が出 来た。此の回路により，筋活鋤電圧の疲労に伴う波形 変化と出力との関係を模型的に図示すれば第4図の如 くで，振幅の変化のみならず週期の変化をも加味した 綜合的変化が出力として得られることになる。w咽関門卿幽
繰轡藷誰一
の振幅の変化 2極検波による最： 終段グリッド貢荷 電圧一一一meter指度幅翻
菱 俣劇暑
脚
但し蚊に注意を要する点は，緒言で述べた所か ら明かな如く，結果の判定には負荷せられた筋 力がテスト期間中確実に保持せられていた事の 確認を前提とする。次に述べる第1実験に於て は上上を垂直に，又前鱒を肘部で直角に曲げて 水平に保ち，手掌に5k9の負荷をかけて2頭 腰筋から活働電圧を誘導記録したが，この場合 には指端が常に一定の高さの標識を麺す如く被 検者に注意させた。叉第2の実験に於ては一定 の握力を保たせた場合の浅指屈筋の渚働電圧をド
｝ ．〆膣
1 、電脳
1 ＼ ロ1
レ醜
ロ @ リヨ と □ 第 5 図 一一一 一一一｝一一一一『一一一｝一一一u
矧 1
： コム緋 ［ 1・ 睾≡o
圧描詑縄㈱
ド ヨ ト 」o o
融白白白駒
1 ： ： ； 旨 ： ： ： ： 一J 引物才w・乃フ lt＠
誘導したが，この場合には第5図に示す如く，血圧計 の送気用ゴム球を右手に握らせ，被検者の眼前に置い た気圧計が常に150mmHgを指示する如く注意させ 乍ら40秒間頑張らせてみた。筒，指先とゴム球との 間にはゴム球の育曲に略一致したアルミニウム板を挿 入する事によって握り方，特に指先でゴム球を圧した 場合と，然らざる場合とで起り易い誤差を極少に止め た。更に被検者が課せられた一定の静的筋労作を忠実 に厳守したか否かを一目瞭然たらしめる目的の為めに は，時々刻々の気圧計の振れを前述した第2図の装置 によって描かれた筋波労曲線と平行して同時記録する 事が一番望ましい。斯かる意味に於て富田及び米満㈲ によりCatheterizationによる心臓内圧描記の為に 試作せられた電気的圧描記装置を気圧計と並列に附属 せしめた。3．実験成績
第1実験 2頭搏筋を対象とした疲労実験
誘導電極は1cm2大の真鍮板2枚に食塩水に浸
したガ・一ゼを巻いて5cmの間隔で2頭三筋上に おく。手掌を上に．して前司を水平に上臆と直角に保ち，手掌⊥に5kgの分銅を載せ，そのまx筋
疲労計の指針が一定指度（本実験では仮に3．0） に落ちる迄の時間を測定してみた。その一例を示すと第6図の如くで，第1回テスMa於ては之に
ユ分50秒を要したが，その後20秒間の休息を与 えた三智2回のテストに移り，同じ3．0の指度を得る迄の時間として58秒を得た。同様に20秒の
休息を経てテストを反覆することにより，同一三度を得る為の時間は26秒，11秒，7秒，5秒，
3秒と短縮し，その後は常に3秒程度を維持し
た。鼓に於て2分闇の休息を与えた後に同様の実験を試みたのに35秒を得た。このことは2分聞
の休息の間に筋疲労は相当の恢復を示すが，倫疲 労前の状態に比すればその恢復はきわめで不完全 であることを示している。以上の成績は静的筋労 作そのものによる筋の疲労とその恢復を純客観約 に量的に表示することが可能であることを示して いるQ一45一
一一一@llO 筋”ρ 藩・・
鍾
乳。
豊”
臨・
究
10 第 6 図vXts
x
×・， ．，／x．
一xtNtN一一“一tt““12，3456789
／0〃 一一→ 作業Jcrt四K 第2実験 蕪蒸屈筋を対象とした疲労実験 以一ヒ記した2頭臆筋よりする筋活働電圧の誘導A．疲
影響撫
書1
碇 b労
冊蹴略轟
勧
面
前遜
葭残 ポ 婁γ 《叩 ド だ轟磯麟麟 ．
薯， ♂ 評㌦ ‘噂
サ さ っ 奏 1 ・ ・窯驚 茎 iV l ∵ 出贈∫ り L蚤 et“’ 『 察 ウ き ドう き 季 ， 。 ： 簿 ∫ 蓬 ’ミ、べいノ レ 鴫 砧 事 こ ご ヤ ノ や ら を だへ え ぎ蟹＿麟瓢蕪轟濾＿＿螺
D．高 度 疲 労
は極めて明瞭に筋疲労の進行を表していると は言え，この方法を直に一般の筋疲労検査に 移すことに就ては幾多の困難が感せられる。 その主たるものはテストそのものとして負荷 する作業が過重て，その負荷作業自体による 筋疲労が永く残留し，実務による筋疲労と混 同して結果の判定を誤らしめる叢れのあるこ とてある。そこて負荷すべき肪作業強度は軽 度のものとし，勿論その為に筋活働電圧は必 然的に著しく小さくなるのて之を疲労計の感 度を高めることによって補償し，疲労計の meter の振れを筋力を示す曲線と平行して 記録してみた。この漂交流電燈線その他から の入力への僅かの影響も結果に著しい障碍と なるのて，被検者を完全に金絢て遮蔽せられた小 室内に導いて実験を行った。第7図は本法による一連の記録例てあって，握力の強さを150mmHg
第 7 図 B．軽 度 疲 労 C．中 等 度 疲 労舞舞饗響欝襖塾藷灘離離薪ll
議論，
醸
1 握力曲線 ■：疲労曲線 皿：活動電圧 冨兜 ・ ・ 望 やヨ．．尊：嵐麟 ミ薄そ
踊三晶晶i 讐1
』磁． 灘夢
騰鷲翠 綴・♂
蓬 ソ ｝ 心 て 護 オ な エネ に む ぜ に｛〆・轡鱒 舘繋〆1・
｛ゼニ㌻芦臨画t》
鞭岬 ∴㌧轄；ぶ趨
E．疲労恢復後
は い ドヴつモへ やもモザも・ 三幅い㌦電
鴨 ， 那 ゑ ヘ ヒ 妻 ¶兄 ノ、・ が 辱 1 ・ 疹 ’ 帆 i｛∬曝聯繋讐糊
rl ’ 軋 ・睡磨 評ゼ ’ ＼、／全判墨．鍾譲
nlD轡。、、欝融奮毒
曝雛誌
，s ㌃ 事 g熱
に40秒間保持するテストを数回に亘り反覆した時 由により異った個人間の筋疲労度を比較することは出 の筋疲労の進行状況を示している。図の曲線工は 来ない。即ち皮下脂肪の多寡・筋の発達程度等は何れ も同一負荷に対して外部に誘導せられる活働電圧の大 握力曲線，11は憩秒闇のテス5負荷に伴う疲労の きさを変化させる原因となるからである。 進行状況を示して居り，曲線亙の下降度の大きい 次に第一実験実施中に経験した疲労感（主辞的疲労） 程筋疲労の大なる事を意味する。更に曲線皿は筋 は興味あるものであって一言に値すると考える。即ち 活働電圧そのものを参考の為に記録したもので， 第1回テス1・に於てmeterの最終指度に達する迄の それが純粋に筋活働電圧のみから成っていて結果 1分50秒目後半に於て局部筋に生ずる疲労感は甚だ の判定に障碍となるべき何等の介入電圧も含まな 激烈なもので・この様な勲労感は第2回テストの途中 に於ても同様に経験せられた。然るに第3回以後に於いことを実証する目的以外に意珠はない。因に図． て客観的筋疲労は第1，2回と全くpm一一程度に迄進行 には特に曲＄・R 1・及びllを点線で補強してその経過 するにも拘らず，波労感は次第に薄らいで，それ程の を明瞭ならしめてある・同図Aは被門前，三図B 苦痛を感じない様になった。換言すれば，客観的疲労 は同一試験を20秒間の休息をおいて反覆した時 と主観的疲労（疲労感）とは疲労進行の或途上に於て の第3回目の記録図で軽度の疲労状況を示して居 遊離を示すといふ事実を明確に捉える事が出来たわけ る。叉三図Cは第5回目で中等度同じくDは第 であって・このことから主観的疲労を対象とする心理 学的研究の成果は必ずしも之を直に客観的疲労と結び 7回目で相当高度の疲労に該当する。省疲労が高 つけ得ないものであることを知った。 度となると（D図参照），握力曲線（］1）自身が平 5．結 語 滑さを欠いて凹凸が著明になったり，叉は40秒間 1） 入体筋に一定の静的負荷をかけた場合にそ の持続の後半に握力の低下を見たりするに至る。 の筋に生ずる活働電圧波形の時間的変化とし七，そしてその様な握力曲線の凹凸に応じ七当然疲労 （1）周期変化と，（2）振巾変化とが現われるが， 曲線自体にも凹凸が認められる。然し其の後30 この2つの変化の綜合を単純な電流変化に還元分間の休息の後に再び検した切図Eの曲線は疲労 し，之によって筋疲労度をmeterの指度だけで前のAの曲線と略相似であって，このことから以 表示し得る如き装置に就て述べた。上の反覆試験による疲労も30分後には完全に恢復 2） 2頭騰筋及び浅指屈筋についての上記装置 するものであることが分る。そして一か日この程 を用いての実験から，或個人についての筋疲労度
