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

收缩腿筋肌肉内的负荷分布：与运动中拉伤的相关性

• 批准号: 17F17412
• 负责人: 川上 泰雄
• 金额: $ 1.47万
• 依托单位: Waseda University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2017
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2017-11-10 至 2020-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17F17412/
• 关键词: muscle strain injury; hamstrings; ultrasonography; injury; fatigue; elastography; in vivo; muscle strain injury; hamstrings; ultrasonography; injury; fatigue; elastography; in vivo

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。

With the research aim to explore the mechanism of the occurrence of hamstring strains that occur frequently during sprinting, we established an experimental system in the previous year in which knee joint extension is performed at a constant angular velocity using a dynamic myotrope, and ultrasound elastography images are acquired in real time from the three muscles that make up the hamstrings (biceps femoris, semitendinosus, and semimembranous肌肉）。在这个实验系统下，我们在2018年对两个点进行了研究：1）肌肉活性和收缩强度对每种肌肉反应的影响，以及2）每个肌肉的解剖特征（大小和形状）与超声弹性学的剪切模量之间的关系。在此之后，我们对3）进行研究3）肌肉疲劳在不同的肌肉活动模式下的影响对每种肌肉负担的负担，以及4）在等距和快速的肌肉活性和肌肉活动和肌肉活性和相互肌肉的肌肉肌肉和肌肉肌肉肌肉的剪切弹性模量的肌内分布之间的关系。研究表明，肌肉的剪切模态与收缩强度之间的非线性关系存在差异，肌肉剪切模量和收缩强度之间的差异在半脱骨肌肉中特别高，尽管肌肉疲劳在短暂的肌肉活动中突出，但肌肉肌肉的“负担”较长的肌肉肌肉肌肉疲劳的“负担”。还发现，在每种情况下，每种肌肉的反应都存在很大的个体差异。到目前为止，在日本或国外尚未报告上述研究结果，这使它们非常新颖。实验结果对应于统计结果和对经历过腿筋菌株的冲刺玩家的伤害的内省，并且是阐明肌肉菌株机制的主要考虑因素。此外，肌肉反应的个体差异很大，可能与某些人容易经历肌肉疲劳的事实有关，即使在进行类似运动后，也可能会经历肌肉劳累。研究结果在临床和骨骼肌力学研究中具有重要意义。研究结果诞生于同行评审的国际会议上的两个口头演讲中，目前正准备提交学术论文。