筋収縮の神経メカニズム

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筋収縮の多様なシステム

Systems of Muscle Contraction

筋収縮の神経メカニズム

筋収縮はとても緻密な神経メカニズムによってコントロールされています。
健康な体では認知することのないこの「運動」は、何か不具合があって表面化されてきます。

しかし、表面化されるのは、「痛い」「重い」「動かない」「鈍い」など主観的感覚の症状だけであって、神経システムをそのまま目撃しているわけではありません。

客観的に神経システムを評価するには、かなり繊細な触診術と検査術が必要になります。
なかなか言語化するのは難しいことですが、その一部でもご紹介したいと思います。

検査・治療・症例報告

Physical Test & Treatment & Case Teport

【症例1:ハムストリングス の筋収縮の遅れ】

もも裏にある3つの筋肉で構成されるハムストリングスのそれぞれの収縮スピード

 筋肉は、1つの筋肉でも複数の線維で構成される為、関節の角度を少し変えるだけで使われる線維が変わってきます。
細かい筋肉の構造を理解して、その線維ごとに検査を行うことが大切です。

【症例2:脳神経障害による関節拘縮に対する改善例】

 関節受容器の調整によって筋肉の反射機能を正常化。

 脳の障害によって筋収縮のリズムが崩れたりすると、簡単な歩行動作でさえもスムーズに行えなくなります。
筋収縮の順序を正常化するためには、神経の促通を図ることと、運動連鎖を調整することが大切です。
また必要によっては動作をリプログラミングして、正しい動きを覚え込ませることも大切です。

 

随意運動(意識した収縮)の神経学

α-γ収縮連関

自発的筋収縮と反射的筋収縮の神経学


 
筋肉の収縮の神経学では、初動とそのあとの筋収縮では異なったメカニズムで成り立っています。

意識して筋肉を収縮させる場合、
脳の大脳皮質運動野→延髄錐体(ここで多くは左右を交叉します)→外側皮質脊髄路(交叉した成分の経路)そして最終的に筋肉の線維に到達します。
※ちなみに意識して筋肉は弛緩できません。筋肉は収縮という神経システムしか持ち合わせていません。ここもかなり重要な点なのですが、このことに関してはまた別の機会に説明します。

意識的な筋収縮は、脊髄の前角からでたα運動ニューロンによって筋線維(錐外筋)を収縮させます。
筋肉の長さを感知するシステムを持つ筋紡錘(錘内筋)は弛緩し、筋線維を一定の張力にするために筋収縮を抑制してしまいます(Ⅰa線維の求心性刺激の減少)。
すると筋出力が弱くなります。
しかし、随意筋収縮は持続的な収縮を行おうとするため、筋出力が減少しては困ります。
そこでγ運動ニューロンを刺激し、弛緩した筋紡錘を伸張し、筋収縮を強く行えるようにⅠa線維の求心性線維をさらに刺激します。
すると、持続的な筋収縮が可能になるのです。

このγ運動ニューロンには2種類の線維があり、その違いが、抵抗に対する筋収縮と示達的筋収縮の違いです。
筋力テストの方法によってこの2つを区別することができ、治療もそれに合わせた方法を選択していきます。
 

自己抑制作用による筋収縮の調整

外力や強い筋収縮によって筋収縮を抑制させる作用

腱の損傷後に起こる筋力低下はこの機能によるものと国家試験では理解されていましたが実のところ・・・・


 
腱が強く伸張されたり、強い筋収縮が起こると自己の筋肉や腱の損傷を防ぐため、筋収縮を抑制させる作用が存在しています。

普段から肉離れしないようになっているのはこの機能のおかげでもあります。

筋腱移行部に多く存在しているゴルジ腱器官(腱紡錘)と呼ばれる筋収縮を監視している組織があります。
強い筋収縮が行われた際に、その筋肉が損傷されないように腱紡錘にあるⅠb線維が興奮し、抑制性介在ニューロンを介して自己筋を抑制します。
しかし近年では、この作用は安静時にしか生じないとも言われています。

※ここでまた人間の体がとても精密な構造となっているのが、このⅠb線維は常に抑制には働かないことがとても理解に悩むところです。

安静時ではない、覚醒時や運動時では、このⅠb線維は自己筋を興奮させる作用があることが近年わかってきています。
この腱紡錘からのⅠb反射は筋の張力を検知し、実行中の運動を生じさせるために必要な緊張力の不足や過剰分を自動的に調整する役割があると言われています。

ですので、腱紡錘に異常が起こると時には筋出力が低下したり、時には筋緊張が増大したりとかなり厄介になってきます。
 

反応時間も運動には大切

タイミング良い筋収縮によってスムーズな行動が可能に

運動を選択する選択反応時間や運動を予測しているかどうかなど様々な場合に神経機能が関わっています


 
①運動の合図に先行する予告信号の有無
②運動の方向が一定の単純反応時間
③運動の合図とともに運動の方向を決めさせる選択反応時間

運動には、反応時間と言って、様々なタイミングでの筋収縮が必要となり、それぞれの反応時間は脳や神経の伝導経路が異なり、障害に応じて治療の方法やポイントが若干異なってきます。

例えば、パーキンソン病の症状に対する反応時間の研究では、
最大収縮を支持すると収縮の立ち上がりの遅れが見られ、収縮による疲労傾向も見られると言われています。これは片側性パーキンソニズムでは患側のみに見られ中枢性の筋力低下だと言われています。
また筋力低下では、拮抗筋に筋固縮が見られなかったことから、下位運動ニューロンへの相反性抑制は正常に行われていると考えられています。
さらに、筋収縮した筋肉に対して受動的に伸張すると筋放電が増大したため、筋紡錘のインパルス増大が考えられ、α-γ収縮連関の障害と考えられています。

結論から言うと、様々な状況に対して行われる筋肉の活動において、様々な要素が関連し合うため、実際にどう言った状況においてその人の動作に異常が起こっているのかを確認しながら調整を進めていくことが必要となります。
 

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①動作分析

スイングフォーム分析(背面、側面、前面の3方向)
※来院が難しければ、スイング動作を撮影した動画をメールやLINE等で送っていただいても結構です。オンラインでも対応致します。

②問診

スイングに対しての要望や悩み、また身体に対しての違和感や不調などの把握。これまでの怪我や手術の経歴(既往歴)など、体質と経過を把握していきます。

③機能評価

フォームの問題点が体の問題なのか、ただの癖なのかを把握するために必要な理学検査を行い、身体の機能評価を行います。
※来院が難しい場合は、こちらが指定する動作をオンラインの環境で行っていただき、その動きに対する動作分析から身体の状態を把握します。

④リハビリテーション・運動療法・治療

機能評価の結果とフォームの問題点を照らし合わせて必要なリハビリテーションを指導します。また施術によって、関節のスムーズな動きを作ったり、神経の足痛を測り、動きにキレを出していきます。
※来院が難しい場合は、オンラインにて必要な運動療法を指導します。
 
全てオンラインにてできますが、一度でも検査・触診・治療を行ったことがあると分析が正確になります。一度来院されることをお勧めします。
 
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