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ヒトが運動を行う場合、そこで利用される筋肉群が運動様式や条件に応じてうまく使い分けされていることを報告してきた。また、筋肉活動を持続したときに、1つの筋肉の中で活動している特定の運動単位だけが疲労しないように、その時活動していない運動単位と互いに活動を交代して運動を遂行していることを示唆する報告もある。しかし、持続的な運動を効率よく遂行するために、協働筋の間で全筋レベルで活動交代する現象を検討した報告は見あたらない。そこで本研究では、足関節角度を20°に保持し続ける等尺性収縮を行ったときの協働筋(下腿三頭筋)の活動交代の有無について全筋レベルで観察するため、各筋肉(外側腓腹筋、内側腓腹筋、ヒラメ筋)の放電活動を記録し、持続的筋活動時の神経性調節の機序に検討を加えようと試みた。その結果、10%MVCの軽い負荷で運動を実施した場合、以下のようなことが解った。
1.各筋肉とも時間経過とともに大きな筋放電活動がみられたところと、休止もしくは大きく低下するところが観察され、これが3筋間で相補的に交代する様相を示した。下腿三頭筋における協働筋間の全筋レベルにおいても、活動交代が発現することが見出された。
2.運動中に活動参加している筋肉の組み合わせの回数は内側腓腹筋+ヒラメ筋が最も多く、Ta/Ts比(放電活動が観られている期間の総時間(Ta)と休止している期間の総時間(Ts)の比)は内側腓腹筋及びヒラメ筋が外側腓腹筋より有意に(P<0.05)高い値を示した。本実験の運動においては内側腓腹筋とヒラメ筋が主たる働きを担い、外側腓腹筋はそれらの補足的活動を担うものと観察された。
3.全運動時間の前半と後半では活動様相が異なった。後半では活動交代の回数は有意に(P<0.05)増大し、腓腹筋ではTa/Ts比は増大し、総活動時間が長くなり、ヒラメ筋ではTa/Ts比が低下し、総活動時間が短くなる傾向が示された。
4.1回の筋放電活動中の筋電図積分値は前半から中・後半にかけて有意に(P<0.05)増大したが、中盤から後半にかけては大きな変化はなかった。疲労にともなう筋放電量の増大を示す前に他の筋肉と活動交代するものと考えられた。
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