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人材検索について
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最終更新日：2024/04/09
星川 雅子
ホシカワ マサコ
(Masako Hoshikawa)
共同研究・競争的資金等の研究課題
- タイトル
- 協力筋間における全筋レベルの活動交代の際の運動単位の制御様式
- タイトル（英）
- Motor unit activation patterns during the alternate activity in the synergistic muscles
- 研究概要
- 協働筋活動交代の制御様式を検索するため、足関節運動時の下腿三頭筋の活動をターゲットにし、以下5つの小テーマを設定した。1)活動交代の発現条件、2)協力筋各筋における発揮筋力、関節角度、放電量の相互関係、3)活動交代時の筋放電パターンの特徴、4)協力筋間の活動交代と各筋を構成する運動単位の活動様式、5)筋作業持久能力からみた活動交代の有用性および意義。 得られた成果は、まず、下腿三頭筋各筋の筋放電量と負荷強度、足関節角度との関係を観察したところ足関節角度変化による筋放電振幅の増減は腓腹筋とヒラメ筋では逆のパターンを示すこと、および負荷強度の変化による筋放電振幅の変化パターンは3筋ともに異なることが示唆された。そしてこの知見をもとに、動的および静的な足関節の底屈動作を長時間持続したときの3筋の活動を観察し、活動交代現象の発現条件を検索した。協働筋間の全筋レベルでの活動交代は10%MVC程度の比較的軽い負荷条件で発現しやすいことが示唆された。さらに、この交代時には各筋において時間的なオーバーラップを伴って活動が交代することが確認され、その期間について筋放電パターンを検討した。表面電極での導出範囲内で、筋活動量としてもオーバーラップがあることが認められた。また、活動交代時の表面筋電図振幅の増減に運動単位のrecruitmentが強く関与していることが考えられた。さらに、活動参加時と休止時の運動単位の活動に相対的規則性がないことから、協働筋間で活動を交代するとき、recruitment時の脊髄α運動ニューロンに対するシナプス入力が、単純に逆のパターンでderecruitment時に適応されるのではないことが推察され、別の異なる入力パターンの介在が想像された。最後に、活動交代と筋疲労との関連性を検討したところ、低負荷強度で長時間作業を持続する場合、協働筋の間で活動を交代するような筋活動様式は、より長く作業を遂行することができ、翌日の筋作業能にも影響が少ないことが示唆された。
- 研究概要（英）
- This study has focused on five points to investigate the alternate activity in the triceps surae muscles ; (1) controlling the emergence of alternate muscular activity, (2) functional interrelationships between joint angle, force output and electromyographic (EMG) activity, (3) characteristics of EMG patterns during alternate muscular activity, (4) single motor unit activity during alternate activity in the synergistic muscles and (5) significance of alternate activity in the static muscle work. EMG-angle relationships showed direct and inverse proportion in gastrocnemius (MG, LG) and soleus (SOL) muscle respectively. There was a quasi-linear relationship between force and EMG in SOL, but MG and LG took on a curvilinear relationship. It was found that prolonged isometric contractions at 110 degrees of ankle joint angle under relatively low level workload (10% maximal voluntary contraction) resulted in the frequent occurrence of alternate muscular activity. Moreover, quantitative analysis revealed the existence of the EMG overlap not only in time but also in magnitude during the alternate activity among synergistic three muscles. In the overlap periods, on the other hands, there is no hysteresis in activation patterns of single motor units during recruitment and derecruitment. Therefore, the reverse pattern of synaptic input to a-motoneurons during recruitment would not be applied to that during derecruitment. Finally, it is suggested that the type of alternate activity in the synergistic muscles reduce the development of muscle fatigue and keep the functional ability for muscle endurance and maximal force output on the next day.
- 参照URL
- https://researchmap.jp/hoshikawa-JISS/research_projects/30538850
- 担当研究者
- 倉田 博,田巻 弘之,星川 雅子
- 担当研究者（英）
- KURATA Hiroshi,TAMAKI Hiroyuki
- 提供機関
- 日本学術振興会
- 提供機関（英）
- Japan Society for the Promotion of Science
- 制度名
- 科学研究費助成事業 基盤研究(C)
- 制度名（英）
- Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
- 研究種目
- 基盤研究(C)
- 研究種目（英）
- Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
- 研究機関
- 鹿屋体育大学
- 研究機関（英）
- National Institute of Fitness and Sports in Kanoya
- 年月From
- 1998年
- 年月To
- 2000年
- 配分額（総額）
- 3400000
- 配分額（直接経費）
- 3400000
- 配分額（間接経費）
- 資金種別
- 課題番号
- 10680043
- KAKEN URL