筋収縮の神経学

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筋収縮の神経メカニズム

Systems of Muscle Contraction

筋収縮の神経メカニズム

筋収縮はとても合理的な神経メカニズムによってコントロールされています。
普段、「運動」によって体の機能を認知することはありません。
もし認知することがあったなら、それは体の不具合があって、症状として表現されます。

 表現化される、つまり感じる症状としては、「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、神経システムの変化をそのまま感じているわけではありません。

 症状として現れている部分から、客観的に神経システムを評価するには、様々な方法での検証によって明らかにすることができます。
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。

検査と治療の紹介と症例報告

Physical Test & Treatment & Case Report

【症例1:伸張反射を用いた筋収縮】

 
相手の力に対して抵抗する力を検査するとγ1ループの筋収縮を検査することができます。着地してすぐに動かなければならないスポーツなどにおいてこの伸張反射はとても大切になります。
検査と治療をご紹介します。
 

【症例2:脳神経障害と筋収縮】

 
 
脳梗塞後などのように脳神経が障害されるいわゆる”麻痺”と呼ばれる運動障害が起こります。
こう言った症状であっても神経メカニズムを意識して治療を行うとその場でも効果を実感できます。 

【症例1:伸張反射を用いた筋収縮】

 
相手の力に対して抵抗する力を検査するとγ1ループの筋収縮を検査することができます。着地してすぐに動かなければならないスポーツなどにおいてこの伸張反射はとても大切になります。
検査と治療をご紹介します。
 

【症例2:脳神経障害と筋収縮】

 
 
脳梗塞後などのように脳神経が障害されるいわゆる”麻痺”と呼ばれる運動障害が起こります。
こう言った症状であっても神経メカニズムを意識して治療を行うとその場でも効果を実感できます。 

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。
 

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。

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。

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。
この③交感神経バイアスは、①と②に影響を出すとも言われています。
脳疾患障害による痙縮や固縮といった筋関節の硬直や震えなどにも関与しているため、拘縮の強い部分や震えている関節部分に関与する交感神経節を調整することで症状を緩和できます。

当院概要

About us

所在地

埼玉県さいたま市中央区下落合1013−1 スピカビル201
エレベーター有り・駐車場4台

最寄駅

与野駅 徒歩5分
さいたま新都心駅・北与野駅・与野本町駅 徒歩12分

料金

保険診療:500円〜 各種健康保険の自己負担額に応じて異なります。

自由診療:6600円 保険診療との併用や定期的に通う場合、お安くなります。
クレジットカード対応可 Visa , Master(自由診療に対してのみご利用いただけます)
初診料2000円

休み

日・祝 休み
木・土 午後休み

受付時間

午前:  9:00〜12:30
午後:15:00〜19:30
受付時間外の予約も可能ですので、通勤帰りなどもご相談ください。

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電話:048-708-2011
Email:agitos.office@gmail.com
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