筋の話(アウターマッスル)

 
筋線維(骨格筋線維)にはザッと分けて2種類のタイプがあり、それぞれ組成と能力が異なっています。
1つ目は速筋線維、2つ目は遅筋線維。
(この間の中間筋線維は省くとして ・・・・・・・・・ )
 
で、浅層筋(アウターマッスル)には速筋線維が多く、深層筋(インナーマッスル)には遅筋線維が多く見られます。
ここではそのうちの浅層筋(アウターマッスル)について。
 
浅層筋=表層筋と記述されることもありますが、深層筋との対比上、浅層筋の方が理解しやすいと思いますのでコレを使います。
  
ゴリマッチョ !!
見るからに逞しく、強そうです。
あの盛り上がった筋肉はスーパーマン、いや、文字通り筋肉マンのようです。
 
このビルト・アップされた筋が本日の主役である浅層筋(アウターマッスル)です。
 
 
とりあえず、浅層筋(アウターマッスル)の主成分である速筋線維の一般的な特性を挙げれば、

 

  • 長所
    • 収縮反応が速い
    • 収縮力が強い
  • 短所

 

筋の作用には「体を(特に内臓を)守るヨロイの役目」があります。
突発的に発生した事故や外部からの攻撃に対する最後の防御は筋が受け持っているのですね。
それこそ「身を呈して」大事なものを守るのです。
「弁慶の仁王立ち」のように。
従って、いかに速く・強く収縮するかが大きなポイントとなっています。
同時に、危機回避は一発勝負的なものですから、全エネルギーを瞬間に爆発させる為に疲労しやすい。
エネルギーを温存したって命が無くなれば何にもならないですから。
 
 
私が考えている浅層筋(アウターマッスル)の運動生理学的特性について。
 
筋が行う運動は
    1.前後運動=屈曲-伸展(矢状面での運動)
    2.左右運動=外転-内転(前額面での運動)
    3.回す運動=外旋-内旋(水平面での運動)
が基本となっています。
 
これを連動的に行うことでスムーズな動作が行われるのです。
 
そのうち、浅層筋(アウターマッスル)が受け持つのは屈曲-伸展、外転-内転となります。

浅層筋(アウターマッスル)の連動は筋力が大きくなればなるほど前後運動の屈伸のみで行われるのが大きな特徴です。
矢状面と前額面での連動運動も起こりづらくなる。
ましてや、水平面との連動は問題外のようです。
 
ついでに言えば、カニ以外(?)は前後(屈曲-伸展)が主運動となります。
 
で、
 
陸上競技で例えてみると ・・・・・・・・・
 
50M走、100M走は直線距離となり、200M走は直線80M+カーブ120Mと決められています。
浅層筋(アウターマッスル)のみで50M走は初速勝負、100M走は初速と加速の勝負、
それ以上では深層筋(インナーマッスル)が加わり、持久力も大きな要素となって来ます。
下肢だけでなく、上肢も矢状面での運動のみ行うのが理想的である為、腕を矢状面からはずすにつれて遅くなるでしょう。
同時に、体幹の回旋(水平面での動き)も浅層筋(アウターマッスル)がピークに近づくにつれ起こりにくくなる筈です。
したがって、首や腰を回旋させたランニングでは最高の結果を出しにくいのではと思えます。
むしろ、体幹を矢状面(前後)に連動させた方が効率的となります。
チータやヒョウなんかの走り方を想像して見て下さい。
逆に、ゴール時点では浅層筋(アウターマッスル)のブレーキとしてそういった回旋動作を見ることが多いですね。
首を左右に振ったり回したり、腰を捻ったり。
回旋動作を増やすことにより運動軸をシフトチェンジして行き、連動しにくい浅層筋(アウターマッスル)が制動されるのです。
 
 
重量挙げで例えてみると ・・・・・・・・・
 
バーベルを直線距離で持ち上げ、その時にいかにバランスを保ちつつ全筋力を開放出来るか。
体がブレた場合にはそのブレが前後もしくは左右のいずれかのブレでないといけない。
前後左右が連動するブレには対応出来ないし、対応しようとすれば浅層筋(アウターマッスル)が100%発揮出来なくなる。
さらに、初動時にどれだけ速く大きなパワーを出せるかも勝負の分かれ目になります。
重いバーベルに垂直上の加速度をどれだけ加えられるか。
加速度が最大に乗った時点で「引き上げ」から「持ち上げ」に移行するため、バーベルを「指部」から「手掌部」に移動させる。
ここでは微妙な持ち替えのための連動は無く、別個の運動をいかに瞬時につなげられるかがポイントでしょう。
「引き上げ」では前腕筋群の、「持ち上げ」では上腕筋群の浅層筋(アウターマッスル)が中心に働くからです。
 
 
以上のように、浅層筋(アウターマッスル)は速筋線維が中心となって働き、火薬のような爆発(収縮速度と収縮力)を行うというわけです。

 
 

宇宙の神秘と疑問 !?

 
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「オルバースのパラドックス」ってご存知ですか?
 

「宇宙が無限なら、数ある恒星の光により宇宙は光り輝いているはず」というもの。
 
物理学の進歩によりこの逆説が正しくないことは証明されていますが、このように宇宙には果てが有るのか無いのか、永遠に続くのかそうで無いのか、といった疑問は古代より持たれていたようです。
 
どうやら宇宙は膨張しているらしいですが、膨張するということは大きくなっているということ!?
 
ということは、宇宙は有限なんでしょうが、じゃぁその向こう側はどうなっているんでしょう?

 
四次元時空?
 
 
宇宙の始まりについてはビッグバン理論が広く知られていますが、ビッグバンが始まる時の「時空」は三次元?

化合物にはキラルと呼ばれるその構造が鏡に映したように逆で決して重ね合わせることが出来ないものがあります。
 
また、反物質電荷が正負逆転した物質)と呼ばれるものの存在も証明されています。
 
メビウスの帯クラインの壺のように表と裏がつながっている世界があるとすればその世界ではキラルや反物質はどうなっているのでしょう?
 
光速は物質移動速度(空間は別)としての最高速度であり一定速度(秒速約30万Km)らしいけど、これは絶対的なもの?
 
  
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みなさん、一度は次のように考えて頭が混乱したことはありませんか?
 
宗教的なことは別として
この三次元空間に証明し得る絶対的なことってあるのか?
ということを。
 

見るもの、聞くもの、触るもの、感じるもの全てを自分では絶対化し、他人とも共通の言葉でその存在を共有化しているけれど、それって本当に真実でしょうか?


その前に、なぜ「普遍」だの「絶対」だの「真実」だのと言えるのか?

一般的に、自分の中に絶対的価値観を持ち、それが他者に全く認められない場合には自己内部で価値観の矛盾が生じ、自己否定するかそれを押し通して「変わった人」という称号をもらうかの選択を迫られるでしょう。
 
一体、自分が得た感覚的情報そのものが「他者が得た感覚的情報」と同一だとどうやって証明できるのでしょう
  
僕が見ている(認識している)「赤色」と他人が見ている「赤色」が「普遍的な絶対的赤色」だと証明することはできるのでしょうか?
同じ赤を見ても、僕には他人が言うところの「青」が見えているにも関わらずそれを「赤」だと思い込んでいるかもしれない

これをつきつめれば、自分以外の世界が虚構かもしれない。
 
この3次元世界そのものが「自分だけにとっての事実」ではあるけれど「普遍的な真実」とは限らないんじゃないか?
 
まぁ、昔流行った虚無主義思想のようですが、倫理や感情は別として物質現象面においてそう感じたことはありませんか?
 
外部のことを認知し、他者と共通認識を持つことで言葉というツールを使って意識の相互連絡をはかっているのですが、ベースとしては「外部から情報を受診」して「内部の情報を発信」するという構図となります。
(事故などで意思伝達不能の患者さんの場合は「内部の情報を発信する特別なツール」さえあれば可能であり、ここで言う一般論とは異なります。)
 
どんな論理的な説明でも、「言葉を聞く」もしくは「文字を読む」といった感覚的ツールがなければ情報は共有化されません。
 
しかもそのツールは共通化したものでなくては聞く耳も持ってもらえないでしょう。
 
たとえば、2〜3日前に誰かがどこかからテレパシーでモヤモヤ感を訴えてきたとします。
 
他人に伝えようとすること自体ためらわれるでしょうが、もしも言ったとしても「どうかしたん?」と言われるのが関の山です。
 
いつ・誰が・どこで・何を・何のために・どうやって、のうちのどれ一つもわからないからです。

 
自分が感じ取ったモノに対して確信が持てない。
自分の感覚を共有出来る他者がいない。
自分自身に自信が持てない。
 
 
結局、「自分本位の感覚」、いや、「他者と共有したつもりの感覚」、いや、「他者の感覚を鏡とした自己の感覚」で我々は存在感を得ているのか?
  


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指関節は一軸性 ???

 

指を観察すればいろいろと面白いことに気がつきます。

まず、親指と残りの4本との違い。
指を伸ばした状態では、わずかな差こそあれ親指以外は手のひらと同一面上に位置しています。
 
でも親指はどうでしょうか?

手掌面とはかなりズレているのがわかります。
で、そのズレの調節は第一中手骨の動きが行っています。

よくできていますよね。
 
指の大切な役割として「つまむ」という動作があります。
これは親指と他の指で行いますが、よく見るとつまみ動作は指先の先端中央同士では行われていないのです。
しかも指が屈曲する時にはその接点が合うようにわずかな回旋を伴っている。
この「対立運動」が繊細に行えるおかげで緻密な作業が可能になっているんですね。
 
ところで、指関節は一軸性となっていますが本当にそうでしょうか? 
 
見た目には「屈伸」しかしないわけですからこれから見れば一軸性でしょう。
 
で、とりあえず、四指(親指以外)の屈曲を考えてみました。
解剖学の本を見ると浅指屈筋・深指屈筋の主動により指が引っ張られて屈曲する、とあります。
 
じゃぁ、屈曲して指先が到達する目的方向へブレないで、しかも正確に行えるのは何故か?
浅指屈筋腱・深指屈筋腱をキープしている腱鞘でその役目がはたせるのか?
 
  NO!
 
腱鞘では大ざっぱな腱のブレは制御出来ても細かな方向付けは出来ません。
 
ではどうやって?
 
実は「屈曲」と別軸の運動も加わっているのです。
しかも、その運動を制御する力も働く。
さらに同じ屈筋でも2種類の屈筋(浅指屈筋・深指屈筋)が付いている場所が違う。
最後に伸筋がこれまた当然違う場所に付いて逆方向から働く。

これだけの要素が有るため、指は巧緻運動が出来るのです。

ここで重要なポイントを2つ考えてみました。
 
まず、別軸の運動について。
これは「回旋」なのですが、単なる回旋ではなく「屈曲に伴う回旋」運動です。
言い換えれば屈曲ベクトルが必須要素となっている回旋運動なのですが、これには外旋と内旋があります。
「つまみ動作」でわかったように、親指以外の四指はその形状から屈曲時には親指と反対方向に回旋します。(構造的軸回旋)
すなわち、「屈曲に伴い親指とは反対側に回旋する」ということです。

逆にその回旋を打ち消す反対方向の回旋は後述するように虫様筋が行っていると推測できます。(機能的軸回旋)
虫様筋は不思議な筋であり、掌側にある深指屈筋腱から側索に移行して伸筋腱膜と合流し末節骨(指先の骨)背側に付いています。
つまり、掌側と背側を連絡する筋ということ。
MP関節を(橈側を通って)またいでいるのでMP関節は屈曲させますがIP関節は伸展させます。
骨間筋と違って虫様筋はMP関節の位置の如何に関わらずIP関節の伸展をある程度受け持っています。
 
この「ある程度」がポイント!
 
また、最もすごい機能としては虫様筋には筋紡錘が多いということ。
収縮力の調節が瞬時に行えるので、総指伸筋と合わさって行われる「指先への遠心性収縮力の総和」をコントロール出来るのです。
 
な、なんてスゴイ機能でしょう!

ここで、指先の屈伸運動での総指伸筋と虫様筋の働きについてまとめてみますと、
 
 1. 普通に指を伸ばす時 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 総指伸筋の求心性収縮
 2. 屈曲力を重視して指を曲げる時 ・・・・・・・・・・・ 総指伸筋の遠心性収縮
 3. 方向性を重視して指を曲げる時 ・・・・・・・・・・・ 虫様筋の遠心性収縮
 4. 屈曲力と方向性を重視して指を曲げる時 ・・・ 総指伸筋と虫様筋の遠心性収縮

 
さらに、さらに、虫様筋は「側索」にも付いているが、この側索は「橈側の側索」だというのです!
これが何を意味するかというと、「MP関節の屈曲に伴い指を親指側に回旋させる」ということ ・・・・・・・・・ だけでなく、「MP関節を屈曲させながら指の回旋をコントロールする」ということです。

屈曲に伴う構造的回旋度を微妙に調節しているんですね。

そこまでやるか虫様筋 !!

で、
 
もう一度これを順序立てて説明してみますと、
 1. 指の屈曲スタートは外在筋である浅指屈筋が出動 → 指を曲げるぞ〜 !!
 2. 次に深指屈筋が出動 → 若干の方向性をキープするぞ〜 !!
 3. 屈曲に伴い指骨の形状により親指とは逆方向への回旋スタート → か、勝手に回旋し始めたぞ〜 !!
 4. 虫様筋により親指側への回旋開始 → 回旋度の決定で指先をどこに向けるか決めるぞ〜 !!
 5. 虫様筋が筋紡錘の働きにより遠心性収縮力を調節。
   総指伸筋と共同運動する指先への総合遠心性収縮力をコントロールする → 伸筋・屈筋で付着部が4箇所以上もあるのでブレないぞ〜 !!
 6. 屈曲方向と回旋方向のベクトル合成開始 → これで完璧にブレないし微妙な方向性も決定したぞ〜 !!
  
となる訳です。
  
親指の場合にはCM関節からの動きにより屈曲 → 円運動まで多彩な動きを見ますが、母指伸筋群や母指外転筋群によりそれらの運動の安定化は担保されています。
 
単純な「指の屈曲」だけでもいろいろな事柄が関わっていることをご理解いただけましたか?

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

膝窩筋って

今日は膝の裏側にある「膝窩筋」について書いてみます。

どういう筋かというと、

(1)起始
・大腿骨の外側上顆、LCMおよび膝関節包から強い腱として起こる。
(2)停止
・脛骨後面の内側上部(関節腔を貫く)でヒラメ筋線よりも上方に付く。
(3)支配神経
・坐骨神経(脛骨神経)
(4)隣接組織
・厚い筋膜組織に覆われる。この筋膜は半膜様筋腱にもつながる。さらに腓腹筋外側頭に覆われ、遠位では ヒラメ筋と接する。
・外側で膝窩動脈、坐骨神経と接する。
(5)補足
・膝窩筋腱は弓状靭帯、膝窩腓骨靭帯、ファベラ腓骨靭帯に覆われ、大腿二頭筋腱、LCMの下を通り膝関節包内に入る。
・外側半月の後外側部を走行し、外側半月と一部連結する。
(6)機能解剖
・下腿の屈曲と屈曲し始めの内旋に作用する。
・外側半月を後方に牽引する。
・膝関節唯一の単関節筋。
・下腿近位端付近の深層でヒラメ筋の内側近位縁のすぐ頭方に存在する三角形の筋である。
(7)その他
・膝の後外側支持機構の安定性に重要な筋。
・膝窩筋腱は外側半月中節と後節の移行部に存在する膝窩筋腱溝を後下方から前上方へ走行する。
・外側半月板は膝窩筋腱溝で関節包から遊離する。
大腿二頭筋、大内転筋、長指屈筋、ヒラメ筋、足底筋と筋連結をする。

であり、その小ささゆえに「屈曲・内旋の補助筋」として扱われているようです。
 
でも本当にそれだけのために存在している筋なのでしょうか?
 
ここで膝の機能を解剖学的に考えてみました。

大腿骨と脛骨の解剖学的形態により脛骨は大腿骨に対してやや(5〜10度)外旋しています。
大腿骨両顆部の非対称性やらなんやらで脛骨は屈曲時に(大腿骨に対して)自動内旋を行います。
この時、地面に足が固定されていれば大腿骨軸が相対的に自動外旋となります。
 
しゃがむ時、固定された膝から下と上半身の連動をスムーズに連携する働きを大腿骨の動きが行っているなんて、スゴイですね。
 
大腿骨および股関節があんなに複雑なのもそのあたりが関係しているんでしょうね。この辺のことは機会があれば書き込みたいと思います。

で、伸展時はその逆。

脛骨内旋のコントロール大腿二頭筋・半膜様筋・大腿筋膜張筋により安定化され、大腿骨には作用する筋が存在していません。
脛骨外旋のコントロール大腿四頭筋により制御され、大腿骨での膝窩筋や脛骨でのハムストリングは外旋位での膝のロックに関与しています。

ここまでは医学書などにより報告されてきたことばかりですがここからちょっと雑談を。

歩行時、立脚期を考えれば支持脚の膝は伸展位となります。
歩幅を大きくしたり、同じ歩幅でも速度を上げようとするほど膝関節は過伸展状態に近づくでしょう。
つま先に体重移動が行われるとともににより重心が前方移動し、運動効率が上がることになります。

この時、膝の過伸展を抑制するのは何か?

基本的に伸展時には膝はロックされているためにその安定性は確保されています。
しかし、歩行を連続する時には[伸展]→[屈曲]リズムをスムーズに行うための機構が必要となります。

ここで膝窩筋が登場 !

つまり、最初に言った条件での立脚期には
[着地] → [伸展] → [過伸展方向への動き] → [過伸展方向への動き抑制=屈曲への助走] → [屈曲] → [遊脚期]

で、

この「過伸展方向への動き抑制=屈曲への助走」の大役を担っているのが「膝窩筋」なのではないか?と考えています。

臨床では、歩くと膝の裏あたりが痛い。もしくは膝の中側で痛む。ゆっくり膝を伸ばしたら何ともないのに勢いよく膝を伸ばすと痛い。などと言った患者さんの全ては膝窩筋の治療で改善されています。

また、転倒により膝を捻った後遺症として膝全体が痛重く、水腫がある患者さん(整形で抜いてもらったけれどもすぐに溜まってきたもの)に対して膝窩筋治療を行った結果、水腫が半減してきました。これには他の要素もあるかもしれませんが、自覚症状も好転してきたことからなかなか面白い臨床例だと思われませんか?



 
 
 


 

ストレッチについて (part2)

ストレッチの方法としては、
  ・スタティック・ストレッチ
  ・バリスティック・ストレッチ
  ・ダイナミック・ストレッチ
などがありますが、これはストレッチを行う時の速さによる分類です。

では、ストレッチにより筋を伸張させる方法での分類はというと論じられていないようです。

それならば、ということでここで「技法の分類」をしてみます。
 a. 起始部と停止部を引き離す
 b. 筋腹部を押さえこむ

とりあえず、この2つの方法ですが、全てといって良いほど a の方法が行われています。

a と b の特徴は ・・・・・・・・・
  1. a は一人でもペアでも行えるが2は一人では無理であり、パートナーは技術力・解剖学的知識力が要求される。
  2. a は全体的に、b は局所的にアプローチ出来る。
  3. a はアウターマッスルを中心に、b はアウターマッスル・インナーマッスルともにストレッチをかけられる。
  4. a は皮膚・筋膜にも過大な負荷を要求する。
  5. b は治療としても有効である。
などが挙げられると思います。

b の理屈はいたって簡単で、ギターの弦を押さえた状態を想像していただければお分かりだと思います。

b は5.で述べたように治療でも結構応用(というよりも治療向きの方法かも)出来る技法で、半膜様筋、膝窩筋、棘下筋、小円筋、腰方形筋、三角筋の深部線維 ・・・・・・・・・ その他さまざまなインナーマッスル、うまくいけば棘上筋、回旋筋群などにもアプローチできるスグレモノ !!

興味のある方は是非一度トライしてみてください。


 
   

ストレッチについて (part1)

 
一般的にストレッチとは体のある筋肉(骨格筋)を引っ張って伸ばすことを言い、筋の柔軟性を高め関節可動域を広げることが目的となっています。

その効果については ・・・・・・・・・
     1.筋肉ならびに結合組織の柔軟性の改善
     2.筋肉の緊張緩和
     3.血流改善
     4.神経機能の向上
などなど。

で、結果的に身体パフォーマンスの改善、障害予防などのメリットをもたらす・・・・・・・ ということです。

ここから生理学的に!
                                    
筋の仕事は収縮することですが、「求心性収縮」時に最も効率的な筋の状態を考えて見ると、

筋の最大張力 = 最大収縮力 + 最大弾性力    
   最大収縮力 = 静止長で発生 
   最大弾性力 = 静止長 × 120%で発生

ここで、静止長って実際にはどんな長さでしょうか?

実は、普段なにげなくとっているチョッと楽なポーズ。

そうです。

膝や肘、指などで少し曲げているようなスタイル。

静止長とは軽度屈曲位で得られ、静止長 × 120%とはそれよりも少し筋を伸ばした感じ。

例えば、肘の静止長を考えてみると、上腕二頭筋は180度伸展位よりも短く、上腕三頭筋は逆に長くなっているのが分かります。
つまり、180度伸展位では屈筋は静止長よりも長く、伸筋は静止長よりも短い。
どーでもいいような事実ですが面白く感じませんか?

ところで、ここでいう軽度屈曲位とは結構ファジーな範囲を示しています。
「軽度屈曲位=静止長ポジション」は「ココだっ!!」というものではなく遊びがある。
これは同一筋であっても筋線維の長さがバラバラなためであり、このことには当然のごとく必然性があるのです。

さまざまなポジションや力を加える方向にかかわらず一定のトルクを生み出すためには、静止長に一定幅の余裕を持たせることが必要であり、有効範囲内の筋線維群による最大収縮力と最大弾性力により最大張力を合成し、さらにギアーを入れ替えるようにシフトアップ出来る仕組みになっていると考えられます。

もしも静止長幅に余裕が無ければ、一定のポジション範囲以外では最大張力を得にくくなるということになります。
ごく限られた範囲内でしか最大張力を得られないということは実に不都合なことになることが容易に想像できます。
なかなか理にかなっているのではないでしょうか。

ただし、一定以上の筋収縮時には拮抗筋および深層筋の働きが必要不可欠になっていることは言うまでもありませんが ・・・・・・・・・

つまり、

屈筋の静止長は軽度屈曲位の中でも最も屈曲させた位置で得られ、逆に伸筋の静止長はその範囲内で最も伸展させた位置で得られる。  
・・・・・・ で、結局、
軽度屈曲位が屈筋・伸筋の一番リラックスできるポジションではあるが、最大筋力を発するのはそれよりも屈筋は少し伸ばした位置で、伸筋は少し曲げた位置で、ということになります。

ところで ・・・・・・ 。
軽度屈曲位って、運動不足の人でも別にストレッチなしでも自然に保っていますよね。
よっぽど体が固い人や外傷後の固定などで拘縮などがあった場合のほかでは最大筋力発生のためのポジショニングは可能なはず。

では、なぜストレッチが重要なのか?
筋や腱・靭帯などを柔軟にするとはどういうことか?
筋の緊張緩和とはどういうことか?

最大筋力を得るためには経度屈曲範囲内でこと足りるでしょうが、「ピーク」を得るためには「初動期」と「終動期」という「ゆとりの部分」が必要となってきます。
その上、「他筋との連動性と連続性」といった面から考えればそのつなぎとなるべき「バトンタッチの部分」が必要でしょう。

すなわち、最大筋力を得られる軽度屈曲位のみでは連続した運動能力は発揮できず、筋の柔軟性があればあるほどさまざまな条件変化に対応できることになり、これが運動能力アップとともに障害予防につながって来るのです。

「ゆとりの部分」「バトンタッチの部分」=「遊びの部分」であり、これをすばやく得るためにストレッチを行います。

また、生体機能のうちの「学習機能」というものも重要なポイントでしょう。
反復動作で常に良く使う組織は、反射反応速度が増えていく、これにより、一時的にスキルアップが見られるというスグレもの。

ようするに、筋の収縮・弛緩=クロスブリッジの結合・解除の反応を高めること。
同時に筋紡錘の反射(α−γ連関の反射スピード)を高めること。
また、腱に適正内限界値を与えることで腱紡錘の反射力を高めること。

これも筋や結合組織を柔軟にし、かつ関節を柔らかくして障害予防に役立つということにつながるのでしょう。

その他にも、筋と筋膜の癒着の剥離を改善することもストレッチが有効な理由の一つになります。

では、ストレッチはどうやったらいいのか?
 
次回はストレッチの方法について書いてみます。