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2014 5月の記事一覧

サッカー選手への疼痛への機能的問題への対応・急性障害

2014.05.31 | Category: リハビリテーション,運動生理学

疼痛への機能的問題

痛みの受容

疼痛による機能的問題への対応

機能的な回復が欠如した状態では、練習や試合において過度なストレスが加わった際に障害、もしくは疼痛の再発を引き起こすだけでなく、連続的に代償を繰り返すことで、結果的には患部以外の部位にも筋の過緊張や疼痛を引き起こすことになります。

 

痛みがなくなれば治癒したというわけではなく、急性的な障害により生じた患部の機能的問題や慢性的な障害の原因となる患部外の機能的な問題(身体の負担が高くなる時期において、筋腱組織の障害やそれに伴った2次的な障害)に対しても着眼し、これらの問題が解決したとき治癒したと言えます。

青少年の慢性疼痛治療に修正した神経筋トレーニングを役立てることは可能か?(慢性疼痛は、6ヶ月以上にわたって日常的に、または繰り返し生じる痛みと一般的に定義される)

急性障害

靭帯損傷のような過度のストレスにより急性的に生じた障害の場合、痛みによる患部周囲筋の機能低下が問題となります

 

例えば三角靭帯損傷では距骨下関節の回内ストレスにより靭帯が伸張され痛みが生じ、その為、後脛骨筋、長趾屈筋などによる距骨下関節回外運動が、回内ストレスによる痛みによって抑制され機能的な低下を引き起こします。

 

これに対して、距骨下関節回外ストレスが加わる動作(足関節内反させて接地、歩幅を広くして接地など)により代償して患部生じる疼痛を回避するようになります。

 

※二次的な疼痛や筋緊張が腓骨筋や第三腓骨筋、短腓骨筋腱といった距骨下関節回内筋に生じ、この状態で患部の疼痛が緩和して復帰した場合、代償部位の過緊張による二次的な疼痛が強くなるか、回内ストレスが強く加わった際に、回外筋が機能的に反応できずに再受傷を引き起こします。

※選手は無意識に痛みを伴わない動作で代償することが多く、機能的回復が得られないまま痛みが軽減すると治癒したかのように錯覚してしまうために注意が必要になります。

急性障害に対する対応

上記のような症例に対して、対症療法により患部の痛みの閾値を高め、同時に距骨下関節回外にかんする筋(後脛骨筋や長趾屈筋など)への機能的な回復を促す対応が必要となり、最終的には動的状態において患部へのストレスを抑制する筋の反応を痛みが生じる前に誘発できるように促していき、動きの誘導を行なう際には、意図的に患部に加わる動作を抑制してしまうために、無意識な反応を引き出す為に、ボールなどを用いて注意力を分散させながら引き出したい反応を誘導していくという具合にします。

 

※静的動作においては立ち脚の外側に投げられたボールをキャッチするなど、距骨下関節に回内ストレスが加わるような動作の順応を促し、初期には床上で行い、慣れてきたらバランスマット上で行いうなど段階的に条件を加えていきます。

※屋外では健側下肢のインサイドでのドリブルを内回りに行わせたり、前方からのボールを90°側方にパスさせて鋭角に踏み込むキックなどを行わせることで、長趾屈筋、後脛骨筋などの距骨下関節回外筋に対して動作の中での自然な反応を引き出すことが可能になります。

痛みは自由神経終末によって受容され、その伝導にはAδおよび、C線維の2種類の感覚神経が関与する

引用・索引 スポーツ障害の理学療法

少年野球選手に対するメディカルチェックの目的(野球肩、野球肘早期発見)

2014.05.29 | Category: 投球障害治療,運動生理学

少年野球メディカル

野球肩・野球肘障害例の身体特性

少年野球選手におけるメディカルチェックでは成長期の野球選手に特有の身体特性を把握したうえで、野球を楽しく続けていけるかどうかを判断することが重要で、その中で障害発生に関わる危険因子を見つけ出し、その結果のフィードバックを行うことで障害の予防・早期発見に結び付けていかなければなりません。

 

投球肩・肘障害の発生に関わる危険因子として、投球側肩関節における後方構成体の伸張性低下や下肢・体幹筋の柔軟性低下があげられます。

 

投球肩・肘障害の為に診した選手の肩関節可動域や下肢・体幹の柔軟性を測定した結果、肩関節後方体の伸張性低下を反映する投球側肩関節90°外転位での内旋と内外旋総可動域の減少、下肢伸展挙上検査(SLR:straight leg raising)、踵部臀部間距離検査(HBD:heel buttock distance)、指床間距離検査(FFD:finger floor distance)、による下肢・体幹部の柔軟性低下を認めました。

 

フィードバックを行うことで障害の予防・早期発見につなげていかなければなりません。

 

棘上筋トレーニングを選択するポイント(棘上筋の活動に比べ三角筋の活動量が過剰になると上腕骨骨頭の上方移動と肩峰下腔のインピンジメント(野球肩)が生じる)

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サプリメントに期待される生理学的効果(カルニチン・CoQ10)

2014.05.28 | Category: サプリメント,栄養学

カルニチン(carnitine:γ-trmethyammonium β-hydroxybutyrate)

脂肪酸がエネルギーに分解されるにはミトコンドリアに取り込まれなければなりませんが、カルニチンは細胞質の脂肪酸を結合して(脂肪酸-カルニチン)、ミトコンドリア内に運び入れる運搬体として働きます。

 

また、カルニチンはミトコンドリア内に過剰に蓄積したアセチル基(アセチル-CoA)をミトコンドリア外に運び出す(アセチル-カルニチン)作業も担当し、エネルギー代謝、特に脂肪のエネルギー化が活発な状態になると、ミトコンドリア外に出たアセチル-カルニチンと、ミトコンドリアに入る前の脂肪酸-カルニチンの一部は、細胞から血中に出て尿中に排出され、エネルギー源廃棄に貢献します。

 

ミトコンドリア内のアセチル-CoAが遊離CoAに対して増量しすぎると、エネルギー代謝の運転を抑える調節が働き、それを阻止するためにカルニチンがアセチル-CoAからアセチル基を受け取ってミトコンドリア外に出て行きます。

 

したがって、カルニチンは、無酸素エネルギー代謝系と有酸素エネルギー代謝系の接点(アセチル-CoA)で働いて、エネルギー代謝の流れを円滑化するという重要な役割を果たしています。

L-カルニチン-酒石酸塩(LCLT)(ウェイトトレーニングを行っている男女において、レジスタンストレーニングによる低酸素状態における筋痛を緩和し、代謝物による損傷を低減し、また、回復時間を短縮させて筋組織の修復とリモデリングを促進する)

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筋線維の数を決める成長因子:ミオスタチン(マイオスタチン)

2014.05.27 | Category: 運動生理学

筋線維

人は生まれながらにして、筋の中にある筋線維数には個体差があり、筋線維の多い人はその分、トレーニングによって筋肥大しやすいといえます

※筋線維の数を決める要因の一つがミオスタチン(マイオスタチン)という成長因子であることがわかってきました。

思春期のトレーニングの重点(PHV:最大身長成長速度と体重の最大成長速度(PWV)のピークを向かえると性ホルモン濃度の上昇による筋量の急増を特徴とし、筋サイズの増大(筋線維サイズの増大)、さらに筋横断面積が増大して発揮筋力が向上する)

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クールダウンの取り組みと内容

2014.05.26 | Category: アイシング,運動生理学

クールダウン

アイスバケツ

90㍑のバケツに下肢を入れ、下肢全体をアイシングし、また、足関節のみの場合は小さなバケツを準備し、その中に足を入れます。

※足関節全体を冷やす意味でもバケツに足を入れたほうが効果的になります。

 

初期には過度の冷却による足趾の冷却による足趾の痛みを強く感じるためにトゥーキャップをして足を入れます。

※これにより5~10℃の足趾温度低下の抑制が可能になり、疼痛を緩和し障害の急性期や練習後の疼痛がある際に行います。

温冷交代浴

5℃に設定した氷バケツと40℃に設定したバケツを用意し、温熱療法と冷却療法を交互に行わせます。

※血管の収縮と弛緩を繰り返すことで患部への血流を増加させることを目的に行わせます。

 

血液循環が改善させることで発痛物質である乳酸の分解が促進され、これにより疼痛、疲労が緩和されると考えられています。

※温冷交代浴の冷却時間を長くすることで筋疲労の回復に効果的だとして、筋腱の疲労の蓄積が強い時や受傷後の亜急性期移行に行います。

アイシング(cryo therapy)冷に対する痛みの軽減効果の生理学的反応

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スプリンターと長距離ランナーの膝伸展力

2014.05.23 | Category: 有酸素運動,運動生理学

膝の伸展力

膝伸展力

下半身の筋力の目安として、大腿四頭筋による膝伸展力(レッグエクステンション)がよく用いられます。

 

スプリンターと長距離ランナーでこの力を測るとスプリンターのほうが大きな力を発揮します。

 

しかし、筋電図を用いて膝伸展力を発揮している時の膝伸展と膝屈筋(ハムストリングス)の活動を調べてみると、スプリンターでは屈筋がかなり強く活動するのに対して、長距離ランナーでは屈筋がほとんど活動しないという報告があります。

※膝伸展力の発揮についてはスプリンターより長距離ランナーのほうが拮抗筋の抑制が上手であることになります。

長距離を走る能力における筋力、プライオメトリックス(神経筋の適応を向上させてランニングエコノミーを改善する)

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クレアチン摂取によるクレアチンリン酸増加と筋能力の生理学的変化(垂直跳び、等速性筋収縮、ベンチプレスの最大挙上負荷など、単発のパフォーマンスが増大(5~15%))

2014.05.22 | Category: 栄養学,運動生理学

クレアチニンと筋量増加

クレアチンリン酸が増えることは、ハイパワーの持続力が増大することを意味します。

 

通常の濃度のアデノシン三リン酸とクレアチンリン酸で約8秒間の全力運動が可能ですので、クレアチンリン酸量が20%増加すれば、これが約10秒間に延長することになります。

※筋が収縮のためにアデノシン三リン酸を分解して獲得するエネルギーの大きさは、アデノシン三リン酸の分解産物であるアデノシン二リン酸の濃度が増えると減少し、クレアチンリン酸濃度が上昇すると、アデノシン二リン酸濃度は下がりますので、若干ではありますがエネルギーが増大することになり、したがって単発のパワー発揮も増大すると予想されます。

 

生理学的にクレアチン、それともクレアチンリン酸を摂取するほうが有効なのか?(血液中から細胞内に吸収されるのはクレアチンである)

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人間の筋肉が理論上発揮できる筋力(解剖学的、神経学的、生理学的)

2014.05.21 | Category: 運動生理学

発揮できるパワー

人間の筋肉が発揮できる力

人の骨格筋が、最大限どの程度の力を発揮できるかは、生体内での最大筋力を計り、次にMRIなどで筋横断面積を測り、さらに関節の構造や、筋が骨のどの位置に付着しているかなどを考慮して単位横断面積(1c㎡)当たりの筋力を推定するのが最も一般的になります。

※この場合の単位横断面積当たりの筋力を測定すると約6kg/c㎡になり、タバコ一本の断面積は約0.5c㎡なので、人間の筋肉からタバコ一本分の太さの組織を切り出して筋力を測ると、約3kgの力を発揮することになり、これは相当大きな力になります。

最大筋力において最も重要なバイオメカニクス的変数とは(ピークフォース出力は動かせる外的負荷の限界を定める変数であり、その限界がすなわち最大筋力であるためには、高出力でのピークフォース発揮を要する負荷を用いなければならない)

全身の筋肉の能力

人間の身体がトータルでどのくらい力を発揮できるかを推定した場合(体重70kgの場合)、身体の約40%が筋肉ですので、筋の総質量は約28kg、筋の比重を1.0としてその体積を求めると、約28㎥、筋繊維の長さは筋によってさまざまで、平均10cm以下と考えられ、10cmとして筋の総断面積を求めると、約2.8×1000㎡になります。

※上記に6kg/c㎡をかけたものが人間が理論的に身体の内部で発揮できる筋力の合計となり、その値は約17×1000kg、すなわち約17tということになり、トップビルダーはこの値を25tは超えると言われています。

筋力と神経系

人間の筋肉は想像を絶するほどの筋力を持っており、仮に身体中の筋が最大筋力を発揮すると、いたるところで腱が切れたり、骨が折れたりしても不思議ではありません。

※ハイレベルなアームレスリング(腕相撲)で時折骨折が見られるのはこのためです。

 

上記のことから、神経系が筋の働きをうまく調整(抑制)し、随意的に発揮できる筋力は、理論的な最大筋力の50~70%に抑えられています。

※特定の筋が力を発揮する場合には、共同筋や関節を取り巻く小筋群、また、ときには拮抗筋も同時に活動し、ストレスが局所に集中するのを防いだり、力が効率的に伝達されたりするのを助けると考えられています。

筋力およびパワーと速度との関係(最大走速度には大きな力発揮が必要とされることは広く認められており、そのため筋力およびパワートレーニングは、走速度を向上させる手段として推奨される)

引用・索引 究極のトレーニング 石井直方

パンプアップ(pump up)の生理学的メカニズム(血流量、局所性貧血)

2014.05.19 | Category: トレーニング,運動生理学

パンプアップ

トレーニングと筋内の血流

激しくトレーニングをすると筋内に血液が注入されるまで風船が膨れ上がったようになるので、この状態をパンプアップ(pump up)といいます。

 

筋肉中の個々の筋線維の周りには毛細血管が取り巻いていて、その両端はそれぞれ動脈と静脈につながっています。

 

筋肉の中の血流は筋肉の収縮の仕方に依存して変わり、よく知られているのが筋力発揮のレベルと血流との関係です。

※トレーニングで繰り返し筋力を発揮するような場合、最大筋力の30%程度までは運動中の筋内の血流量が躊躇に増えますが、負荷を増し、もっと力を発揮すると筋内圧の上昇によって静脈圧が増し血流量が減少します。(80%以上の力を発揮すると今度は今度は筋肉が血液を絞り出したような状態になり「局所性貧血」になり、中~高強度のトレーニングでは運動中は貧血状態になります。)

 

一方、運動直後には筋内の循環抵抗が大きく減少し、その結果一気に多量の血液が筋肉に流れ込み過血流の状態になります。

※スクワットなどの直後に一過的に貧血症状が現れることがあるのは、過血流が下肢や体幹筋群に起こることにより、上半身の血流が減少するためと考えられています。

※筋内の血流量の増大は、流入する血液(動脈流)と流出する血液(静脈流)の両方の増加によって起こるので筋肉が「充血」することではありません。

筋持久力にも素質がある(アンギオテンシン変換酵素の遺伝子型によるもの)

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サプリメントに期待される生理学的効果:クレアチン、β-HMB(β-hydroxy-β-methylbutyrate)

2014.05.17 | Category: 栄養学,運動生理学

サプリメント

クレアチン

1998年前後からスポーツ史上最大の関心と市場を得たスポーツサプリメントになり、基礎体力のパワーとスプリントを増強する効能を持つと言われています。

 

クレアチンは高エネルギーリン酸結合してクレアチンリン酸となり、筋肉運動のエネルギー源であるATPが消費されて不足状態になったときに、緊急にリン酸を渡してATPを補充できる立場にあります。

 

クレアチン摂取の短期的効果としては、筋肉中の総クレアチン含量を含めてクレアチンリン酸を増量して、ATP再合成率を高めることにより無酸素的運動体力であるパワーとスピード(スプリント)の発揮に貢献します。

※クレアチン摂取法・・・クレアチン負荷期(増量期)には毎日25g程度ずつ5日間摂取し、その後の維持期には1日5g摂取して高クレアチンレベルを維持するようにします。

パワーパフォーマンス向上のための長期的なクレアチンモノハイドレートの利用(典型的なローディング期は、クレアチン20g(体重1㎏当たり約0.3g/日)を4等分し、1日4回およそ5日間にわたり投与する)

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クイックリフトとスローリフトの全か無かの法則と生理学的メカニズム

2014.05.16 | Category: ウェイトリフティング,運動生理学

トレーニングにおける内分泌の分泌効果

クイックリフトとスローリフトとは

負荷を上げ下げする際に、速い動作と遅い動作の両極にあるのがクイックリフトとスローリフトになり、重量挙げのクリーン&ジャーク、スナッチなどがその代表的な種目になります。

 

クイックリフトの特徴は、負荷に最大限の上向きの加速度を与え、後は慣性に任せるということになり、このような場合、負荷に大きな加速度を与え与えるために〈力=質量×加速度〉に相当する極めて大きな力が瞬間的に発揮されます。

※自重のみのジャンプでは体重が70kgであって、瞬間的には200kgを超える力が床に対して発揮され、外見上の負担が少なくとも実際には大きな力を筋が生み出し、関節にも同等の負担がかかります。

 

一方、スローリフトはあえて動作速度を遅くして行います。

※自重負荷でのスクワット4秒かけてしゃがみ、10秒かけて立ち上がるようにした場合、発揮される力は体重とほぼ同じですが、力積(力×時間)は極めて大きくなるという特徴があります。

高速エクササイズとスピードとクイックネスを必要とするアスリート(生理学的にみてスピード筋力のトレーナビリティが高くなる時期は、14~18歳の間であることが明らかになっている)

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野球肘の評価(問診、圧痛所見、投球時痛の再現テスト、上腕三頭筋シフティングテスト)

2014.05.15 | Category: 投球障害治療,運動生理学

野球肘

肘の投球時痛は、acceleration phaseでの外反ストレスで生じることが多く、外反ストレスがかかると肘内側には牽引ストレスが、肘外側には圧縮ストレスが生じることになります。

※肘外側に疼痛が発生する場合(外側型投球障害肘)は上腕骨小頭に橈骨頭がインピンジメントすることで発生する骨軟骨障害であることが多く、その場合には長期安静が選択されるために運動療法の適応とはならないことが多いです。

投球時の肘内側傷害の原因(コッキング期後半と加速期における内側モーメントにより上肢が前方へと加速され、肘内側への非常に大きく反復的な外反力が加わる)

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野球肩のキャッチボール開始基準に何を用いるか(疼痛再現テスト)

2014.05.14 | Category: 投球障害治療,運動生理学

野球肘

肩の投球時痛は、肩甲上腕関節がzeroポジションにから外れ、late cocking phaseでの水平伸展、acceleration phaseでの外転位外旋、follow through phaseでの水平屈曲、、屈曲位内旋が生じた時に発生します。

野球肩のリハビリテーションの基本原則(ローテーターカフの筋力とバランス、GH関節の不安定性は肩甲骨のポジショニングと肩甲上腕リズムに影響する)

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トレーニング種目の配列:プライオリティの原則(ストラクチュラルエクササイズとボディパートエクササイズ)

2014.05.13 | Category: トレーニング,運動生理学

プライオリティの原則としての基本的な考え方

プライオリティの原則としての基本的な考え方は、「疲労が蓄積していないうちに、最も重要な部分のトレーニングを行う」という考え方です。

 

例として、前腕の筋力にとくに問題があって、これを強化することが最優先課題であれば、リストカール(手首を巻き込む)から始めるということになりますが、一般的に重要な筋群は、体幹に近い場所にある大きな筋群になり、したがって一般的なプライオリティの原則は「大きな筋群の種目から始めて、徐々に小さな筋群の種目に移行する」ことになります。

※NSCA(全米ストレングス&コンディショニング協会)、ACSM(アメリカスポーツ医学会)もトレーニングプログラムの指針の一つとしてこれを採用しています。

疲労耐性に対する持久的トレーニングの効果(全発達段階を通じて、成熟と技能的スキルの両方を考慮しながら、有酸素性能力を発達させる必要がある)

ストラクチュラルエクササイズ(SE)とボディパートエクササイズ(BPE)

トレーニング種目の分類には、大きな筋群の種目、小さな筋群の種目という分類の他に、複数の関節を強調して使う動作(複合関節動作)による種目と、単一の関節を使う動作(単関節動作)による種目という分け方もあります(前者をストラクチュラルエクササイズ:SE、後者をボディパートエクササイズ:BPEと呼びます)。

 

※スクワット、デッドリフト、ベンチプレスなどはSE、レッグエクステンション、バタフライなどはBPEなり、具体的に示すとすると、大筋群のSE→大筋群のBPE→小筋群のSE→小筋群のBPEの順になります。

プライオメトリックストレーニングと持久力強化(プライオメトリックストレーニングは、2.4㎞、3㎞、5㎞のランニングパフォーマンスにも有益な効果をもたらしたことが明らかになっている)

引用・索引 究極のトレーニング 石井直方

サプリメントで期待される生理学的効果・BCAA(分岐鎖アミノ酸:バリン、ロイシン、イソロイシン)

2014.05.12 | Category: 栄養学,運動生理学

筋力向上のためのタンパク質

BCAAの生理学的効果

BCAAに期待される生理学的効果は、ロイシンの生理的効果にあります

 

ロイシンは脱アミノ反応を受けると、α-ケトイソカプロン酸(α-KIC)に転換し、さらに代謝されてβ-ヒドロキシメチルブチレート(β-HMB)になります。

 

KICは筋肉タンパク質合成促進作用を持ち、β-HMBは筋肉タンパク質分解抑制作用を持っています。

※(運動に筋肉痛の発生を抑制することが期待されています。)

タンパク質やアミノ酸の摂取量とは(タンパク質の摂取量そのものよりも、摂取するタンパク質の質(タンパク質の型)と摂取するタイミング(運動刺激に対していつ摂取するか)が重要である)

(さらに…)

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