足関節背屈が大腿筋膜におよぼす影響

骨格筋を取り囲むコラーゲン結合組織である筋膜は、運動器にとって重要性が限られた受動的なパッキング器官と長い間考えられてきました ( van der Wal、2009 )。しかし、最近の研究では、はるかに複雑な役割が明らかになりました。第一に、組織学的研究により、筋線維芽細胞の筋膜内存在が証明されている（例えば、腓腹筋膜内；Bhattacharya et al., 2010）。おそらく栄養神経系によって媒介されるそれらの収縮は、長期的に組織の剛性を大幅に増加させる可能性があります ( Schleip et al., 2019 )。第二に、既に数分または数時間以内に、例えば等尺性の伸張によって引き起こされる含水量の変化が、組織の粘弾性特性に大きな影響を与えることが示されている( Schleip et al., 2012 )。機械的刺激に反応して筋膜が軟化または硬化する能力は、新たに発見された別の特徴により特に重要である可能性があります。以前の仮定とは対照的に、周囲の筋膜は分離せず、骨格筋を接続しています。この構造は、互いに平行に配置された相乗作用物質と拮抗作用物質の間（ Yucesoy、2010）、および直列に配置された筋肉間にも見られます（ Wilke et al.、2016a ; Wilke and Krause、2019）。

筋肉間の連続性の結果として ( Yucesoy, 2010 ; Wilke et al., 2016a ; Wilke and Krause, 2019 )、局所的な組織特性の変更が隣接する構造に影響を与える可能性があるという仮説が立てられています ( Wilke et al., 2019a )。 2 つの筋肉を接続するリンケージは十分に硬く、力を伝達する可能性があります。実際、実験ではそのような観察が行われ、下腿の筋肉の長さの変化が隣接する相乗作用物質と拮抗作用物質に機械的歪みを誘発することが示されました（Huijing and Baan, 2001 ; Huijing et al., 2011）。筋肉間の線維維結合を除去するとこの影響が減少したため( Huijing and Baan, 2001 )、以前に生じた緊張は機械的な力の伝達に起因すると考えられます( Yucesoy, 2010 )。屍体研究の系統的レビューの中で、Krause et al. (2016) は、相互作用が直列に接続された筋肉間でも起こるかどうか検討した。彼らの発見によれば、特に後部筋膜連鎖（足底腱膜、腓腹筋、ハムストリング筋、腰筋膜/脊柱起立筋）にかなりの力が伝わる可能性がある。例えば、大腿二頭筋に加えられる牽引力は、腰部筋膜への力の伝達を引き起こす( Vleeming et al., 1995 )。しかし、屍体は、(a) 機械的組織特性の変化(例、ホルマリンなどの溶液中での固定による)を頻繁に示し、(b) 神経筋活動を生じないため、一連の機械的力の伝達を調査するほとんどの研究の結果を外挿することはできません。

指摘されたように、これまで生体における筋膜連鎖の関連性を調べた試験はほとんどありません。いくつかの研究では、局所運動療法後の遠隔柔軟性の向上が実証されました（Grieve et al., 2015 ; Wilke et al., 2016b , 2017 , 2019b ; Joshi et al., 2018）。これらの発見は興味深いものであり、 in vitroでの観察を裏付けるようです。局所的介入によって誘発された組織の硬さの低下が、より多くの頭蓋構造（ハムストリングスや頸の筋肉など）に伝達される可能性があると考えられます。ただし、測定された結果 (可動域) は機能パラメータを表すため、非局所的な運動効果の記録は、生活環境下での筋膜力伝達の明確な証拠にはなりません。高解像度の超音波イメージングを使用すると、隣接する接続された構造の伸長中に伸張していない組織を視覚化できるため、この研究の欠点を解決できます。リンクを介して大きな力が伝達されると、非伸張構造の目に見える変位が発生します。組織が引き伸ばされるはずです。
単純な実験的アプローチ ( Cruz-Montecinos et al., 2015 ) を使用すると、骨盤の前傾が腓腹筋膜の認識可能な変位につながることが示されました。彼らの超音波検査により、股関節に起因する頭尾方向の力伝達効果の最初の兆候が得られました。しかし、日常生活やスポーツの多くの動作（たとえば、歩く、全力疾走する、ジャンプする、しゃがむ）では、脚で力が発生し、体幹の方向に力が伝達されると考えられます。これに加えて、筋膜連鎖の機能的関連性を調べる上記の利用可能なin vivo試験はすべて、
(1) 尾側 - 頭蓋側の力の伝達に基づいており、
(2) 主に足関節周囲の治療 (足底筋膜マッサージ、ふくらはぎのストレッチ) に焦点を当てていました。したがって、本原理実証研究は、生体内条件下で足関節の背屈運動が大腿後部への筋膜力伝達につながるかどうかを検討した。

ハムストリングの変位

組織変位の計算は信頼性が高く、5 回の繰り返し間でほぼ完全に一致することが明らかになりました (ICC = 0.81、95%CI: 0.66 ～ 0.97、p < 0.0001)。無視できるほどの皮膚上のプローブの動きを補正すると (0.09 ± 0.10 mm)、受動的な足背屈により、5.76 ± 2.67 mm の有意な尾側半膜様変位が誘発されました (95%CI: 3.86 ～ 7.68、p < 0.0001、d = 2.16)。 。最高値 (10.87 ± 1.57 mm) は 22 歳の女性で記録され、最小変位は 24 歳の男性 (1.22 ± 0.64 mm) で見つかりました。合計すると、男性 (5.12 ± 2.46 mm) と比較して女性の方が高い値 (6.74 ± 3.03 mm) が発生しましたが、効果量が中程度であるにもかかわらず ( d = 0.60)、この差は統計的有意性には達しませんでした ( p = 0.38)。 。

足背屈との相関

足関節の最大背屈は、平均で 19.8 ± 5.0 度でした。スピアマン分析により、尾側の半膜様筋の変位の程度と背屈の間に強い正の相関関係があることが明らかになりました（p = 0.02、rho = 0.76）。これは、足関節の動きの振幅が大きいほど、半膜様筋の変位が大きいことと関連していることを示唆しています。

軟部組織の機械的役割は、筋膜研究の最近の焦点となっています ( Zügel et al., 2018 )。しかし、筋筋膜の連続性を横切る一連の力伝達効果の発生を指摘する屍体実験からの説得力のある証拠にもかかわらず( Krause et al., 2016 )、これまでこのテーマに関する生体内研究は不足していた( Zügel et al.) .、2018年）。私たちの試験は、足関節の背側の最大背屈が、半膜様筋とその被包筋膜の有意な尾側変位に関連していることを示しています。この発見は、以前の研究で検出された遠隔運動の効果を説明する可能性があります。ストレッチまたは自己筋膜リリース治療が、隣接する、またはさらに離れた頭蓋関節の柔軟性の増加を誘発することが示されていました（Grieve et al., 2015 ; Wilke et al., 2016b）、2017、2019a ; Joshi et al.、2018）。興味深い観察ではありますが、そのような機能的結果における非局所的な変化の発生は、筋膜連続性を横切る力の伝達に関連しているだけでなく、全身の神経適応、すなわち伸張耐性の変化などの他の要因によるものである可能性もあります。このような背景に対して、ここで確立された遠隔軟組織変位は、実際、機械的に適切な量の力が生体内の直列に接続された骨格筋に伝達されることを実証している可能性があります。

Cruz-Montecinosらによって実施された唯一の同様の試験は(2015)骨盤の動きと腓腹筋膜の変位の連動を実証しました。筋膜変位の絶対の大きさは、我々のデータの方が高かったです (5.8 mm 対 1.5 mm)。この違いは、画像化された筋肉（半膜様筋対腓腹筋）、動かした関節（足首対骨盤）、力の伝達方向（尾側頭蓋対頭蓋尾側）の違いなど、さまざまな要因によって説明される可能性があります。それにもかかわらず、両方の研究の共通の発見は、局所的な ROM 変化と連続的な遠隔組織の変位との強い相関関係でした。

私たちの研究の実際的な意味は、スポーツのパフォーマンスから筋骨格系の障害まで多岐にわたります。コーチや運動の専門家は、ストレッチ療法が標的組織だけでなく、形態学的に関連した骨格筋にも影響を及ぼすことを認識しておく必要があります。したがって、運動姿勢の関連性、たとえばふくらはぎをターゲットにするときに膝を伸ばすかどうかは、筋肉の単関節か二関節かという問題を超えています。本質的には、筋膜組織が柔軟性の制限に潜在的に寄与していると主張することができ、これは以前のデータと一致するでしょう ( Wilke et al., 2018 )。筋膜力の伝達は、通常の状況下での潜在的な関連性に加えて、オーバーユース障害の発症にも関与している可能性があります。非局所的異常（足底筋膜炎患者におけるハムストリングの硬さの増加など）の発生は、筋膜力伝達の病理学的変化/過剰な程度に起因すると推測されていた（Wilke et al., 2019a）。この仮説をさらに実証するために、健康な人と筋骨格系疾患の患者の両方で同様の実験を行うことは興味深いと思われます。

足関節の動きは坐骨神経の硬さを修正することが実証されています。膝関節を通過するため、大腿部の機構に影響を与える可能性があります ( Andrade et al., 2016 )。さらに、腓腹筋から大腿背側に及ぶ筋膜帯は、半膜様筋だけでなくハムストリングスの他の部分にも付着しています。以前の研究では、平行に位置する筋肉間の実質的な相互作用が明らかになりました ( Huijing と Baan、2001 )。したがって、力がふくらはぎから伝達された場合、力は大腿二頭筋と半腱様筋にも到達したと考えることができます。結果として、特に後者に作用する力（半膜様筋で発生するのと同じように尾方向に引っ張る）により、筋肉の（軽微な）部分の変位が誘発された可能性があります。
等速性ダイナモメーターを使用して、足関節の動き中に生成される受動的抵抗トルクを計算することです。補足として、下腿の筋肉の機械的特性を研究するために最近使用されているエラストグラフィー ( Ates et al., 2017 ) を追加すると、脚の筋肉の機械的特性をさらに洞察することができます。特に、平行に配置された筋肉からの筋膜力の伝達の程度を定量化するために、ハムストリンググループ全体の剛性変化を測定することが可能になります。

ハイライト

生体内条件下で、腓腹筋の受動的な伸展時に足関節と大腿背側の間に機械的な力が伝達されることを実証しました。この発見は、筋膜連鎖に基づいた治療後に生じる遠隔運動効果の形態学的基盤を表している可能性があります。さらに、半膜様筋変位と足背屈の相関関係は、筋膜組織が柔軟性を制限する可能性があることを示唆している可能性があります。