全力ペダリング運動後に誘発される大腿部の急性痛について

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[緒言]　様々なスポーツ活動や日常生活における負荷の大きい運動の実施に随伴して，様々な筋痛が発現する。筋痛には，筋や筋膜の損傷による急性の激しい痛み(いわゆる肉離れ)や，運動実施から比較的長い時間経過で痛みが発現する遅発性筋痛(Delayed Onset Muscle Soreness, DOMS)等，様々な属性の痛みが存在する 1)。DOMSは，不慣れな運動や久しぶりに行った運動の24~48時間後に痛みが最大になるのが特徴であり，筋・結合組織の損傷とその再生・修復過程に関連すると考えられている 2,3,4,5,6)。一方，陸上競技や自転車競技におけるスプリント系競技やトレーニングの直後に引き起こされ，15分程度で痛みが急速に軽減するという特徴を持つ，活動筋が割れ裂けるような痛みが存在する。本論文では，この痛みを激運動誘発性急性筋痛(Intensive Exercise-induced Acute Muscle Pain, IEAMP)と呼ぶこととする。IEAMPは，低強度の運動では生じないことから，高強度かつ高回転数という運動特性に強く依存するものと考えられる。また，指導現場では，同強度の激運動を実施した場合でも，IEAMPの発現には個人差があるとも言われている。IEAMPの発生機序として，高強度運動によって駆動される無気的解糖系エネルギー生産システムで生成される乳酸がその機序とする説も見受けられる7)。しかし，ウエイトトレーニングなど高強度の運動や等尺性筋収縮運動の実施後にはIEAMPは発現することは希なため，その発現機序として乳酸濃度の上昇だけでは説明が十分ではない8,9)。このように，IEAMPの発現機序に関しては未だ不明な点が多く残されている。また，乳酸がIEAMPの原因とすると，乳酸を産生しやすい速筋線維の比率や運動パフォーマンスの関係について明らかにする必要があると考えられる。そこで，本研究では，第一にIEAMPと運動パフォーマンスの関係を明らかにすること，第二に高強度・高回転数の激運動直後に引き起こされるIEAMPの発現機序の一端を明らかにすることを目的とした。そのため，自転車エルゴメーターによる全力ペダリング運動をモデル運動とし，その後に引き起こされる痛み，血中乳酸値，大腿周囲径の時系列的変化を調べるとともに，痛みとパフォーマンステストとの関連を分析した。加えて，筆者らの経験ではIEAMPは臀部や大腿筋群が押しつぶされるような圧迫感を伴うことから，IEAMPと全力ペダリング運動後の大腿部周径囲には密接な関連があるとの仮説を立て，その検討も行った。

[ABSTRACT] The aim of the present study was investigate intensive exercise-induced acute muscle pain (IEAMP), which can be induced by repetitive bouts of maximum leg pedaling for 30 sec. The subjects were 36 university students (aged 18-23 yrs) belonging to a track and field team of a university, who gave informed consent on receiving an explanation of the purposes and experimental procedures. The subjects were asked to perform 3 sets of maximum leg pedaling for 30 sec with a 2 min rest. The intensity was predetermined as the optimal load for middle power training which was estimated based on the results of the maximum anaerobic power test (Power Max VII, Combi, Tokyo, Japan). The subjects subjectively evaluated the degree of pain using the Visual Analogue Scale (VAS, 100 mm) or an in-house VAS (180 mm). The degree of IEAMP rapidly increased ~2-3 min after the task, and then it gradually decreased and disappeared ~15 min after the task. However, peak IEAMP was strongly dependent on subjects. The peak value of VAS (peakVAS) was significantly correlated with both the rate of change of the peak cadence and that of the average power. In addition, peakVAS was significantly correlated with the estimated percentage of fast-twitch muscle fibers in the vastus lateralis muscle, estimated with the indirect method (Katsuta et al., 1988). The increase in lactic acid (LA) started before that in IEAMP. Also, even though the LA concentration remained high ~15 min after completing the task, IEAMP was greatly attenuated in this period. In contrast, changes in the girth of the upper thigh were proportional to the changes in IEAMP. Based on these findings, we suggest that the degree of IEAMP depends on the thigh muscle fiber type, and thereby the anaerobic power and energy supply system of the individual. Also, the underlying IEAMP mechanisms appears to involve an increase in the activity of GIII or GIV afferents induced by an increase in the inner pressure of the thigh muscle due to a large increase in blood flow reflux.