持続性筋収縮中にみられる筋放電の休止に関わる筋紡錘求心性発射活動

Abstract

The purpose of this study is to examine how discharge of afferent fibers contributes to the pause emerging incidently in Electromyogram (EMG) during voluntary tonic contraction. The subjects were five healthy adults, who lied in the prone position with isometric plantar flexion, and EMG and electroneurogram was recorded to identify afferent discharge of muscle spindle and Golgi tendon organ. As a result, the afferent discharge of muscle spindle was paused or grouped before muscle discharge paused. The muscle spindle afferent discharge was not relevant to restart of muscle discharge, at least through spinal reflex pathway. In addition, although discharge of muscle spindle was tend to group before pauses of muscle discharge, the tendency disappeared after the pauses. The EMG of Golgi tendon organ revealed that discharge was decreased during muscle discharge pause as well as before restart of muscle discharge. This suggests that decrease of inhibitory stimulus from Golgi tendon organ may contribute to muscle discharge after the restart.

随意の等尺性収縮を保持した状態で偶発的にみられる筋放電の休止期に着目し、随意収縮のゆらぎに対する筋紡錘終末の反応とその筋放電に対する効果を検討するとともに、ゴルジ腱器官の反応についても同様の分析を行った。5人の被検者に腹臥位で足関節を軽く底屈した姿勢をとらせ、足底の足指付け根部分に当てた踏み板に対して最大筋力の10％程度で等尺性の足底屈を行わせた。筋紡錘とゴルジ腱器官の求心性線維発射は、主に筋の受動的筋伸長および電気刺激による単収縮に対する反応を手掛かりとして識別した。また、局所的な圧刺激に対する反応から受容器の含まれる筋を同定した。筋放電の休止の開始あるいは終了を一致させて神経インパルスをラスター表示し、刺激周辺ヒストグラム(PSTH)を求めた。筋放電の休止が筋紡錘の発射活動に与える影響を見るために、休止期の開始を一致させてヒラメ筋での筋紡錘の発射をPSTHで調べた結果、筋放電の休止前35msの間は、筋紡錘の発射がほとんどないが、筋放電休止中には10回のうち5回に筋紡錘発射が見られた。次ぎに筋放電の再開に対する筋紡錘求心性発射の寄与を検討した。その結果筋放電の再開前に脊髄反射の潜時分先行して筋紡錘の発射が多くなるという傾向はみられなかった。筋紡錘からの求心性発射は少なくとも脊髄反射の経路によっては、筋放電の再開に寄与していないと考えられる。筋放電休止前の筋紡錘発射の群化は、筋放電休止後には見られなくなった。筋放電休止中のゴルジ腱器官の発射の減少は、抑制性入力の減少として再開後の筋放電に寄与すると考えられた。