HPCスタッフコラム

2019.05.22

筋収縮速度の性別差

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前十字靭帯(ACL:Anterior Cruciate Ligament)の損傷は男性よりも女性に多く起こり、特にサッカーやバスケットボールなどのフィールドスポーツにおけるACL損傷の発生は男性に比べて女性のほうが3倍ほど高くなっています(4)。これには様々な要因が影響していると考えられ、筋力の差(体格を考慮した)や靭帯の太さなどもその一つだと考えられています(1)。筋力に関しては、やはり除脂肪体重や筋の横断面積が大きく関係しており(2)、またDelmonicoらによれば女性はトレーニングによる筋力の向上は筋量以外の要因が大きいと報告されています(3)。さらに、筋力における性差は大腿部前後の筋力にも及ぶとされています。大腿四頭筋の筋力とハムストリングの筋力の差は男性に比べて女性の方が大きくなるとの報告もあります(5)。

ACL損傷からの競技復帰には長い時間がかかるため、その予防には現在多くの力がそそがれています。ACLの損傷は筋量や筋力の差が大きな要因と考えられますが神経筋機能のコントロールも重要であると考えられます(6)。そこで、今回紹介するのは、筋の収縮速度に焦点を当て、その男女差を検証している研究です。

 

Sex differences in the velocity of muscle contraction of the hamstring and quadriceps among recreationally active young adults.
活動的な若い成人におけるハムストリングと大腿四頭筋の筋の収縮速度の性差

Martín-San Agustín, R, Medina-Mirapeix, F, Alakhdar, Y, and Benítez-Martínez, JC.

J Strength Cond Res 33(5): 1252–1257, 2019

目的
この研究では5つの独立した筋(大腿二頭筋、半腱様筋、大腿直筋、内側広筋、外側広筋)の収縮速度(VC)の性差及びそれらの関係性を検証した。

被験者
活動的な36名の若い成人女性と34名の若い成人男性が研究に参加した。

方法
VCを筋収縮特性測定器にて計測し、比較するために標準化した反応速度(Vrn)を用いた。性別間の比較は身長と体重によって調整した。平均値と比率を比較及び計算することで、関係性を検討した。

結果
大腿直筋のVCにおいて性差が見られ、男性の方が速かった(平均差異=6.20 mm/s;p<0.001)。反対に、大腿二頭筋においては(体格で)調整されていない分析にのみ性別差が見られ、男性の方が速かった(平均差異=6.66 mm/s;p=0.002;d=0.73)。両方の性別において、大腿四頭筋に対して低い値がハムストリングのVCに示された。女性の参加者は、男性参加者と比較して15%以上の低い数値が大腿二頭筋と大腿四頭筋の比率及びハムストリング内の比率に見られた。

結論・応用
したがって、VCの比率に関するこの研究の結果はハムストリングと大腿四頭筋の関係間において性別間の異なる収縮の特性があることを示唆している。これらの筋のVCの分析は、膝関節の主動筋と拮抗筋の関係性を確立する新しい可能性を示し、筋グループにおけるVCのバランスの変化をモニタリングできる。

オリジナルの文献はこちら

 

この研究で興味深いところはやはり、ハムストリングスと大腿四頭筋の収縮速度の比率に性別差があったということです。Hewettら(5)の研究では速い速度の収縮になるほどハムストリングスと大腿四頭筋の筋力の比率に男女差が生じてくると報告しています。筋収縮の速度が速いことでカッティングなどの動作時に素早く膝関節周りの筋を動員し、膝関節をコントロールすることができると考えられます。

筋力の向上はACL損傷をはじめとする筋や関節などの障害を予防する大きな要因の一つではありますが、けがの発生は複数の要因が複雑に関係しています。今回明らかになった収縮速度の男女差は神経筋機能の作用であり、女性のACL損傷の発生が高いことに一部起因しているかもしれません。Myerら(6)の研究では神経筋機能のトレーニングを行うことで、着地やカッティングなどの動作が改善したと報告しています。

パフォーマンス向上や障害予防のためのプログラムには、この研究で明らかになったような体力要素における男女差を考慮に入れる必要があるでしょう。

 

参考文献
1. Anderson, A. F., Dome, D. C., Gautam, S., Awh, M. H., & Rennirt, G. W. (2001). Correlation of anthropometric measurements, strength, anterior cruciate ligament size, and intercondylar notch characteristics to sex differences in anterior cruciate ligament tear rates. American Journal of Sports Medicine, 29(1), 58–66.
2. Bishop, P., Cureton, K., & Collins, M. (1987). Sex difference in muscular strength in equally-trained men and women. Ergonomics, 30(4), 675–687
3. Delmonico, M. J., Kostek, M. C., Doldo, N. A., Hand, B. D., Bailey, J. A., Rabon-Stith, K. M., … Hurley, B. F. (2005). Effects of moderate-velocity strength training on peak muscle power and movement velocity: do women respond differently than men? Journal of Applied Physiology, 99(5), 1712–1718
4. Joseph, A. M., Collins, C. L., Henke, N. M., Yard, E. E., Fields, S. K., & Comstock, R. D. (2013). A multisport epidemiologic comparison of anterior cruciate ligament injuries in high school athletics. Journal of Athletic Training, 48(6), 810–817
5. Hewett, T. E., Myer, G. D., & Zazulak, B. T. (2008). Hamstrings to quadriceps peak torque ratios diverge between sexes with increasing isokinetic angular velocity. Journal of Science and Medicine in Sport, 11(5), 452–459
6. Myer, G. D., Ford, K. R., Palumbo, J. P., & Hewett, T. E. (2005). Neuromuscular training improves performance and lower-extremity biomechanics in female athletes. Journal of Strength and Conditioning Research, 19(1), 51–60