競技選手やスポーツ愛好家は、競技前のウォームアップを習慣的に行っている。しかしながら、実際に行われているウォームアップの内容は経験などに基づいて決められていることが多く、特に瞬発系競技のパフォーマンスを高めるためにはどのようなウォームアップを行えば良いのかについてはほとんど知られていない。近年の研究では、高強度短時間の筋収縮後にみられる活動後増強効果の役割が注目を浴び、ウォームアップとしての高強度短時間の筋収縮が瞬発系競技のパフォーマンスを向上させるか否かについて数多く検討されている（Tillin & Bishop 2009; Miyamoto 2011, 2012）。我々はこれまでに、事前に5～6秒間の等尺性最大随意筋収縮（Maximal Voluntary Contraction: MVC）を行うことにより、その後に行う最大努力の動的筋力が一時的に高まることを報告してきた。しかしながら、短時間と言えど高強度の筋収縮は活動後増強の効果だけではなく筋疲労をも引き起こすため、活動後増強の恩恵を充分に活かし切れていない。そこで本研究では、高強度のレジスタンストレーニングにより筋疲労耐性を亢進させると、筋力増強はより顕著になるのか否かについて検討した。健常成人男性20名（トレーニング群11名、コントロール群9名）を対象に、5秒間のMVC前およびMVC直後、1、3、5分後に、最大努力による等速性膝関節伸展筋力を計測した。トレーニング群は、12週間の介入期間中に80%1RMの強度にて膝関節伸展のトレーニングを行った。その結果、動的筋力は、トレーニング前ではMVC 終了1分後および3分後に有意に増加したのに対し、トレーニング後ではMVC直後にも有意に増加し、MVC終了1分後の増加はトレーニング前と比べ有意に高かった。これらの結果は仮説を支持するものであり、動的筋力に対する高強度短時間のウォームアップ収縮の効果は、高強度レジスタンストレーニングを行っている者ほど顕著であることを示唆している。

INTRODUCTIONDuring the actions involving a counter-movement (CM), the tendinous tissues have been considered to play an important role in energy storage and release. However there are contradictory reports regarding the relationship between the stiffness of tendon and the extent of joint performance enhancement induced by a CM (Kubo et al. 1999, Bojsen-M&oslash;ller et al. 2005). On the other hand, the extent of joint power enhancement by a CM was reported to be influenced by the load intensity against which the task was performed (Miyamoto et al. in submission). Therefore, the purpose of this study was to investigate the relation between the tendon stiffness and the CM induced enhancement of the joint power output against different loads.METHODSNineteen adult participants performed maximal elbow extensions with and without a CM against different loads (0, 2.5, 5.0, 7.5, 10.0, and 12.5 kg) at their maximal effort. The increase in the average joint power by the CM during concentric phase (75-135 deg: full extension=180 deg) was defined as the CM effect for the given load. The tendon stiffness of the lateral head of the triceps brachii muscle was measured using ultrasonography during isometric ramp contraction of elbow extension. The isometric maximal muscle strength of elbow extension and the tendon stiffness were measured with elbow and shoulder joint angles of 90 deg flexed. The storage capacity of elastic energy by tendon was estimated as the integrated area below the tendon force-elongation curve during the ramp contraction. Multiple stepwise linear regression analysis was used to identify independent predictors of the CM effect at each load intensity, employing tendon stiffness, maximal strength, and storage capacity of elastic energy.RESULTS & DISCUSSIONIn both conditions with and without a CM, the average joint power varied across different load intensities, and peaked at 5.0 kg and 10.0 kg in the tasks without and with a CM condition, respectively (Fig. 1). The CM effect tended to increase with the load intensity (Fig. 1). The multiple stepwise linear regression analyses revealed that none of the variables contributed significantly to the prediction of the extent of the CM effect for the loads within 0-5.0 kg whereas the muscle strength at 7.5 kg (r=0.62, P<0.05) and the tendon stiffness at 10.0 and 12.5 kg contributed significantly to the prediction (r=0.60 and 0.67, P<0.05, respectively, Table 1). The results indicate that for the high load tasks the extent of CM effect was greater in subjects with stiffer tendon. In a CM exercise, it has been reported that short coupling time was necessary for enhancing the performance during the concentric phase (Bosco et al. 1981). The increased stiffness causes the recoiling time to shorten, enabling the tendon to transmit the muscle force to the attached bone quickly and effectively. In fact, a significant correlation was reported between the rate of isometric torque development (a key parameter of rapid muscle force exertion) and the tendon stiffness (Bojsen-M&oslash;ller et al. 2005). Taken together, our results suggest that, at least in elbow extension task, for the high load intensity tendinous tissues play an important role to transmit muscle force to the bone quickly and effectively, and thereby, a stiffer tendon could lead to greater extent of joint power enhancement induced by a CM.

　さまざまなスポーツ競技において、短い時間の中で爆発的に大きな力を発揮することは優れた競技成績をおさめるための重要な運動能力の一つである。このような運動能力は筋パワーとして位置づけられ、パワーが競技パフォーマンスの決定因子の一つであることは疑う余地がない。筋の短縮速度（関節運動の角速度）が増すと発揮できる力は小さくなるため、力と速度の積で表されるパワーは最大筋力の約30%の負荷を与えたときに最大になる（金子ら、 1978）。このことから、競技力向上を目的としたトレーニングにおいては、最大筋力あるいは最大挙上重量の30%の負荷がパワー向上に最も効果的であると考えられている。ただし、これらの知見は、反動を用いない動作を対象として行われてきた研究によるものである。そこで本研究では、反動の有無が負荷－関節パワー関係に及ぼす影響について検討することを目的とした。　健常な成人男性８名が被験者として参加した。被験者は、反動を用いない状態（NoCM条件）および反動を用いた状態（CM条件）で、0, 2.5, 5.0, 7.5, 10.0, 12.5, 15.0kgの負荷に対して最大努力による肘関節伸展動作を行った。その際、上腕三頭筋外側頭および内側頭、上腕二頭筋から筋電図活動を導出した。　CM条件の平均肘関節伸展パワーは、0kg以外の全負荷において、NoCM条件よりも有意に大きな値であった。また、肘関節伸展パワーが最大となる負荷強度は、NoCM条件では5.0kg、CM条件では7.5kgの負荷であった。筋電図活動は、負荷および反動の有無によって有意な変化は認められなかった。　これらの結果は、最大関節パワーを得るための負荷強度は反動の有無によって異なること、また、反動による関節パワーの増強は伸張反射などの筋活動の違いではなく、弾性エネルギーの蓄積・再利用によるものを示唆するものである。本研究から、反動を用いたパワートレーニングには、従来考えられている最大強度の30%よりもさらに高い負荷の方がパワー増強に効果的である可能性が示された。

【背景】最大随意収縮（MVC）後の電気刺激による単収縮張力（Pt）はMVC前と比べて増大し（Postactivation Potentiation: PAP）、PAPの程度は測定をおこなう関節角度の影響を受ける。本研究では、筋の電気的活動（M波振幅値）および機械的活動（MMG振幅値）に着目し、関節角度がPAPに与える影響について検討した。また、各関節角度におけるMVC発揮時のvoluntary activatio（VA）についても検討した。【方法】被験者の足関節を0°、20°背屈位、20°底屈位で筋力測定装置に固定した。各足関節角度において10秒間の等尺性底屈MVC前、および直後から10分後まで定期的に超最大強度の電気刺激を脛骨神経に加え、足関節底屈Ptおよび下腿三頭筋各筋のM波振幅値とMMG振幅値を算出した。【結果】各筋のM波振幅値はいずれの足関節角度においても大きな変化が見られなかった。一方、PtとMMG振幅値はMVC後で増加したが、20°底屈位におけるPtの増加率はMMG振幅値の増加率よりも顕著に大きかった。また、VAは関節角度間に有意な差は認められなかった。【考察】本研究の結果は、PAPには各関節角度でのMVC発揮時のVAや単収縮時の筋の電気的活動の変化ではなく、筋の収縮特性の変化が大きく関与しているが、筋長が短い場合にはそれ以外の要因も介入する可能性を示唆するものである。