（#11）電気刺激を使用した筋収縮運動による筋萎縮、筋拘縮、筋痛の予防

【是非こんな方に読んでほしい】

この論文は、筋萎縮や筋拘縮、筋痛の予防や治療に関心がある理学療法士、リハビリテーション専門家、スポーツ医療従事者に有用です。また、神経筋電気刺激（NMES）の応用に関心を持つ医療研究者にも役立ちます。

【論文内の肯定的な意見】

• ベルト電極を用いた筋収縮運動は、固定による筋萎縮、筋拘縮、および筋痛を有意に抑制する。

• 高頻度の電気刺激（HF）は、低頻度（LF）よりも効果的に筋拘縮や筋線維萎縮を予防する。

• 電気刺激による運動は、NGF（神経成長因子）の減少を通じて、筋痛を抑制する。

【論文内の否定的な意見】

• 低頻度の電気刺激では、筋萎縮や拘縮の抑制が不十分な場合がある。

• マウスを対象にしているため、ヒトへの応用にはさらなる検証が必要。

論文の要約

Background

筋の長期固定は筋萎縮、筋拘縮、筋痛を引き起こすことが知られています。これらの症状の発生メカニズムには、マクロファージの蓄積が関与しており、筋線維の萎縮と線維化に繋がります。本研究では、ベルト電極デバイスを使用した筋収縮運動が、固定による筋萎縮や筋拘縮を予防し、筋痛を軽減するかどうかを調べました。

Method

32匹のラットを、固定のみのグループ（IM）、低頻度電気刺激を受けるグループ（LF）、および高頻度電気刺激を受けるグループ（HF）に分けました。電気刺激は毎日15〜20分、週6回、2週間行われました。各グループの筋肉の湿重量、マクロファージの数、筋線維の断面積、コラーゲン含有量、および神経成長因子（NGF）を測定しました。

• 低頻度（LF）: 2秒の収縮と6秒の休息のサイクルで行われる筋収縮運動

• 高頻度（HF）: 2秒の収縮と2秒の休息のサイクルで行われる筋収縮運動

• 電気刺激の周波数は50Hz、刺激強度は4.7mAです。この刺激は、1日1回、週6日、2週間にわたって適用されました .

Results

HFグループでは、IMおよびLFグループと比較して、筋線維萎縮と筋拘縮が有意に抑制されました。また、PGC-1αのmRNA発現が増加し、Atrogin-1やMuRF-1の発現が抑制されました。これにより、筋萎縮が軽減されました。また、NGFの含有量が減少し、痛みのしきい値が向上しました。

• マクロファージの蓄積が44％減少

• 筋の断面積が27％増加

• 関節可動域が12°拡大

• 痛み閾値が33％上昇

Conculusion

ベルト電極を使用した高頻度の筋収縮運動は、固定による筋萎縮、筋拘縮、筋痛の予防に効果的です。特に、マクロファージの蓄積とNGFの発現を抑制することで、筋痛を軽減します。今後の研究では、異なる電気刺激パラメータの検討やヒトでの応用が求められます。

限界点

• マウスモデルでの実験であるため、ヒトへの適用にはさらなる検証が必要。

• 電気刺激の最適な周波数や強度についてのさらなる研究が必要。

読者が得られるポイント

• 高頻度の電気刺激は筋萎縮や拘縮を抑制し、痛みを軽減する。

• 電気刺激は筋痛の予防に有効であり、リハビリテーションに応用できる可能性がある。

ブログの要約には間違いや個人的な解釈が含まれる可能性があります。
論文の詳細が気になる方、もっと詳しく知りたい方は、是非論文を一読ください。

Honda Y, Takahashi A, Tanaka N, et al. Muscle contractile exercise through a belt electrode device prevents myofiber atrophy, muscle contracture, and muscular pain in immobilized rat gastrocnemius muscle. PLOS ONE. 2022;17(9):e0275175.
DOI: 10.1371/journal.pone.0275175.