筋痙攣を科学的に説明する｜筋痙攣治療の選択肢

マラソンの医学的問題についての12年間の要約報告では、けいれんは医学的遭遇の6.1％を占め、参加者1.000人あたり1.2症例であった。 しかし、運動に伴う筋肉のけいれんは、他の激しいスポーツでも問題となる。

けいれんは脱水症状と電解質の不均衡によって起こると長い間考えられてきました。 その理論は、発汗により細胞外液区画が次第に収縮し、間質容積の減少につながるというものです。 さらに、過度の発汗は、同時にナトリウム、カルシウム、マグネシウム、塩素、カリウムの欠乏につながる可能性があります。 これら両方の影響により、神経終末の機械的変形と周囲のイオンおよび神経伝達物質の濃度の上昇が起こり、運動神経終末の過剰興奮と自発放電につながると考えられています。

しかし、この説を支持する研究はすべて、因果関係を示していない。支持する研究の参加者の中には、血清電解質損失または汗電解質損失があるにもかかわらず、けいれんを起こした者は一人もいない。また、けいれんは働く筋肉内でしか起こらないのに、なぜストレッチをするとけいれんがすぐに緩和されるのだろうか？

シュウェルヌスら (2009)は、けいれんは神経筋疲労に対応する反射制御メカニズムの変化によって起こるという考えを広めた。 具体的には、筋の過負荷と疲労が、筋紡錘からの興奮性駆動とα運動ニューロンへの抑制性駆動の不均衡を引き起こし、最終的に局所的なけいれんを生じさせる。 この仮説は実験的に裏付けられている。骨格筋の疲労は、動物モデルにおいて、ゴルジ腱装置からα運動ニューロンへの抑制性入力を減少させ、筋紡錘からの興奮性入力を増加させることが示されているからである。 また、骨格筋が短縮した状態で収縮すると、GTOからのシグナル伝達が低下することも示されており、ストレッチが急性EAMCの治療法として最も有名で効果的である理由も説明できる。

では、神経筋のコントロールが変化する危険因子は何だろうか？

アスリートのけいれん閾値周波数は個人差があるようで、これはけいれんを誘発するのに必要な最小限の電気刺激である。

驚くことではないが、運動によるけいれんの既往歴があることが、将来のけいれんの最も高い危険因子であるようだ。 研究結果ははっきりしないが、けいれんの家族歴や特定のコラーゲン遺伝子が一因である可能性はあるようだ。 さらに、男性は女性よりも運動誘発性のけいれんを起こしやすいようだが、これは運動筋の速筋線維の比率が高いためかもしれない。 ついに、シュワーベらが発表した。 運動強度と運動時間が高いほどけいれんのリスクが高くなることが証明されている。 けいれんを起こしやすいアスリートは、そうでないアスリートと比較して、腱や靭帯の損傷歴がある可能性が高いことがわかった。

では、どうすればけいれんを治療し、予防できるのか？

電解質と水分補給理論には限界があるため、塩錠剤とマグネシウム補給は、一般的に使用されてはいるが、エビデンスに欠ける。 キニーネの使用は、夜間けいれんや特発性けいれんの発生率を減少させることが示されているが、血小板レベルの低下を招く可能性があるため、米国では現在使用禁止となっている。

ネルソンら (2016)は、運動に伴う筋痙攣に対するいくつかの有望な戦略を報告しているが、その有効性を証明するための質の高い試験はまだ行われていない：

• けいれんを起こしやすいハムストリングスにおける大殿筋などの拮抗筋の再教育 (Wagnet et al. 2010年
• キネシオテーピングと圧縮衣類は、皮膚にひだを作り、局所的な血流の増加と機械受容器への圧力の軽減をもたらすと考えられています (Marban et al. 2011年
• マッサージ療法は、神経の興奮性を変化させることが示されている（Behm et al. 2013)
• 過換気は、筋肉のけいれんの一因となる呼吸性アシドーシスを予防します (Murphy et al. 2011年
• 酢酸とともに高濃度の塩分を含む約1ml/kgのピクルスジュースは、けいれんを起こす筋肉の抑制性神経伝達物質活性を高める反射を引き起こすと考えられている（Miller et al. 2010)

最後に、ストレッチは急性疲労による筋けいれんの緩和に最も効果的な治療法であるようだ。ストレッチはゴルジ腱器官の緊張を高め、その結果、α運動ニューロンへの求心性反射抑制が高まると考えられているからである。

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ネルソン NL、チュリラ JR。 運動関連筋けいれんに関する叙述的レビュー： 神経筋疲労に寄与する要因と管理上の意味。 筋肉と神経。 2016年8月;54(2):177-85.

シュワーベK、シュウェルヌスMP、ダーマンW、スワンベルダーS、ヨルダンE.56キロのロードレース中の医学的合併症の潜在的な危険因子である経験の少なさとランニングペース：26 354レーススターターにおける前向き研究-SAFER研究II。英国スポーツ医学ジャーナル。 2014 Jun 1;48(11):905-11.

シュヴェルヌス議員。 運動関連筋けいれん（EAMC）の原因は、神経筋制御の変化、脱水、または電解質枯渇でしょうか？ 英国スポーツ医学ジャーナル。 2009年6月1日;43(6):401-8.

Wagner T, Behnia N, Ancheta WK, Shen R, Farrokhi S, Powers CM. ハムストリングスの運動関連けいれんを有するトライアスリートにおける大殿筋の強化と神経筋再教育。 2010 Feb;40(2):112-9.

マーフィーPM、マーフィーCA. 重度の運動関連筋痙攣に対する簡単な治療法としての過呼吸。 痛みの医学。 2011 Jun 1;12(6):987-.

Miller KC, Mack GW, Knight KL, Hopkins JT, Draper DO, Fields PJ, Hunter I. 低水分状態のヒトにおける電気的筋痙攣の反射抑制。 Med Sci Sports Exerc. 2010 May 1;42(5):953-61.

https://www.redalyc.org/pdf/3010/301023466010.pdf

Behm DG, Peach A, Maddigan M, Aboodarda SJ, DiSanto MC, Button DC, Maffiuletti NA. マッサージとストレッチは、痙攣収縮特性に影響を与えることなく、脊髄反射の興奮性を低下させる。 Journal of Electromyography and Kinesiology. 2013 Oct 1;23(5):1215-21.