筋肉のコリはなぜ起こるのか|逃避反射と筋緊張の神経科学
痛みを感じたとき、身体は無意識に防御反応を起こします。
たとえば、熱いものに触れた瞬間に手を引っ込める、痛みのある部位をかばう、身体を固めるといった反応です。
臨床では、こうした反応が筋肉のコリ、筋緊張、筋性防御として観察されることがあります。
肩こりや腰痛で「鉄板のように硬い」と感じる筋肉も、筋そのものの異常というより、神経系による防御反応の結果として生じている可能性があります。
逃避反射とは何か|コリを生みうる防御反応
逃避反射(withdrawal reflex)は、侵害刺激から身体を守るために生じる反射です。
屈曲反射や引っ込め反射とも呼ばれ、侵害受容器が刺激に反応すると、その情報は脊髄後角の介在ニューロンを介して屈筋のα運動ニューロンへ伝達されます。
その結果、同側の屈筋が収縮する屈筋反射が起こり、状況によっては対側の伸筋活動を伴う交叉性伸展反射もみられます。
これは多シナプス性反射であり、局所だけで完結する単純な現象ではありません。
侵害刺激はAδ線維による一次痛、C線維による二次痛として伝達されますが、逃避反射は意識に上るほど明確な痛みがなくても、閾値以下の侵害受容入力によって誘発されることがあります。
つまり、本人が痛みとして自覚していなくても、神経系はすでに防御的な筋活動を始めている可能性があります。
侵害受容入力が続くと何が起こるのか
侵害受容入力が一時的であれば、逃避反射も短時間で終わります。
しかし、侵害受容入力が持続すると、防御反応としての筋活動も持続しやすくなります。
その過程では、α運動ニューロンだけでなくγ運動ニューロンの活動も関与し、筋活動の高まりが続く可能性があります。
こうした反応は多くの場合、無意識的に生じます。
また、筋活動の増加は、その部位を守るだけでなく、末梢神経の状態と入力に対する過度な負荷を避ける方向に働いている可能性もあります。
したがって、筋緊張は単純な筋肉の硬さではなく、神経系が現在の入力状況に適応した結果として理解する必要があります。
筋肉のコリと筋緊張はどうつながるのか
侵害刺激が持続すると、痛みのある部位やその周囲で筋活動のパターンが変化することがあります。
その結果としてみられる持続的な筋活動は、筋緊張(muscle guarding)や筋性防御として表現されます。
この反応には、関節運動を制限し、刺激にさらされている部位を保護する役割があると考えられます。
DNM創始者 Diane Jacobs.
逃避反射に関連した慢性的な筋緊張が続くと、周囲組織への圧迫や運動時の不快感が強まり、動作時痛や可動域制限として認識されることがあります。
ここで重要なのは、筋肉が悪いのではなく、神経系が防御的な出力を継続している可能性があるという視点です。
疼痛適応モデル|痛みによる運動出力の変化
痛みに伴う筋活動の変化を説明するモデルとして、疼痛適応モデル(Pain Adaptation Model)(Lund et al., 1991)が知られています。
このモデルでは、痛みが存在するとアゴニスト筋の活動が低下し、アンタゴニスト筋の活動が増加する可能性が示されています。
たとえば肘を曲げる動作では、上腕二頭筋が主動作筋であり、上腕三頭筋は反対方向に働く筋です。
痛みがある状況では、主動作筋の活動を抑えつつ、関節を安定させる方向の筋活動が高まることで、神経系が動きを保護的に調整している可能性があります。
この視点では、筋緊張や運動制限は異常所見というより、防御的な適応反応として理解されます。
脊柱のこわばりは保護反応として説明できるのか
慢性の非特異的腰痛患者を対象とした研究では、脊柱のこわばり(lumbar stiffness)と痛覚閾値の関係が調べられています。
慢性の非特異的腰痛の方132人を対象にした研究では、脊柱のこわばりが強い被験者ほど圧痛閾値が高い、すなわち痛みの感度が低いことが報告されています。
「腰部のこわばりの増加は、腰部内の侵害受容の活性を低下させ、圧痛閾値を上げる、適応的な機械的保護システムの一部として説明できる可能性がある。」「痛みは、保護反応と考えられることから、脊柱がこわばると、保護反応が少なくて済み、結果的に力に耐える能力が高まる。(すなわち、圧痛閾値が高くなる)」
A cross-sectional analysis of persistent low back pain, using correlations between lumbar stiffness, pressure pain threshold, and heat pain threshold
この研究は、身体のこわばりが単なる構造的異常ではなく、神経系による保護反応として理解できる可能性を示しています。
身体をこわばらせること自体が、侵害受容入力に対する適応として働いている可能性があるという視点は、筋肉のコリを考えるうえでも重要です。
侵害受容性屈曲反射の研究|反射は局所だけではない
侵害受容性屈曲反射は、単純な局所反射としてだけでは説明できません。
ヒトを対象としたレビューでは、この反射が刺激部位とは独立して四肢すべてにおいて検出されうること、さらにその調節に内因性オピオイドやセロトニン作動系が関与する可能性が示されています。
「侵害受容性屈曲反射”調節”の根底にあるメカニズムは不完全に理解されたままであるが、内因性オピオイドとセロトニン作動系を暗示する実質的な証拠がある。」「主観的な疼痛感覚の増加と共に、侵害受容性屈曲反射の促進は、二次痛覚過敏の人において実証された。」
The nociceptive flexion reflex in humans – review article
V. Skljarevskia, N.M. Ramadana
この知見は、逃避反射や筋緊張が単なる脊髄の自動反応ではなく、より広い神経系の調節を受けていることを示唆します。
また、二次痛覚過敏との関連は、防御反応の過剰化を考えるうえでも重要です。
患者様で結果が一貫しない理由|慢性疼痛では反射だけでは足りない
一方で、患者様を対象とした侵害受容性屈曲反射の研究は、健康なボランティアほど一貫した結果を示していません。
The nociceptive flexion reflex in human
V. Skljarevskia, N.M. Ramadana
この点は、臨床の疼痛患者様では神経系の状態が均一ではないことを示しています。
慢性疼痛では、中枢性感作、注意、予測、情動、過去の経験、睡眠、ストレス反応などが侵害受容処理に影響しうるため、単純な反射モデルだけでは全体像を説明しきれません。
そのため、筋肉のコリを考える際にも、局所反射だけでなく神経系全体の情報処理として理解する必要があります。
下行性疼痛抑制系と筋緊張|防御反応は調節される
このような反射活動は、脊髄レベルだけで決まるわけではありません。
脳幹を中心とした下行性疼痛抑制系が働くことで、脊髄の侵害受容処理や逃避反射が調節される可能性があります。
下行性疼痛抑制系が活性化すると、脊髄後角の侵害受容ニューロンや介在ニューロンの活動が抑制され、侵害受容性屈曲反射が抑えられることがあります。
その結果、下位運動ニューロンへの出力が減少し、横紋筋の活動が低下して筋緊張が和らぐ可能性があります。
こうした調節には、内因性オピオイド、セロトニン、ノルアドレナリンなどが関与すると考えられています。
つまり神経系では、侵害受容入力に対して筋活動が高まる場合もあれば、下行性調節によってその出力が抑えられる場合もあります。
筋肉の緊張状態は筋そのものの問題ではなく、神経系による運動出力のバランスの結果として変化している可能性があります。
強い刺激とDNIC|その場で緩む感覚をどう考えるか
強いマッサージなどの刺激によって、その場では筋肉が緩んだように感じることがあります。
この現象の説明として知られているのが、DNIC(Diffuse Noxious Inhibitory Controls:広汎性侵害抑制調節)です。
DNICは現在ではConditioned Pain Modulation(CPM)とも呼ばれ、「痛みが別の痛みを抑える」という神経現象として理解されています。
強い侵害刺激が加わると、脳幹を介した下行性疼痛抑制系が働き、一時的に痛みや防御反応が軽減することがあります。
しかし、これは持続的な改善ではなく、その場限りの鎮痛反応である可能性があります。
筋肉が硬いから強く押すという発想で侵害刺激を繰り返すと、防御反応としての筋緊張を逆に強める場合もあります。
そのため、「強く受けるほど効く」という解釈は慎重に吟味する必要があります。
結論
逃避反射は、侵害刺激から身体を守るために生じる防御反応です。
侵害受容入力が続けば、その反応としての筋活動も続き、臨床では筋肉のコリ、筋緊張、筋性防御として観察されることがあります。
A critical evaluation of the trigger point phenomenon
筋肉のコリは、単純な構造異常や筋そのものの故障としてみるだけでは不十分です。
むしろ、侵害受容入力やその文脈に対して神経系が防御的に出力した結果として理解するほうが、疼痛科学や神経科学との整合性が高くなります。
したがって、筋緊張をみたときには、どの筋が硬いかだけでなく、なぜ神経系がその出力を選んでいるのかを考える必要があります。
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