インナーマッスルは咳より先に働く？息の勢いと深い腹筋の準備を研究で読む

咳をした瞬間にお腹が固くなると、深い筋肉が先回りしたように感じる。腹筋の電気活動、息の流れ、収縮のタイミングを測った研究から、インナーマッスルの役割を読む。人と動物、咳とくしゃみを分け、強い咳が体幹の強さを示すのか、呼吸の練習へ何を持ち帰れるのかを考える。

静かな会議室で不意に咳が出て、お腹が一瞬固くなる。指を当てれば動きは分かるが、その内側で何が先に始まったかまでは分からない。「インナーマッスルが咳より先に働いて守る」という説明は分かりやすい。ただし、咳を対象にした動物実験では、深い筋肉だけが順番に先行するのでなく、複数の腹筋が同時に活動した。麻酔下のネコでの結果であり、18〜39歳の女性の開始順序へそのまま当てはめることはできない。[9]

答えの芯は、深い腹筋も咳に参加するが、それだけを独立した先発隊と考えないことだ。人の随意的な咳を測った研究でも、吸う筋肉と吐く筋肉の協調が示唆されている。随意的とは、指示に応じて自分で咳をすることを指す。[8]

「インナーマッスル くしゃみ」で検索して来た人にも、この区別が役立つ。ここで読むのは主に咳の研究であり、くしゃみの開始順序を判定する記事ではない。強く息が出るという見た目が似ていても、咳で得た数字をそのままくしゃみの説明へ移すことは避けたい。咳の中でさえ、刺激に反応して出る場合と、自分で行う場合には分けて読む必要がある。[4][18]

「咳より先」は何の始まりを指すのか

先に働くかを考えるには、比較する出来事を決める必要がある。腹筋の電気活動が始まる時点、活動が最大になる時点、息の流れが最大になる時点は、それぞれ異なる測定対象だ。咳の研究では、筋電図という筋肉の電気活動の記録と、空気の流れを測る記録が併用されている。お腹に触れた感覚だけで、これらを同じ時計の上に置くことはできない。[4][8]

咳は、喉と呼吸に関わる複数の筋肉が順に活動する防御の動作として記述されている。健康な人の研究では、吸う局面と吐く局面を分けて筋活動や胸腹部の容積変化を測った。「咳の前」という短い言葉の中にも、空気を用意する局面と、その空気を押し出す局面がある。[8]

したがって、音が聞こえるより前にお腹が動いたとしても、それだけで「姿勢を守るために腹横筋が単独で先行した」とは結び付かない。空気を出すための準備と、姿勢の準備を同じ意味で使うと、測った動作から説明が離れてしまう。人の咳の研究が扱うのは、呼吸筋の活動と空気・胸腹部の動きの関係である。[8]

既存記事「インナーマッスルはボールを受ける前に働く？投げ返す動きと姿勢の準備を読む」では、外から来る動きへの準備を扱う。こちらで追うのは、咳という呼吸動作の中での筋肉の分担だ。ボールの到着と呼気の開始を同じ合図として扱わないことで、「先回り」という言葉に何を期待しているのかも整理しやすくなる。

また、咳の大きさを語るときには、音の大きさだけを物差しにしない。刺激を吸入させた人の実験では、咳の回数、腹筋の活動で表す強さ、吸気を伴うかどうかという動作の型を区別した。研究上の「強い」は、周囲の人が振り向くような音と同じ意味ではない。[4]

深い腹筋も表面の腹筋も、咳では一緒に働く

腹横筋は、ここでは深い腹筋として注目する筋肉だ。これに加え、お腹の前面の腹直筋、脇腹の外腹斜筋と内腹斜筋を記録したネコの実験がある。18〜39歳の女性への適用は、この動物実験とは分けて検証する必要がある。研究者は麻酔下で気道を機械的に刺激し、咳を起こした。同じ動物で、息を吐く際に抵抗を加える課題とも比較している。[9]

抵抗に向かって息を吐く課題では、筋活動の動員に違いがあり、腹横筋、内腹斜筋、腹直筋と外腹斜筋の順に活動の優位さが示された。対して咳では、記録した腹筋が同時に活動した。この結果は、深い筋肉が呼気に関わることと、どんな呼気動作でも深い筋肉だけが優先されることを分ける手掛かりになる。[9]

活動の大きさも異なった。咳での筋電図の最大振幅は、最も大きな呼気抵抗の条件に比べて3〜10倍、胃内圧は少なくとも8倍だった。胃内圧とは胃の中の圧力で、ここでは腹部で生じる圧力を捉える指標として測定されている。研究者は、咳の際には腹筋群がまとまって働くと解釈した。[9]

この倍率を、人のヨガの呼吸と咳の比較表へ載せることはできない。対象は麻酔したネコであり、比較相手も実験で設定した呼気抵抗だ。「咳なら普段の呼吸の何倍も鍛えられる」という運動処方へ変えると、対象と課題を飛び越えてしまう。ここで得られるのは、同じ筋肉でも動作が変われば活動の組み合わせが変わるという観察である。[9]

深い筋肉と表面の筋肉を、役に立つ側と邪魔をする側に分ける必要もない。少なくともこの咳の実験では、表面を含む腹筋群の参加が結果の中心だった。腹直筋が働いたら失敗、腹横筋だけ感じられたら成功、という採点法は、この課題で観察された協調には合わない。[9]

息の勢いは、腹筋の活動量だけでは決まらない

健康な10人を対象にした人の実験では、座位と仰向けで、自分で咳を行った。咳を始めるときの肺の空気量を4条件に変え、呼吸に関わる7筋の表面筋電図と、胸腹部の容積を調べている。記録対象には外腹斜筋と腹直筋が含まれるが、深い腹横筋の開始時刻を直接比較した実験として読むものではない。[8]

この研究では、咳の最大呼気流量は開始時の空気量が多いほど増加した。最大呼気流量とは、吐き出す空気の流れが最も速くなる値だ。一方で研究者は、姿勢や空気量が随意的な咳全体に及ぼす影響は大きくなく、吸気筋と呼気筋の協調した収縮による特定の胸腹部の動きが重要らしいと述べている。[8]

流れに差が出たという結果と、動作全体への影響は大きくないという解釈は、矛盾ではない。前者は息の流れの最大値、後者は複数の筋肉と胸腹部の動きを含む評価だ。測定項目が違えば、同じ実験でも見える変化は違う。勢いが増えたという一項目だけで、深い腹筋がより早く働いたと追加してはいけない。[8]

胸腹部の容積変化も、腹部だけが主役ではなかった。仰向けでは吸う局面と吐く局面の胸部の割合が60%と64%、座位では68%と69%だった。お腹の固さが印象に残っても、測った動きは胸部優位だったのである。指先で感じやすい場所が、その動作の全体像を代表するとは限らない。[8]

立川駅北口から歩きながら咳をした場面を思い出しても、肺にどれだけ空気があり、胸がどのように動いたかまでは再現しにくい。研究で姿勢や空気量をそろえるのは、その違いを本人の能力と取り違えないためだ。昨日より息が勢いよく出たという体感を、そのまま体幹の成績表にはしない方がよい。[8]

測り方にも目を向けたい。人の実験で用いた表面筋電図は、皮膚に置いた電極で活動を記録する方法である。この実験では、胸や首の呼吸筋も記録対象だった。お腹だけを眺めるより、多くの場所の活動を並べることで、吸う筋肉と吐く筋肉が関わる咳の形を検討している。[8]

同じ「腹筋を測った研究」という紹介でも、腹横筋まで含めたネコの記録と、人の外腹斜筋・腹直筋などの表面記録では、答えられる問いが違う。前者は腹筋群の動員の違いを、後者は姿勢や空気量と胸腹部の動きとの関係を調べた。論文を並べるときには、名前の似た指標を一つの検査結果のようにつなげないことが必要だ。[8][9]

比較の基準も見逃せない。ネコの3〜10倍は、安静にしているときとの倍率ではなく、設定した中で最大の呼気抵抗に対する活動との倍率である。分母を「何もしていないとき」に取り替えると、数字の意味が変わってしまう。見出しに大きな倍率が出てきたら、何に対する倍率なのかを一緒に読むと理解しやすい。[9]

人の研究での姿勢の比較も、座る方が咳の練習に優れているかを競ったものではない。座位と仰向けで筋活動と容積の関係を確かめた実験だ。日常では椅子に座ったときと寝床で咳が出たときで感覚が違っても、その印象から一方の姿勢を体幹強化の方法に選ぶことは、この研究の目的を越える。[8]

数字で読む咳と腹筋の分担

健康な10人：姿勢と開始時の空気量を変え、随意的な咳を調べた人の実験だ。[8]

7筋・4条件：呼吸筋の表面筋電図を、異なる開始空気量で記録した。[8]

3〜10倍：ネコの咳の筋電図最大振幅を、最大の呼気抵抗条件と比べた値である。[9]

36人：刺激による咳の回数、強さ、動作の型を分けて調べた人の実験の対象数だ。[4]

25±27%：頸部の脊髄損傷者14人で、補助により最大呼気流量が増えた平均値とばらつきである。[3]