脳神経内科学 · G2-07
筋緊張の調節と障害
G2-07: Control and disorders of muscle tone
🧠 全体像:筋緊張は安静時に他動運動 passive range of motion 他動運動(passive range of motion) passive range of motion(他動運動) へ示す抵抗で、筋紡錘muscle spindle筋紡錘(muscle spindle)muscle spindle(筋紡錘)・脊髄反射弓spinal reflex arc 脊髄反射弓(spinal reflex arc)spinal reflex arc(脊髄反射弓) と下行性調節の結果である。亢進を痙縮 spasticity痙縮(spasticity) spasticity(痙縮)・固縮rigidity固縮(rigidity)rigidity(固縮)・ジストニアdystonia ジストニア(dystonia)dystonia(ジストニア) に分け、低下では末梢性と小脳性 cerebellar 小脳性(cerebellar) cerebellar(小脳性) を考える。
調節機構
flowchart TD
A["筋伸張"] --> B["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='muscle spindle'>筋紡錘</span> Ia<span class='jp-term jp-term-diagram' title='afferent fiber'>求心線維</span>"]
B --> C["脊髄<span class='jp-term jp-term-diagram' title='alpha motor neuron'>α運動ニューロン</span>"]
C --> D["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='homonymous'>同名</span>筋収縮:<span class='jp-term jp-term-diagram' title='stretch reflex'>伸張反射</span>"]
E["γ運動ニューロン"] --> F["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='muscle spindle'>筋紡錘</span>感度を調節"]
F --> B
G["皮質・脳幹<span class='jp-term jp-term-diagram' title='descending tracts'>下行路</span>"] --> C
H["小脳・大脳基底核"] --> G
筋緊張は患者が脱力した状態で関節を異なる速度で他動 passive (movement) 他動(passive (movement)) passive (movement)(他動) し、抵抗、可動域、疼痛を評価する。腱反射、クローヌスclonusクローヌス(clonus)clonus(クローヌス)、筋力、筋萎縮muscle wasting (muscle atrophy) 筋萎縮(muscle wasting (muscle atrophy))muscle wasting (muscle atrophy)(筋萎縮) も併せる。
筋緊張亢進
| 型 | 特徴 | 主な局在・原因 |
|---|---|---|
| 痙縮spasticity痙縮(spasticity)spasticity(痙縮)1 | 速度依存性velocity-dependent 速度依存性(velocity-dependent)velocity-dependent(速度依存性) の抵抗増加、折り畳みナイフ現象clasp-knife phenomenon折り畳みナイフ現象(clasp-knife phenomenon)clasp-knife phenomenon(折り畳みナイフ現象)、腱反射亢進hyperreflexia腱反射亢進(hyperreflexia)hyperreflexia(腱反射亢進) | 上位運動ニューロンupper motor neuron, UMN 上位運動ニューロン(upper motor neuron, UMN)upper motor neuron, UMN(上位運動ニューロン) 路:脳卒中、脊髄障害、多発性硬化症multiple sclerosis多発性硬化症(multiple sclerosis)multiple sclerosis(多発性硬化症)など |
| 固縮rigidity固縮(rigidity)rigidity(固縮) | 速度に依存しない全可動域の抵抗。鉛管様lead-pipe鉛管様(lead-pipe)lead-pipe(鉛管様)・歯車様cogwheel歯車様(cogwheel)cogwheel(歯車様) | 大脳基底核、Parkinson病 |
| ジストニアdystoniaジストニア(dystonia)dystonia(ジストニア) | 持続性または間欠性のパターン化した反復性姿勢・運動 | 遺伝性、薬剤性、構造性、変性疾患など |
| パラトニアparatoniaパラトニア(paratonia)paratonia(パラトニア) | 検者の他動 passive (movement) 他動(passive (movement)) passive (movement)(他動) に不随意に抵抗または協調 | 前頭葉機能障害frontal lobe dysfunction前頭葉機能障害(frontal lobe dysfunction)frontal lobe dysfunction(前頭葉機能障害)、認知症 |
ジストニアdystonia ジストニア(dystonia)dystonia(ジストニア) は単なる「高緊張」ではなく運動異常であり、随意運動voluntary motor function (voluntary movement) 随意運動(voluntary motor function (voluntary movement))voluntary motor function (voluntary movement)(随意運動) で誘発・増悪し、隣接する筋群へ活動が波及する溢流現象overflow phenomenon溢流現象(overflow phenomenon)overflow phenomenon(溢流現象)(motor overflow)を伴うことがある。
💡 折りたたみナイフ現象clasp-knife phenomenon 折りたたみナイフ現象(clasp-knife phenomenon)clasp-knife phenomenon(折りたたみナイフ現象) の機序は「ゴルジ腱器官Golgi tendon organ ゴルジ腱器官(Golgi tendon organ)Golgi tendon organ(ゴルジ腱器官) (Ib)による抑制」と説明されることが多いが、この説明には異論がある。 除脳decerebration除脳(decerebration)decerebration(除脳)・脊髄背側半切したネコを用いた電気生理 electrophysiology 電気生理(electrophysiology) electrophysiology(電気生理) 学的研究では、折りたたみナイフ反射の反射パターンはゴルジ腱器官 Golgi tendon organ ゴルジ腱器官(Golgi tendon organ) Golgi tendon organ(ゴルジ腱器官) (Ib線維)にも二次終末(II群線維)にも一致せず、両者はこの反射の主要な媒介者 vector 媒介者(vector) vector(媒介者) ではないと結論 conclusion 結論(conclusion) conclusion(結論) されている。伸張・等尺性収縮isometric contraction 等尺性収縮(isometric contraction)isometric contraction(等尺性収縮) のいずれにも反応する自由神経終末 free nerve ending 自由神経終末(free nerve ending) free nerve ending(自由神経終末) (III・IV群求心線維 afferent fiber求心線維(afferent fiber) afferent fiber(求心線維))が媒介する可能性が同じ研究グループの後続論文で報告されている2。この知見はネコの動物実験 animal testing 動物実験(animal testing) animal testing(動物実験) に基づくものであり、ヒトでの直接的な検証ではない点に注意する。
⚠️ modified Ashworth scaleの評価者間信頼性 inter-rater reliability 評価者間信頼性(inter-rater reliability) inter-rater reliability(評価者間信頼性) は「中等度」にとどまる。 33件の研究(参加者1065例)を対象にしたメタ解析 Meta-analysis メタ解析(Meta-analysis) Meta-analysis(メタ解析) では、評価者間信頼性inter-rater reliability 評価者間信頼性(inter-rater reliability)inter-rater reliability(評価者間信頼性) は下肢でICC=0.686・κ=0.360、上肢でICC=0.781・κ=0.625であり、上肢の方が下肢より良好だが全体としては中等度にとどまる3。診察所見だけで痙縮 spasticity 痙縮(spasticity) spasticity(痙縮) の重症度を厳密に追跡することには限界があると理解する。
筋緊張低下
弛緩性低緊張flaccid hypotonia 弛緩性低緊張(flaccid hypotonia)flaccid hypotonia(弛緩性低緊張) は下位運動ニューロン lower motor neurons下位運動ニューロン(lower motor neurons) lower motor neurons(下位運動ニューロン)、末梢神経、神経筋接合部neuromuscular junction (NMJ)神経筋接合部(neuromuscular junction (NMJ))neuromuscular junction (NMJ)(神経筋接合部)、筋の障害でみられ、筋力低下・腱反射低下hyporeflexia腱反射低下(hyporeflexia)hyporeflexia(腱反射低下)・筋萎縮muscle wasting (muscle atrophy) 筋萎縮(muscle wasting (muscle atrophy))muscle wasting (muscle atrophy)(筋萎縮) を伴いうる。小脳病変cerebellar lesion 小脳病変(cerebellar lesion)cerebellar lesion(小脳病変) では失調とともに低緊張を示すことがある。急性の上位運動ニューロン障害 upper motor neuron lesion 上位運動ニューロン障害(upper motor neuron lesion) upper motor neuron lesion(上位運動ニューロン障害) も脊髄ショック spinal shock 脊髄ショック(spinal shock) spinal shock(脊髄ショック) など初期には弛緩性となり、その後痙縮 spasticity 痙縮(spasticity) spasticity(痙縮) へ移行しうる。
重症筋無力症の本態は易疲労性 fatigability 易疲労性(fatigability) fatigability(易疲労性) 筋力低下で、筋緊張が日内に高低を反復する病態とは捉えない。多発性硬化症multiple sclerosis 多発性硬化症(multiple sclerosis)multiple sclerosis(多発性硬化症) は中枢神経の脱髄疾患 demyelinating disease 脱髄疾患(demyelinating disease) demyelinating disease(脱髄疾患) であり、下位運動ニューロンlower motor neurons 下位運動ニューロン(lower motor neurons)lower motor neurons(下位運動ニューロン) を一律に障害するわけではない。
まとめ
- 痙縮spasticity 痙縮(spasticity)spasticity(痙縮) は速度依存性 velocity-dependent速度依存性(velocity-dependent) velocity-dependent(速度依存性)、固縮rigidity 固縮(rigidity)rigidity(固縮) は速度非依存性である。
- ジストニアdystonia ジストニア(dystonia)dystonia(ジストニア) は異常姿勢 abnormal posturing異常姿勢(abnormal posturing) abnormal posturing(異常姿勢)・運動を生む運動異常として評価する。
- 筋緊張だけでなく筋力、反射、萎縮、失調を組み合わせて局在する。
出典
- 1.Pathophysiology of spasticity: implications for neurorehabilitation(BioMed Research International・2014)総説の本文で、痙縮(spasticity)は伸張反射の亢進による速度依存性の筋緊張増加と定義され、上位運動ニューロン症候群(UMNS)の一要素にすぎないこと、中枢性の急性障害(外傷・脳卒中)から痙縮出現までに遅延があることは単純な脱抑制(release phenomenon)だけでは説明できず、脊髄・脳内の可塑的変化(特に固定不動による除反応性低下=postactivation depressionの減弱)が関与することを確認した閲覧 2026-08-27
- 2.Neural mechanisms underlying the clasp-knife reflex in the cat. I. Characteristics of the reflex(Journal of Neurophysiology・1990)除脳・脊髄背側半切したネコを用いた電気生理学的研究で、伸張・等尺性収縮に対する折りたたみナイフ反射(clasp-knife reflex)の反射作用は、ゴルジ腱器官(Ib線維)や二次終末(II群線維)の反応特性とは一致せず、両者は折りたたみナイフ反射の主要な媒介者ではないと結論したこと(自由神経終末〈III・IV群求心線維〉が媒介する可能性を後続論文で報告)を確認した(ネコを用いた動物実験)閲覧 2026-08-27
- 3.Inter- and intra-rater reliability of the Modified Ashworth Scale: a systematic review and meta-analysis(European Journal of Physical and Rehabilitation Medicine・2018)33件の実証研究(参加者1065例)を対象にした系統的レビュー・メタ解析で、modified Ashworth scaleの評価者間信頼性は下肢でICC=0.686・κ=0.360、上肢でICC=0.781・κ=0.625と、上肢の方が下肢より良好であるものの全体として中等度にとどまることを確認した閲覧 2026-08-27