結論から言うと——伸張反射は、筋肉が急に引き伸ばされたとき、筋肉の中のセンサー（筋紡錘）がそれを感じ取り、同じ筋肉を反射的に縮める反応です。ひざの下をたたくと脚が跳ねる膝蓋腱反射が代表例です。ジャンプやランニングのように、伸ばされてすぐ縮む動作では、短い潜時の伸張反射が切り返しの局面で力を生み出すのに大きく役立っています（Komi 2000）。一方、ふくらはぎを長時間くり返し伸ばした後には、伸張反射の大きさが84.8%低下しました（Avela ら 1999）。
| よくある誤解 | 正しい理解 |
|---|---|
| 伸張反射は脊髄だけで起こる単純な反応 | 脊髄を通る短い潜時の反射に加え、脳（運動野）を通る長い潜時の反応もある（Matthews 1991） |
| 反射はトレーニングでは変わらない | 4週間のホッピングトレーニングで、ヒラメ筋の腱反射が約28%大きくなった（Voigt ら 1998b） |
| 運動前の長いストレッチは反射に影響しない | くり返しの長いストレッチの後、伸張反射は84.8%、最大筋力は23.2%低下した（Avela ら 1999） |
伸張反射をたとえ話でつかむ
伸張反射は「引っぱられたゴムひもの防犯ブザー」です。筋肉が急に引き伸ばされると、筋紡錘というセンサーがブザーを鳴らし、その信号が脊髄に届くと、すぐに「縮め」という命令が同じ筋肉に返ってきます。脳で考える前に体が反応するので、伸ばされすぎを防いだり、反動を使った動きを助けたりできます。
伸張反射の流れ
- 伸ばされる：筋肉が急に引き伸ばされる
- 感じ取る：筋肉の中の筋紡錘が伸びを感じ取る
- 伝える：感覚神経（Ia線維）が信号を脊髄へ送る
- 命令する：脊髄で運動神経に信号が伝わり、同じ筋肉が縮む
- 拮抗筋はゆるむ：同時に反対側の筋肉（拮抗筋）の働きが抑えられる（相反抑制）
主働筋と拮抗筋の関係は主働筋と拮抗筋の記事で解説しています。
短い潜時と長い潜時の反射
| 短い潜時の伸張反射 | 長い潜時の反応 | |
|---|---|---|
| 通り道 | 脊髄（膝蓋腱反射など） | 脳の運動野を通ると考えられている（Matthews 1991） |
| 特徴 | 伸ばされてから最も早く起こる | 少し遅れて起こる。人ではこちらが重要とされる場面がある（Matthews 1991） |
Matthews（1991）は、すでに力を入れている手の筋肉を伸ばしたときにはっきり見られる遅れた反応について、脳を通る反射とする考えがほかの説明より有力になったとまとめています。
ジャンプや走る動作での伸張反射
伸ばされてすぐ縮む動作（伸張‐短縮サイクル）では、縮む局面の筋電図の活動はとても小さいのに、短い潜時の伸張反射の成分がはっきりと現れ、切り返しの局面での力の発揮に大きく役立っています（Komi 2000）。反射の大きさは伸ばされる負荷や疲労の程度で変わり、中くらいの疲労ではわずかに高まる一方、疲れ切るほどの運動では大きく下がります（Komi 2000）。
両脚でホッピングをした研究では、ヒラメ筋に短い潜時の伸張反射が毎回はっきりと見られました（Voigt ら 1998a）。ふくらはぎの深い筋肉についてはヒラメ筋の記事も参考にしてください。
トレーニングによる変化
6人の男性が4週間、段階的に両脚のホッピングトレーニングを行った研究では、安静時のヒラメ筋の腱反射が約28%大きくなりました（Voigt ら 1998b）。トレーニング前はホッピング中のH反射（電気刺激で起こす反射）が安静時の約40%まで抑えられていましたが、トレーニング後は、好きな接地時間でのホッピングではこの抑えが見られなくなりました。
長いストレッチと伸張反射
| くり返しの長いストレッチの後の変化（Avela ら 1999） | 低下の大きさ |
|---|---|
| 最大随意収縮（最大筋力） | 23.2% |
| 伸張反射の大きさ | 84.8% |
| H反射の大きさ（最大M波との比） | 43.8% |
この低下は、筋紡錘がくり返しの伸びに反応しにくくなり、太い感覚神経の活動が減ったことによると考えられています（Avela ら 1999）。長いストレッチの後の筋力低下には神経の変化が大きく関わっていて、運動神経の手前で入力が弱まること（脱促通）が主な要因の一つとする考えも出されています（Trajano ら 2017）。
伸張反射をトレーニングに生かす
- 反動を使う動作で生かす：ジャンプや走る動作では、伸張反射が切り返しの力を助ける（Komi 2000）。ボックスジャンプのような跳ぶ種目が代表例
- 跳ぶ前の長いストレッチに注意：くり返しの長いストレッチで伸張反射と最大筋力が下がった（Avela ら 1999）
- 疲れ切った状態での跳躍練習は控えめに：疲労が強いと反射の働きが大きく下がる（Komi 2000）
伸張反射の試験に出るポイント
- 伸張反射＝筋紡錘が伸びを感じ、同じ筋肉が反射的に縮む反応（例：膝蓋腱反射）
- 感覚神経（Ia線維）→脊髄→運動神経。拮抗筋は相反抑制でゆるむ
- 短い潜時（脊髄）と長い潜時（運動野を通る）の反応がある（Matthews 1991）
- 伸張‐短縮サイクルでは短い潜時の反射が切り返しの力に役立つ（Komi 2000）
- くり返しの長いストレッチで伸張反射は84.8%低下（Avela ら 1999）
伸張反射のよくある質問
- Q伸張反射と筋紡錘の関係は？
- A
筋紡錘は筋肉の伸びを感じ取るセンサーで、伸張反射のスタート地点です。筋紡錘が伸びを感じると、その信号が脊髄に送られ、同じ筋肉が縮みます。
- Q運動前のストレッチはしないほうがいいですか？
- A
Avela ら（1999）では、くり返しの長いストレッチの後に伸張反射と最大筋力が下がりました。この研究は長時間のストレッチを調べたもので、短いストレッチや動的なストレッチの影響は、別に確かめる必要があります。
- Q伸張反射は鍛えられますか？
- A
4週間のホッピングトレーニングで、ヒラメ筋の腱反射が約28%大きくなりました（Voigt ら 1998b）。ただし、ホッピング中の伸張反射の大きさそのものは変わりませんでした。
伸張反射の理解度チェック
- Q問題1：伸張反射で筋肉の伸びを感じ取るセンサーはどれか。
A. ゴルジ腱器官
B. 筋紡錘
C. パチニ小体
D. 網膜 - A
正解：B。筋紡錘が伸びを感じ取ります。
- Q問題2：伸張反射が起こったとき、拮抗筋に起こることはどれか。
A. 強く縮む
B. 働きが抑えられてゆるむ
C. 変化しない
D. けいれんする - A
正解：B。相反抑制で拮抗筋の働きが抑えられます。
- Q問題3：Avela ら（1999）で、くり返しの長いストレッチの後に伸張反射はどれくらい低下したか。
A. 約5%
B. 約23%
C. 約44%
D. 約85% - A
正解：D。84.8%低下しました。
伸張反射の覚え方
引っぱられる → 筋紡錘ブザー → 脊髄 → 同じ筋肉が縮む
└→ 拮抗筋はゆるむ（相反抑制）
ジャンプ：反射が切り返しを助ける
長いストレッチの後：反射 −84.8%伸張反射のまとめ
- 伸張反射は、急に伸ばされた筋肉が反射的に縮む反応で、筋紡錘から始まる
- ジャンプやランニングでは、短い潜時の反射が切り返しの力を助ける
- くり返しの長いストレッチの後は、伸張反射と最大筋力が下がる
伸張反射の語源と必須用語
| 語 | 語源 | 意味 |
|---|---|---|
| Reflex | ラテン語 reflectere（折り返す） | 反射（信号が折り返して戻ってくる） |
| Spindle | 古英語 spinel（糸を紡ぐ道具） | 紡錘（筋紡錘の形から） |
| Latency | ラテン語 latere（隠れている） | 潜時（刺激から反応までの時間） |
| 用語 | 読み方 | 意味 |
|---|---|---|
| 伸張反射 | しんちょうはんしゃ | 急に伸ばされた筋肉が反射的に縮む反応 |
| 筋紡錘 | きんぼうすい | 筋肉の伸びを感じ取るセンサー |
| 相反抑制 | そうはんよくせい | 主働筋が縮むときに拮抗筋の働きが抑えられること |
| H反射 | えいちはんしゃ | 感覚神経を電気で刺激して起こす反射 |
| 潜時 | せんじ | 刺激から反応が起こるまでの時間 |
参考文献
- Komi PV. (2000) Stretch-shortening cycle: a powerful model to study normal and fatigued muscle. Journal of Biomechanics 33(10): 1197–1206. doi:10.1016/s0021-9290(00)00064-6
- Matthews PB. (1991) The human stretch reflex and the motor cortex. Trends in Neurosciences 14(3): 87–91. doi:10.1016/0166-2236(91)90064-2
- Avela J, Kyröläinen H, Komi PV. (1999) Altered reflex sensitivity after repeated and prolonged passive muscle stretching. Journal of Applied Physiology 86(4): 1283–1291. doi:10.1152/jappl.1999.86.4.1283
- Voigt M, Dyhre-Poulsen P, Simonsen EB. (1998a) Modulation of short latency stretch reflexes during human hopping. Acta Physiologica Scandinavica 163(2): 181–194. doi:10.1046/j.1365-201X.1998.00351.x
- Voigt M, Chelli F, Frigo C. (1998b) Changes in the excitability of soleus muscle short latency stretch reflexes during human hopping after 4 weeks of hopping training. European Journal of Applied Physiology and Occupational Physiology 78(6): 522–532. doi:10.1007/s004210050455
- Trajano GS, Nosaka K, Blazevich AJ. (2017) Neurophysiological mechanisms underpinning stretch-induced force loss. Sports Medicine 47(8): 1531–1541. doi:10.1007/s40279-017-0682-6
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