アスリートおよび活動的な成人におけるエキセントリック運動中のハムストリングスおよび体幹の神経筋活性化パターン／NEUROMUSCULAR ACTIVATION PATTERNS OF THE HAMSTRINGS AND TRUNK DURING ECCENTRIC EXERCISE IN ATHLETES AND PHYSICALLY ACTIVE ADULTS

概要／Abstract

本研究は、アスリートと活動的な成人を対象に、2 種類のエキセントリック運動（INHE、BHE）中のハムストリングスと体幹の神経筋活性化パターンを表面筋電図で比較した。アスリートは BHE 中に大腿二頭筋長頭（BFlh）の活動が高く BFlh 優位の傾向を示した一方、非アスリートは半腱様筋への依存度や特定の条件下での体幹筋活動が高かった。運動歴の違いが、エキセントリック負荷時の協調運動戦略に影響を与える可能性が示唆された。

This study compared neuromuscular activation patterns of the hamstrings and trunk during two eccentric exercises—the Inclined Nordic Hamstring Exercise (INHE) and Bilateral Hip Extension (BHE)—between 10 trained athletes and 15 physically active nonathletes using surface electromyography (sEMG). Results showed distinct activation patterns between groups despite comparable overall activity levels. Athletes exhibited higher root mean square (RMS) values in the biceps femoris long head (BFlh) during BHE and a tendency toward BFlh-dominant activation.
Conversely, active nonathletes showed significantly higher median frequency (MF) values, greater reliance on the semitendinosus (ST) with lower BFlh/ST ratios, and higher superficial trunk muscle activation under specific conditions. These findings suggest that training status is associated with differences in task-specific hamstring and trunk coordination strategies during eccentric loading, highlighting the importance of tailored training and rehabilitation programs.

これまでの研究で分かっていたこと／Research Background

ハムストリングスのエキセントリック（伸張性）運動は、スポーツ現場のトレーニングやリハビリテーションにおいて広く用いられている。しかし、個人の競技レベルや運動歴（トレーニングステータス）の違いが、これら運動中の神経筋活性化パターンにどのように影響を与えるかについては、これまで未解明であった 。

Eccentric hamstring exercises are widely used in training and rehabilitation settings. However, how neuromuscular activation patterns vary according to an individual’s training status remains unclear.

今回の研究で新たに実現しようとしたこと、明らかになったこと／Findings

本研究により、日頃の総活動量が同程度であっても、アスリートと活動的な成人ではエキセントリック運動中の神経筋活動パターンが異なることが明らかになった 。アスリートは BHE 中に大腿二頭筋長頭（BFlh）の活動が高く、BFlh 優位の活性化傾向を示した 。一方、活動的な成人は半腱様筋（ST）への依存度が高く、特定のタスク条件下で表層体幹筋の活性化がより高くなることが示された 。

The study revealed distinct neuromuscular activation patterns between athletes and physically active nonathletes, despite comparable overall activity levels. Athletes exhibited higher BFlh activation during BHE and a tendency toward BFlh-dominant activation. In contrast, physically active nonathletes demonstrated a greater reliance on the ST and higher activation of superficial trunk muscles under specific task conditions.

そのために新しく開発した手法／Methods developed

2 種類のエキセントリック運動（INHE と BHE）時におけるハムストリングスおよび体幹筋群の多角的な神経筋活動（RMS、中央値周波数、および BFlh/ST 活性化比率）を、表面筋電図（sEMG）を用いて非侵襲的に計測・評価し、個人間における多筋協調戦略を比較分析する手法を用いた 。

A comparative evaluation method utilizing surface electromyography (sEMG) to examine and contrast multi-muscle coordination strategies (including RMS, median frequency, and the BFlh/ST activation ratio) during specific eccentric tasks (INHE and BHE) across different populations.

研究の波及効果や社会的影響／Research implications to the society

本研究の知見は、スポーツ現場における傷害予防やリハビリテーションの最適化に貢献する。すべての人に一律の運動を処方するのではなく、対象者の運動背景（アスリートか一般成人か）に応じた、より効果的でテーラーメイドなエキセントリックトレーニングプログラムの構築が可能となる 。

These findings provide a scientific basis for optimizing injury prevention and rehabilitation. It suggests that hamstring conditioning and eccentric exercise prescriptions should be customized based on an individual’s athletic background rather than utilizing a one-size-fits-all approach.

今後の課題／Future issues

本研究の結果は関連性を示す記述的なものであるため、今後はこれらの神経筋活動パターンの違いが生じる因果関係の解明、長期的なトレーニング適応による変化の追跡、および実際の傷害予防効果に対する直接的な検証が必要である 。

Since the current findings are associative and descriptive, future longitudinal research is needed to establish causal relationships, investigate long-term training adaptations, and evaluate the direct efficacy of these patterns on injury prevention.

研究者のコメント／Researcher’s Comment

日頃の運動量が同程度であっても、アスリートと一般の活動的な成人では、エキセントリック負荷に対する身体（ハムストリングスと体幹）の使い方が異なることが分かりました。本知見が、現場のコーチや理学療法士の皆様がより安全で効果的な運動処方を行う一助となれば幸いです。

Our study demonstrates that even with similar overall physical activity levels, athletes and active adults employ different muscle coordination strategies during eccentric loading. We hope these findings will help coaches and therapists optimize task-specific exercise prescriptions for safer and more effective training.

用語解説／Terminology

• エキセントリック運動（伸張性収縮）： 筋肉が引き伸ばされながら力を発揮する運動形態。ハムストリングスの肉離れ予防において極めて重要視される 。
• 表面筋電図（sEMG）： 皮膚表面から筋肉の電気活動を活動電位として記録し、筋肉の活動度や疲労度を非侵襲的に評価する手法 。
• BFlh/ST 比： 大腿二頭筋長頭（BFlh）と半腱様筋（ST）の活動比率。ハムストリングス内部の協調パターンの特徴を示す指標 。
• Eccentric Exercise: A type of muscle contraction where the muscle lengthens under tension; highly critical for hamstring injury prevention and rehabilitation.
• Surface Electromyography (sEMG): A non-invasive technique used to record the electrical activity of skeletal muscles, evaluating muscle recruitment and frequency characteristics.
• BFlh/ST ratio: The activation ratio between the biceps femoris long head and the semitendinosus, which characterizes the intramuscular coordination strategy of the hamstrings.

論文情報／Journal Information (if published)

雑誌名／Journal： BMC Sports Science, Medicine and Rehabilitation

論文名／Title： NEUROMUSCULAR ACTIVATION PATTERNS OF THE HAMSTRINGS AND TRUNK DURING ECCENTRIC EXERCISE IN ATHLETES AND PHYSICALLY ACTIVE ADULTS

執筆者名・所属機関名／Authors and Affiliated Organisation：
Yanan You (Graduate School of Sport Sciences, Waseda University)
Norikazu Hirose (Faculty of Sport Sciences, Waseda University)
Dai Sugimoto (Division of Sports Medicine, Boston Children’s Hospital, Boston, MA, USA & The Micheli Center for Sports Injury Prevention, Waltham, MA, USA)

Publishment Date（Local Time）： BMC Sports Science, Medicine and Rehabilitation
Publishment Date（Japan Time）： 21 May 2026
（オンライン掲載／For online publication）
URL： https://link.springer.com/article/10.1186/s13102-026-01740-7
DOI：10.1186/s13102-026-01740-7

研究助成／Research Grant (in case of externally funded research)

研究費名／Research Fund： JST SPRING, Grant Number JPMJSP2128

研究課題名／Research Subject：Characterization, Comparison, and Long-Term Effects of Hamstring Exercise Interventions on Injury Prevention in Healthy Adults

研究代表者名・所属機関名／Research Representative and Affiliated Organisation： Yanan You
Graduate School of Sport Sciences, Waseda University