直列弾性モデルを用いたヒト骨格筋の弾性エネルギーの定量化と運動適性

• Project/Area Number: 16657076
• Research Category: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: 生理人類学
• Research Institution: Prefectural University of Kumamoto
• Principal Investigator: 福岡 義之 熊本県立大学, 環境共生学部, 教授 (20265028)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 石井 勝 福岡教育大学, 附属体育研究センター, 教授 (90038969)
• Project Period (FY): 2004 – 2005
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2005)
• Budget Amount: ¥3,400,000 (Direct Cost: ¥3,400,000); Fiscal Year 2005: ¥500,000 (Direct Cost: ¥500,000); Fiscal Year 2004: ¥2,900,000 (Direct Cost: ¥2,900,000)
• Keywords: 最大弾性エネルギー / 競技種目 / 最大無酸素性瞬時エネルギー / 最大無酸素エネルギー / 直列粘弾性モデル / 人体

Research Abstract

昨年度の最大弾性エネルギーの定量的解析法を用いて、本年度は競技種目の特異性を明らかにするため、種々の競技選手を対象に実験をおこなった。対象となる被験者を(1)陸上短距離選手、(2)陸上長距離選手、(3)バレーボール選手、(4)非鍛錬者の4グループとし、約10名とした。最大無酸素性瞬発エネルギーの測定ではフォースプラットフォーム上で反動なしジャンプを両脚で行い、フォースプラットフォームに加わる力、重心の上下移動速度からパワーを算出し、キックに要した時間を乗じて無酸素性エネルギーの測定を行った。最大弾性エネルギー:フォースプラットフォーム上において片脚、両脚の軽いジャンプを行い、上記の方法でジャンプ時の最大弾性エネルギーを測定した。測定項目は、片脚および両脚での減衰振動の周波数f、減衰係数b、弾性係数k、最大弾性エネルギー、最大無酸素性瞬発エネルギーである。その結果、最大無酸素性瞬時エネルギーは男子陸上短距離では238.4±53.7J、男子長距離では181.4±29.7J、非鍛錬者では177.4±43.4J、男子バレーでは222.9±23.3J、女子バレーでは136.4±26.2J、一般女子では114.6±12.0Jであった。体重補正をした値も同様な傾向になり、男子短距離は他の群よりも有意に高かった。一方、最大弾性エネルギーは、男子陸上短距離では89.7±16.5J、男子長距離では56.4±15.1J、非鍛錬者では49.0±16.2J、男子バレーでは63.7±18.7J、女子バレーでは61.9±12.0J、一般女子では40.0±9.2Jであり、男子短距離は他の群よりも有意に高かった。走運動時の全機械的エネルギーのうち、弾性エネルギーが占める割合は、男子陸上短距離では27.6±3.7%、男子長距離では23.7±5.2%、非鍛錬者では21.3±3.4%、男子バレーでは22.0±5.2%、女子バレーでは31.4±5.3%、一般女子では25.6±2.5%であり、男子短距離、女子バレー、一般女性が比較的高い割合を示し、女性の場合には弾性エネルギーの貢献が高いことが示唆された。また、弾性エネルギーは短距離選手の走スピードとの間に有意な相関がみられ、短距離走パフォーマンスには弾性エネルギー改善の重要性が示唆された。