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The mechanisms of power output after controlled force and/or velocity during eccentric contraction and and their application to resistance training.

Research Project

Project/Area Number 20K11475
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 59030:Physical education, and physical and health education-related
Research InstitutionTokai Gakuen University

Principal Investigator

島 典広  東海学園大学, スポーツ健康科学部, 教授 (70363653)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000)
Fiscal Year 2022: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Keywordsスクワットジャンプ / 反動動作 / しゃがみ込み / 立ち上がり / サスペンショントレーニング / アシストトレーニング / 床反力 / 衝撃緩衝効果 / 伸張性収縮 / 負荷強度 / しゃがみ込み速度 / 神経筋機能 / ダンベル / 事前負荷 / 角速度 / 切り返し動作 / 膝関節 / 外側広筋 / 受動的筋力 / 単関節 / 筋電図 / トレーニング / パワー / 速度
Outline of Research at the Start

加齢によるパワー発揮の低下は筋量や筋力よりも顕著である。しかし、反動動作を伴うパワー発揮には動作切り返し前の筋出力(伸張性収縮)調節能力が影響すると考えられる。そこで、本研究では下記の4つの研究目的で検証を行う。①異なる角速度における切り返し前の受動的な筋力発揮がそのパワー発揮に及ぼす影響、②一定速度で最大あるいは最大下で筋力発揮を調節した収縮が切り返し後のパワー発揮に及ぼす影響、③スクワット動作やいす立ち座り動作中のしゃがむ速度の違いが、立つ速度に及ぼす影響について異なる負荷強度を用いて検討し、それら筋出力調節機能をトレーニングに応用し改善効果について明らかにする。

Outline of Annual Research Achievements

瞬発的に大きな力を発揮しようとする時、目的方向とは反対の方向に身体を動かす反動動作が用いられる。しかし、反対方向への動作中の筋力発揮が目的方向への筋力発揮にどのように影響を及ぼすかについて明らかにされていない。これまで、反動動作における切り返し前の力発揮の強さや速度が、切り返し後の筋力発揮特性に及ぼす影響を検討してきた。施設内での高齢者への感染リスクを避けるため若年者に対象を変更して反動動作を用いたトレーニングに応用可能な研究へと変更した。2023度は、自体重での反動動作とサスペンション(アシスト)器具を用いたスクワットジャンプ中の反動動作で、力学的作用(床反力)にどのような影響をもたらすか比較検討した。その結果、床反力のしゃがみ込み(Eccentric:ECC)局面と立ち上がり(Concentric:CON)局面の床反力の平均値は、ECC局面では自体重条件が高く、CON局面ではアシスト条件が高くなったものの、これら両(ECC+CON)局面中は差が認められなかった。これらのことから、アシスト器具によって、ECC局面での床反力を軽減する一方でCON局面での床反力を増大させることが明らかとなった。これらの結果から、サスペンション(アシスト)器具はスクワットジャンプでの着地衝撃を和らげる一方で、立ち上がり動作中の力発揮を増大させる効果があり、このことは関節ヘの衝撃緩衝効果に加えて、立ち上がり動作中の力発揮の改善が必要な高齢者や体重過多のトレーニング実施者に応用できる可能性が示唆された。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

昨年度、研究対象者を高齢者から若年者に変更し、研究課題である反動動作を用いたトレーニングへの応用課題に取り組むことができた。多くのデータを収集し、詳細な分析を実施して地面(床)反力に反動動作がどのように影響するかを明確にすることができた。

Strategy for Future Research Activity

2024年度はスクワットジャンプトレーニングにおけるサスペンション(アシスト)器具だけではなく、ゴムチューブなどで意図的に重力方向へ引き寄せるレジスト器具も加えて比較検討を行う。さらに動作中の筋活動を筋電計を用いて検討する。

Report

(4 results)
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • Research Products

    (21 results)

All 2023 2022 2021 2020

All Journal Article (10 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 9 results,  Open Access: 9 results) Presentation (11 results) (of which Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Effects of eccentric valuables of jump squats on jumping performance2023

    • Author(s)
      菅野 昌明、大久保 幹太、水川 真衣、堀 優月、島 典広、仲 立貴
    • Journal Title

      Journal of Scientific Coaching for Training

      Volume: 6 Issue: 1 Pages: 3-8

    • DOI

      10.32171/jscicoachingtraining.6.1_3

    • ISSN
      2433-6742, 2434-3307
    • Year and Date
      2023-10-31
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Interaction of breathing pattern and posture on abdominal muscle activation and intra-abdominal pressure in healthy individuals: a comparative cross-sectional study2023

    • Author(s)
      Kawabata Masashi、Shima Norihiro
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 13 Issue: 1 Pages: 11338-11338

    • DOI

      10.1038/s41598-023-37629-5

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Neuromuscular activation of the quadriceps femoris, including the vastus intermedius, during isokinetic knee extensions.2023

    • Author(s)
      Hiroshi Akima, Kazuhiro Maeda, Norihiro Shima
    • Journal Title

      Scientifc Reports

      Volume: 13 Issue: 1 Pages: 7674-7674

    • DOI

      10.1038/s41598-023-34532-x

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Characteristics of upper-limb pull power and power endurance in Japanese female wrestlers.2022

    • Author(s)
      Tatsuki Naka; Masaaki Kanno; Shota Shidochi; Kazuhito Sakae; Norihiro Shima,
    • Journal Title

      Journal of Strength and Conditioning Research

      Volume: 36(5) Issue: 5 Pages: e82-e87

    • DOI

      10.1519/jsc.0000000000002378

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Changes in biceps brachii muscle hardness assessed by a push-in meter and strain elastography after eccentric versus concentric contractions.2022

    • Author(s)
      Mitsuyoshi Murayama, Takayuki Inami, Norihiro Shima, Tsugutake Yoneda, Kazunori Nosaka
    • Journal Title

      Scientifc Reports

      Volume: 12(1) Issue: 1 Pages: 9214-9214

    • DOI

      10.1038/s41598-022-13184-3

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Effects of 8-Week Exhausting Deep Knee Flexion Flywheel Training on Persistent Quadriceps Weakness in Well- Trained Athletes Following Anterior Cruciate Ligament Reconstruction.2022

    • Author(s)
      Frederick James Henderson, Yu Konishi, Norihiro Shima, Yohei Shimokochi
    • Journal Title

      International Journal of Environmental Research and Public Health

      Volume: 19(20) Issue: 20 Pages: 13209-13209

    • DOI

      10.3390/ijerph192013209

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Relationships between the Abilities of Competition-Specific Jump Performance in Cheer Dancers and Subjective Evaluation by Instructors2022

    • Author(s)
      菅野 昌明, 仲 立貴, 都築 祐衣, 平尾 栞理, 島 典広
    • Journal Title

      Journal of Scientific Coaching for Training

      Volume: 5 Issue: 1 Pages: 34-40

    • DOI

      10.32171/jscicoachingtraining.5.1_34

    • ISSN
      2433-6742, 2434-3307
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Characteristics of bench press and pull power in Japanese collegiate female track-and-field sprinters2022

    • Author(s)
      Tatsuki Naka, Norihiro Shima, Masaaki Kanno
    • Journal Title

      Journal of Scientific Coaching for Training

      Volume: 5 Issue: 1 Pages: 10-24

    • DOI

      10.32171/jscicoachingtraining.5.1_10

    • ISSN
      2433-6742, 2434-3307
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Neuromuscular activation patterns of vastus intermedius and superficial muscles in the quadriceps during isokinetic knee extensions2020

    • Author(s)
      前田 知宏、島 典広、秋間 広
    • Journal Title

      総合保健体育科学

      Volume: 43 Issue: 1 Pages: 37-41

    • DOI

      10.18999/njhpfs.43.1.37

    • NAID

      120006848986

    • ISSN
      0289-5412
    • URL

      https://nagoya.repo.nii.ac.jp/records/30155

    • Year and Date
      2020-05-29
    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Open Access
  • [Journal Article] 椅子立ち上がりのパワー指標と移動能力との関係2020

    • Author(s)
      寺田 梨奈、仲 立貴、島 典広、菅野 昌明
    • Journal Title

      トレーニング指導

      Volume: 3 Pages: 12-17

    • NAID

      130007903503

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] ベントオーバーロウにおける上体の前傾角度が主働筋の筋活動に及ぼす影響2023

    • Author(s)
      松村希良軌、菅野昌明、島典広、仲立貴
    • Organizer
      第12回 日本トレーニング指導学会大会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] Effect of differences in torque and angular velocity during eccentric muscle contraction on subsequent reactive strength2023

    • Author(s)
      Shima Norihiro、Kanno Masaaki 、Naka Tatsuki、Shimokochi Yohei
    • Organizer
      the 28th Annual Congress of the European College of Sport Science
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] Measurement for performance improvement in Physical Education2023

    • Author(s)
      Shima Norihiro
    • Organizer
      International Academic Conference on Sports Education, Training, and Sports Industry Management 2023
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      2023 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] ベンチプルのグリップ向きが主働筋の筋活動に及ぼす影響2022

    • Author(s)
      樋江井雅人, 鶴田峻希, 菅野昌明, 馬場元気, 島典広, 仲立貴
    • Organizer
      第11回 日本トレーニング指導学会大会
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      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 高負荷ジャンプスクワットパフォーマンスとエキセントリック速度との関係2022

    • Author(s)
      菅野昌明, 玉田元気, 髙玉夢乃, 島典広, 仲 立貴
    • Organizer
      第11回 日本トレーニング指導学会大会
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  • [Presentation] ジュニアトップレベルの男子体操選手と野球選手の形態と体力の特徴2022

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      片山未来, 島典広
    • Organizer
      第11回 日本トレーニング指導学会大会
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  • [Presentation] 反動動作における伸張性筋力発揮中の強さや角速度の違いがその後の筋力発揮に及ぼす影響2022

    • Author(s)
      島 典広, 菅野 昌明, 仲 立貴, 下河内 洋平
    • Organizer
      第77回日本体力医学会大会
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      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 異なる軽負荷ジャンプスクワットのコンセントリック速度の推移2021

    • Author(s)
      大橋愛実,大野百花,仲 立貴,島 典広,菅野昌明
    • Organizer
      第10回 日本トレーニング指導学会大会
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      2021 Research-status Report
  • [Presentation] ジャンプスクワットパフォーマンスに影響を及ぼすエキセントリック局面2021

    • Author(s)
      菅野昌明,大久保幹太,水川真衣,堀 優月,島 典広,仲 立貴
    • Organizer
      第10回 日本トレーニング指導学会大会
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      2021 Research-status Report
  • [Presentation] エキセントリック速度がジャンプスクワットパフォー マンスに及ぼす影響2020

    • Author(s)
      菅野 昌明、松元 颯星、島 典広、仲 立貴
    • Organizer
      第9回日本トレーニング指導学会
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      2020 Research-status Report
  • [Presentation] チアダンスの競技特異的ジャンプパフォーマンス改善のためのトレーニング2020

    • Author(s)
      都築 祐衣、平尾 栞理、仲 立貴、島 典広、菅野 昌明
    • Organizer
      第9回日本トレーニング指導学会
    • Related Report
      2020 Research-status Report

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Published: 2020-04-28   Modified: 2024-12-25  

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