| Project/Area Number |
23K10684
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 59020:Sports sciences-related
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
竹下 大介 東京大学, 大学院総合文化研究科, 准教授 (60847060)
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| Project Period (FY) |
2023-04-01 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000)
Fiscal Year 2025: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2023: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
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| Keywords | 伸張－短縮サイクル / 伸張反射 / 筋腱複合体 / 振動刺激 / バイオメカニクス / 伸張ー短縮サイクル |
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| Outline of Research at the Start |
走行などのダイナミックな運動において、伸張反射という筋線維が伸張されることによって誘発される反射活動が重要だと言われています。しかし、最近の知見では運動中に筋線維が伸張されていると考えられれいた局面において、筋線維が伸張しているとは限らないということが示されています。本研究は、伸張反射がダイナミックな運動において常に重要な役割を果たすという通説を精査します。得られた結果は、運動におけるパフォーマンス向上のメカニズムの理解につながると共に、個人に適した運動指導法の開発につながる基礎的な知見となることが期待されます。
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| Outline of Annual Research Achievements |
走行や跳躍などダイナミックな運動は、筋線維とそれに連なる腱組織からなる筋－腱複合体が伸張された後に短縮する「伸張－短縮サイクル」と呼ばれる過程によりパフォーマンスが増大する。その一因として、筋－腱複合体が伸張された際に伸張反射が誘発され、発揮筋力が増大するためと考えられている。この点に関して、先行研究の多くは、筋－腱複合体が伸張された際に筋線維も伸張され、伸張反射が誘発されると仮定しているが、筋線維と直列に連なる腱組織の弾性によりこの仮定は必ずしも正しくない。本研究の目的は、ダイナミックな運動における伸張反射の貢献度と運動条件や個々人の特性との関係を明らかにすることである。
2023年度はダイナミックな運動としてホッピングを対象として、運動のピッチと接地時の筋線維の挙動がどのように変化するかを検討した。ホッピングのピッチを規定した条件下で接地時間を極力短くするように参加者に指示を与え、その時の筋束長（筋線維長）を計測した。その結果、低ピッチでは筋束の長さ変化は筋－腱複合体全長のそれに対し非常に小さく、等尺性に近い挙動であった。その一方で、高ピッチでは筋束長の変化量は相対的に大きくなり、接地期を通して短縮するという結果が得られた。これらの結果は、ダイナミックな運動において、関節角度変化から判断できる筋－腱複合体全長の長さ変化と筋線維（筋束）の長さ変化が大きく異なり、その挙動は運動の周波数などに依存することを示唆するものである。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
運動時の筋束長変化の定量のために超音波画像を分析している。既存のソフトウェアで自動処理を行う予定であったが、現状では精度が担保出来なかったため、手動で解析を行っている。そのため、解析する時間が当初の予定を大幅に上回り、進捗に遅れが生じている。
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| Strategy for Future Research Activity |
今年度に実施したプロトコールでは、ホッピングのピッチを変えると跳躍高も異なり、負荷も異なる。そのため、ピッチによる伸張反射の貢献を定量した際に、ピッチによる差異が負荷が異なることに起因するのか筋束の挙動が異なることに起因するのかを判断するのが困難になることが予想される。そこで、今後は跳躍高を一定にした条件でピッチを変えるというプロトコールを実施することで、同一負荷で筋線維長の挙動が異なるという条件を作り出し、そのもとで伸張反射の貢献度を比較する予定である。
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