| Project/Area Number |
23K10733
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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 | Doshisha University |
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Principal Investigator |
中村 康雄 同志社大学, スポーツ健康科学部, 教授 (00323957)
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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 |
¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
Fiscal Year 2025: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
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| Keywords | 厚底シューズ / ランニング動作 / ３Dプリンタ / ランニングシューズ / ソール |
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| Outline of Research at the Start |
ランニング動作は，下肢を酷使する．そのためパフォーマンスの向上に加え，負担の軽減が強く望まれる．このようなニーズに応えるため，さまざまなランニングシューズが開発されている．とくに弾性素材と厚いソールを組み合わせた厚底ランニングシューズが現在の主流となっている．しかしながら厚底ランニングシューズの効果は，バイオメカニクスの観点からは十分なエビデンスがなく，十分には明らかになっていない．そこで本申請では，ソールの硬さと弾性素材の有無が異なる複数の厚底ランニングシューズを用いてランニング動作を測定し，ランナーの身体動作を運動学的，動力学的に評価する．
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| Outline of Annual Research Achievements |
陸上の長距離におけるランニング動作は，下肢を酷使する．そのためパフォーマンスの向上に加え，負担の軽減が強く望まれる．それらのニーズに応えるため，技術的に進化したランニングシューズが開発されている．とくに弾性素材と厚いミッドソールを組み合わせた厚底ランニングシューズが現在の主流となり，厚底ランニングシューズ使用者の陸上競技長距離種目の記録も向上してきている．しかし，厚底ランニングシューズを着用したランニング動作の力学的メカニズムは未だ明らかではない．そこでこの研究では，ミッドソールの硬さと弾性素材の有無が異なる厚底ランニングシューズを着用した際のランニング動作を測定し，下肢の動作を運動学的，動力学的に評価することを目的とする．この試みから，厚底ランニングシューズの機能が，ランニング動作に与える影響を評価する．当該年度は，硬いミッドソールのみ，硬いミッドソールに湾曲したカーボンプレートを挿入，柔らかいミッドソールのみ，柔らかいミッドソールに湾曲したカーボンプレート挿入した４種類のシューズを作成した．これら硬度２水準、カーボンプレート挿入の有無２水準に対する２要因において，下肢関節のバイオメカニクス変数を評価した．結果から，硬度の低いミッドソール素材の使用，および湾曲したカーボンプレートの挿入は足関節の力学的負担を軽減することが示唆された．以上から厚底ランニングシューズの特長である硬度の低いミッドソール素材の採用，および湾曲したカーボンプレートの挿入によるランニングのパフォーマンスに対する力学的な利点が示唆された．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
初年度に作成したミッドソール素材は，硬いミッドソールにはTPU（Thermoplastic Polyurethane）フィラメント（Shore A: 95），柔らかいミッドソール素材には改良版TPUフィラメント（Shore A: 85）を使用した．硬度の異なる厚底ランニングシューズとさらにそれらにカーボンプレート挿入したシューズをそれぞれ着用した時の身体動作を計測し，接地時間，ステップ頻度，右脚ステップ長，床反力，右下肢関節の関節トルクを評価したことから，上記の区分とした．
ただし，当初の計画では，長い距離を走った場合の変化も評価するためトレッドミルを用いたランニング動作も測定する予定であった．本研究においてランニング動作中の床反力も重要である．そこで床反力を計測できないトレッドミルを用いてランニング動作を計測し，その後運動データから床反力の推定を行ったが十分な制度が確保できなかった．また当施設に設置された床反力計付きのトレッドミルも用いたがランニング動作中の床反力測定の精度に制約があることが明らかとなった．そのため，床反力計を配置した約20 mの直送路における走動作のみを計測した．この測定から結果を得ることができたことから，引き続き床反力計を配置した直送路により測定を継続する．
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| Strategy for Future Research Activity |
2年目以降も床反力を配置した直送路により走動作を計測する．また厚底ランニングシューズがそのソール形状にあわせて前方に転がるシーソー効果を評価するために，より詳細な解析を行う．
初年度に利用したフィラメントは比較的硬い素材であった．そのため，硬いミッドソールが，市販のシューズと比較して硬すぎたと考えられる．柔らかいミッドソールは，市販のシューズ程度の硬さが得られた．そこで，比較対象としてより柔らかいフィラメントを用いてミッドソールを作成し，さらに硬さが低いシューズの評価を実施する予定とする．
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