2020 Fiscal Year Annual Research Report
Elucidation of morphological properties of muscles, tendons, bones and joints related to the development of running injuries
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19J22103
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| Research Institution | Nippon Sport Science University |
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Principal Investigator |
上野 弘聖 日本体育大学, 体育科学研究科, 特別研究員(DC1)
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| Project Period (FY) |
2019-04-25 – 2022-03-31
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| Keywords | ランニング / 磁気共鳴画像法 / 傷害予防 / 長距離選手 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
新型コロナウイルス流行の影響を受け，予定していた磁気共鳴画像の測定を実施することができなかったため，長距離選手の形態学的特徴の対照的検討および補助的に測定していた競技レースデータ分析を行った．
長距離選手の形態学的特徴の対照的検討として，後足部接地の長距離選手ならび前足部接地の長距離選手のアキレス腱断面積および膝蓋腱断面積を磁気共鳴画像によって解析し，接地パターンの腱肥大への影響を検討した．その結果，接地パターン間に，アキレス腱断面積と膝蓋腱断面積の差は認められなかった．前足部接地はアキレス腱に対して高い負荷がかかる走法であることが報告されており，本研究成果は前足部接地の長距離選手におけるアキレス腱傷害リスクの解明に貢献すると期待される．また，両接地パターンでアキレス腱断面積は競技記録に関与しなかったが，膝蓋腱断面積に関しては，前足部接地の長距離選手において競技記録と有意な負の相関関係にあることが明らかとした．これらのことから，接地パターン特異的な腱肥大は認められないが，接地パターンに適した形態的特徴が存在することが示唆された．
本研究課題の補助的データとして，競技レースにおけるハイスピード動画の撮影を実施し，レース中のステップ特徴を解析した．長距離選手の5000mレース中の映像をハイスピードカメラで撮影し，各周回の走速度ならび接地時間，離地時間，ピッチ，ストライド長，ストライド指数（ストライド長／接地時間）を解析した．その結果，ストライド長とストライド指数のレース前半から後半にかけての変化率と競技記録との間に有意な正の相関関係が認められた．これらの結果から，ストライド長やストライド指数はパフォーマンスや疲労の発生を反映する指標であることが示唆された．今後，日常的なトレーニングにおける疲労状態の評価にこれらの指標が有用であるか検討を進める．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
新型コロナウイルス流行の影響を受け，磁気共鳴画像の測定（4月に予定）が施設の利用制限の関係で実施することができなかった．また，対象とする長距離選手への感染対策の関係上，スケジュールを改め大規模な磁気共鳴画像の測定を実施することが困難であった．これらの影響を受けて，当該年度予定していたランニング障害に関与する形態的特徴についての前向き研究ならび後ろ向き研究が実施できず進捗状況に遅れが生じている．
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| Strategy for Future Research Activity |
当該年度までに横断的検討からランニング障害に関与する可能性がある形態的特徴を明らかにすることができた．当該年度に，新型コロナウイルス流行の影響によって実施できなかった，長距離選手を対象とした磁気共鳴画像の測定を実施する．長距離選手（現在10名において測定を終了し，全50名程度を予定）において，MRIを用いて体幹部から足部にかけた横断画像ならび膝関節ならび足関節の矢状面画像の撮影を実施し，筋，腱，骨，関節の形態的特徴を網羅的に解析する．さらに，アンケート調査を実施して現在ならび過去に発生した傷害の既往歴について記録を行う．解析した形態学的特徴とアンケート調査で得られた傷害既往歴を元に傷害発生と関連する形態学的特徴を検討する．さらに，本調査に参加した長距離選手を対象に，1年間の傷害発生を追跡調査し，形態学的特徴と傷害発生の関係性について前向き調査を実施する．これらの前向き調査ならび後ろ向き調査からランニング障害発生に関与する形態学的特徴を明らかとする．
また，採用第3年目においても新型コロナウイルス流行の影響を受け，計画通り研究が遂行できない可能性が想定される．そこで，筋腱複合体や骨格のシミュレーションモデルを作成し，関節モーメントアーム長や腱横断面積などの形態学的特徴を変化させた場合，運動学・運動力学的にどのような影響を及ぼすかについて検討を実施する．得られたシミュレーション結果から，長距離選手における形態学的特徴のランニング障害発生への関与を検討する．
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