2019 Fiscal Year Research-status Report
歩行能力をエコノミーから数値指標化する試みと走・歩の相転移機序解明
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19K11541
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| Research Institution | Kyushu Sangyo University |
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Principal Investigator |
安陪 大治郎 九州産業大学, 健康・スポーツ科学センター, 准教授 (10368821)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
福岡 義之 同志社大学, スポーツ健康科学部, 教授 (20265028) [Withdrawn]
堀内 雅弘 山梨県富士山科学研究所, 環境共生研究部, 室長 (50310115)
西薗 秀嗣 九州産業大学, 人間科学部, 教授 (10125338)
本山 清喬 九州産業大学, 健康・スポーツ科学センター, 助教 (80824903)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 歩行 / Gait Transition / Locomotion / 免荷 / 筋電図 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
歩行速度を徐々に速くすると自然に歩→走へと相転移する。このGait Transitionという現象は、１）代謝最適化説、２）前脛骨筋の活動量増加、３）腓腹筋のパワー発揮低下など幾つかの機序が挙げられてきた。本年度は１）～３）を総合的に検証するため、体重の30%相当を免荷した条件で各種測定を行なった。
代謝や筋電図などの自然に相転移する任意移行速度(PTS; Preferred Transition Speed)と代謝データから計算上求められる代謝的移行速度(EOTS; Energetically Optimal Transition Speed)を13名の男子学生を対象に測定した。その結果、免荷有り条件および免荷無し条件共にPTS < EOTSであったことから、代謝最適化説は明確に否定された。腓腹筋の活動量には特に目立った特徴は見られなかったが、腓腹筋の協働筋に相当するヒラメ筋と拮抗筋に相当する前脛骨筋の活動量とEMG平均周波数が相転移後に有意に減少した。これらの機能解剖学的意味は興味深い。それは推進力発揮に直接貢献しない前脛骨筋が相転移を制御していることが示されたからである。また、ヒラメ筋は90%以上が遅筋線維で構成されていることなどから、主な機能解剖学的役割は立位時の姿勢維持とされてきた。ところが、下腿三頭筋全体の2/3近い容積を占めるヒラメ筋は羽状角も大きく（力発揮が真上に向かわない）、姿勢維持や推進力発揮以外にも何らかの機能を持つ可能性が高い。その一つが相転移の制御であったことは新しい発見である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
カスタム製作した免荷装置が順調に稼働した。このため2019年度前期に精力的な測定を行うことができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
次は「免荷が経済速度に及ぼす影響」に焦点を当てる。今後、40名余り（すなわち各群20名以上）まで被験者数を増やし、BMI（体格）や体重、体脂肪量を基準に上位群と下位群に群分けする。各群の経済速度を上位群と下位群で比較することで、ヒトの歩行時の代謝特性と肥満の関係を明らかにすることができる。
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| Causes of Carryover |
まず、オープンアクセス系学術誌に2編の論文が受理された。その掲載料は当該年度内の予算では賄えなかったため30万円の前倒し執行を行なった。ドル円レートの関係から残額が発生したため、次年度に持ち越す予定である。
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