2021 Fiscal Year Research-status Report
ドロップジャンプの足部アーチの機能解明とトレーニング、足部装具開発への実践的応用
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19K20021
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| Research Institution | Toin University of Yokohama |
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Principal Investigator |
小山 桂史 桐蔭横浜大学, スポーツ健康政策学部, 准教授 (70637090)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 足部 / 足指把持筋力 / 跳躍 / 中足趾節関節 / ドロップジャンプ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題は、ドロップジャンプ中の足部アーチ動態を3次元動作分析法で定量する方法を確立して、足部アーチの機能性を下肢関節動作、地面反力との連動性から評価することである。当該年度では、敏捷性、瞬発性、筋力を向上させる複合的な脚・足部筋群の12週間のトレーニングが姿勢制御能力に及ぼす影響を検討した。足部筋力は足指把持筋力で、姿勢制御能力は両脚開眼立位、両脚閉眼立位、片脚開眼立位の圧力中心の移動量、移動速度、移動面積から定量した。その結果、12週間後では足指筋力は段階的に向上し、姿勢制御能力は片脚開眼立位のみ改善した。一方で、筋力と姿勢制御能力の時系列変化をみると、足指把持筋力は3週間後、5週間後、12週間後では段階的に増加したが、片脚開眼立位の姿勢制御能力は段階的な増加は見られなかった。また足指筋力の増加率と片脚開眼立位の姿勢制御能力の改善率との関係は有意な関係ではなかった。したがってこの研究結果から、ドロップジャンプを含めた瞬発性のトレーニングは足指把持筋力を向上させ、その向上が姿勢制御能力の改善に直接、影響しないことが考えられ、姿勢制御能力の改善はその他の要素が関連することが考えらえれた。また足部筋力は足部内在筋群と足部外在筋の力発揮量に関係する。弾性素材の足関節サポータが下肢のパワー発揮に及ぼす影響を検討した。下肢のパワー発揮は下肢の反動を使用しない垂直跳びと下肢の反動を使用した垂直跳びから推定した。その結果、弾性素材のサポータは下肢の反動が無い垂直跳びのパワー発揮は低下させないが、反動を伴う垂直跳びではパワー発揮を低下させることわかった。このことから、足関節に装着する保護装具は装着した付近の筋、特に足関節および足部の筋に何かしらの影響を与えることが考えられた。
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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
本研究の課題を解決すべく、4つの研究テーマがある。それらは1)3次元動作分析法で定量する方法を確立すること、2)足部アーチの機能性を下肢関節動作、地面反力との連動性から評価すること、3)足部保護装具による即時的な足部制限が跳躍機能に及ぼす影響を検討すること、4)ドロップジャンプを含むトレーニングが足部機能に及ぼす効果を検討することである。これまで2)と3)では足部装具の足関節サポータの装着が反動を使用した垂直跳びでのパワー発揮を低下させ、下肢関節動作、地面反力との連動性の重要性がわかった。また4)ではドロップジャンプを含んだ敏捷性、瞬発性、筋力を向上させる12週間のトレーニングは足指把持筋力を向上させ、その向上が姿勢制御能力の改善に直接、影響しないことが考えられ、姿勢制御能力の改善はその他の要素が関連することが考えられた。これらの2)、3)、4)については国外の学術誌にも研究成果として報告することができた。1)については、実験が進んでおり、分析の解析途中である。これまでに引き続き、今年度では2)、3)、4)の現象がなぜ起きるのかについて、動作中のアーチ動態を評価することで検討する予定である。現在、身体運動中の3次元動作分析法で実験遂行中である。ドロップジャンプ中の足部アーチ動態を明らかにして、足部機能の詳細を明からにする予定である。
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| Strategy for Future Research Activity |
当該年度では、研究課題の4つの項目のうち、2)足部アーチの機能性を下肢関節動作、地面反力との連動性から評価すること、3)足部保護装具による即時的な足部制限が跳躍機能に及ぼす影響を検討すること、4)ドロップジャンプを含むトレーニングが足部機能に及ぼす効果を検討すること、の3つに焦点を当て、研究成果を発表した。その結果、2)と3)では足部装具の足関節サポータの装着が反動を使用した垂直跳びでのパワー発揮を低下させ、下肢関節動作、地面反力との連動性の重要性がわかった。また4)ではドロップジャンプを含んだ敏捷性、瞬発性、筋力を向上させる12週間のトレーニングは足指把持筋力を向上させ、その向上が姿勢制御能力の改善に直接、影響しないことが考えられ、姿勢制御能力の改善はその他の要素が関連することが考えられた。現在はそのメカニズムを検証中である。検証する中で、中足趾節関節の背屈制限は、反動を使用しないおよび使用した垂直跳びの跳躍高、立ち幅跳びの飛距離を低下させ、立ち幅跳び時の跳躍方向の地面反力を低下、圧力中心の前後範囲の変化量を低下させることがわかっている。現在、この研究結果は国際学術誌に投稿中であり、本研究期間が終了するまでには成果を報告することが目標である。また今後はドロップジャンプ中の足部アーチ動態を、赤外線カメラで3次元動作分析法にて定量し、そのデータをまとめ、1)3次元動作分析法で定量する方法を確立した結果を提示したい。
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| Causes of Carryover |
今年度は学会で発表する機会、学術誌に投稿する機会が少なかった。そのため当初の予定よりも旅費を使用しなかった。
当該年度では国内外の情報を収集することについてはやや消極的な活動であったかもしれない。そのため、次年度以降では国内外の学会に参加して、情報収集を実施していきたい。また現象の解明からメカニズムの解明を実施すべく、赤外線カメラの補充や実験施設の環境整備が必要となる。当該年度で使用しなかった経費はこれらの部分に使用する予定である。
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Research Products
(5 results)
