Clarification of the optimal jumping motion according to the individual morphology

2020 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K24294
• Research Category: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: 0909:Sports sciences, physical education, health sciences, and related fields
• Research Institution: University of Tsukuba (2020); Waseda University (2019)
• Principal Investigator: Sado Natsuki 筑波大学, 体育系, 助教 (60844983)
• Project Period (FY): 2019-08-30 – 2021-03-31
• Keywords: MRI / 形態 / 慣性パラメータ / 個人差 / 動作 / モーションキャプチャー / 関節中心

Outline of Final Research Achievements

This study aimed to develop a methodology to accurately analyse the individual morphology and motion and to test the hypothesis that optimal motions for motor performance differ according to individual morphological characteristics. Using MRI, I established a method to assess morphological characteristics considering the three-dimensional distribution of body tissues with different densities. For accurate motion analysis, I examined functional methods for defining joint centres, which have critical effects on motion analysis results. Especially, I proposed a functional method for the ankle joint having no established functional methods currently. I examined a simulation methodology with combining MRI and motion data, in which an individual who has undergone a detailed morphological analysis performs a jumping motion by another person.

Free Research Field

スポーツバイオメカニクス

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

MRI方法論の構築により、「競技種目に従事するアスリートの特異的な適応（例：「協働筋群の中で発達度合いが均一でない」）」のような身体の不均一性を考慮しつつ物理的な動かしにくさを詳細に検討することが可能となった。
足関節中心について従来法では特に足関節内外反負荷が過小評価されていることが明らかになり、各種動作の足関節捻挫リスクの再考の必要性を示された。提案した手法はそのための有益な手段となる。
検討したシミュレーションは跳躍だけでなく様々な動作で応用可能である。今後体つきの個人差に応じた最適動作が様々なスポーツ動作で検討され、将来的には科学的に個人に即した動作の提示に繋がることが期待される。