内的・外的パワー水準に着目した走運動の機械的効率の解析

2008 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 20570232
• Research Institution: Kyushu Kyoritsu University
• Principal Investigator: 得居 雅人 Kyushu Kyoritsu University, スポーツ科学部, 准教授 (00227571)
• Keywords: ランニング / 酸素摂取量 / 血中乳酸 / フォースプラットフォーム / モーションキャプチャ

Research Abstract

本研究の目的は、走運動時の機械的効率を評価し、内的・外的パワー水準に着目してその変動の要因を明らかにすること、さらに、1年後の経時的な変化を計測し、トレーニングによる影響を明らかにすることである。
1.20年度の研究概要
20年度においては、予備実験を実施し、走運動時の内的・外的パワーと機械的率の評価方法、すなわち走運動時の筋の機械的効率の算出方法を検討した。
2.実験の手順
(1)被験者
男子学生長距離走者を用いた。
(2)実験の概要と実験設備
実験1ではトレッドミル上での漸増負荷走を、実験2で室内50mの全天候走路での最大下の定常往復走を実施した。両実験の分析空間周囲には全自動3次元モーションキャプチャシステムの赤外線カメラが設置されている。
(3)測定項目
実験1および2において、被験者には、テレメトリ式の呼吸代謝分析器、心拍計、筋電計を装着し、呼気ガス、心拍数、筋の電気的活動を試技中継続的に測定した。全自動3次元モーションキャプチャシステムにより身体の基準点をキャプチャした。試技の前後には指先より静脈血を採取し血中乳酸値の蓄積量を測定した。加えて実験2では分析区間に埋設されたフォースプラットフォームにより地面反力を測定した。
3.データ算出
以下の方法により算出したデータを検討し、実験方法を確立した。
1)パワー出力
地面反力と動作解析から、身体各セグメントの機械的エネルギー・関節力・関節トルクを算出し、内的・外的パワー及び総パワーを算出する。
2)エネルギー消費量
有酸素エネルギーは、呼吸交換比と酸素摂取量より算出する。
無酸素エネルギーは、血中乳酸蓄積量からDi Prampero and Ferretti(1999)の方法により求める。
4)機械的効率の算出