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2009 Fiscal Year Annual Research Report

ヒト動作における二関節筋の力学的・生理学的役割の解明

Research Project

Project/Area Number 21800042
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (Start-up)

Research InstitutionTokyo Metropolitan University

Principal Investigator

山内 潤一郎  Tokyo Metropolitan University, 人間健康科学研究科, 准教授 (70552321)

Keywords生理学
Research Abstract

ヒト動作では各筋肉が力を発揮し、その力学的エネルギーが腱を通して骨に伝わり目的に沿った動作を達成させている。筋には一つの関節を跨いでいる単関節筋、二つ以上の関節を跨いでいる複合関節筋(主に二関節筋)に大別され、それぞれ異なった役割をしている。2つ以上の関節運動を伴う複合関節動作では、単関節筋と二関節筋が関与しており、二関節筋は一端で伸張され他端で短縮する拮抗的な活動が起きている。このことからヒト動作に関わる多くの筋の中でも、特に二関節筋の複雑な神経-筋制御機構はヒト動作を機能的に遂行する上で重要な鍵であると考えられる。しかしながら、これまでヒト動作に伴う二関節筋の活動様式や長さ変化と力発揮の関係は推定の域でしか理解されておらず、実際に測定しその特性を明らかにした例は存在しない。そこで、本研究では、ヒト動作における二関節筋の活動様式や関節角度(筋長)の変化がどのように力発揮に影響をしているかを可視化、定量化する方法論を確立し、ヒト動作に伴う二関節筋特異な力学的・生理学的特性の役割を明らかにすることを目的とする。本研究の成果は、ヒト動作を効率的に機能させるために有効なリハビリテーション法と動作を支持する新しい生体工学装置の開発の基礎となることが期待される。本年度は二関節筋の活動レベルを不随意的にコントロールし、ヒト動作中の二関節筋の長さと筋活動レベルが力発揮にどのような影響を及ぼしているかを検討した。動作中に二関節筋の活動レベルをコントロールした結果、静的動作における長さ-張力関係と動的動作における力-速度関係は随意的筋活動における収縮特性とは異なった。これらの結果から、随意的筋活動における力発揮では、二関節筋による神経制御は重要な働きをしていることが示唆された。

  • Research Products

    (18 results)

All 2010 2009

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (15 results)

  • [Journal Article] Ageing related differences in maximum force, unloaded velocity and power of human leg multi-joint movement.2010

    • Author(s)
      Yamauchi J, et al.
    • Journal Title

      Gerontology 56(2)

      Pages: 167-174

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Force-velocity, force-power relationships of bilateral and unilateral leg multi-joint movements in young and elderly women.2009

    • Author(s)
      Yamauchi J, et al.
    • Journal Title

      Journal of Biomechanics 42

      Pages: 2151-2157

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Effects of bodyweight-based exercise training on muscle functions of leg multi-joint movement in elderly individuals.2009

    • Author(s)
      Yamauchi J, et al.
    • Journal Title

      Geriatrics & Gerontology International 9(3)

      Pages: 262-269

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Bio-inspired urban design from an ancient lifestyle.2010

    • Author(s)
      Yamauchi J
    • Organizer
      ESF-JSPS Frontier Science Conference Series for Young Researchers
    • Place of Presentation
      Fukuoka
    • Year and Date
      2010-03-01
  • [Presentation] Isotonic force dependent muscle activity in the leg multi-joint movements.2010

    • Author(s)
      Yamauchi J, et al.
    • Organizer
      the Australian Physiological Society
    • Place of Presentation
      Sydney
    • Year and Date
      2010-02-02
  • [Presentation] 筋を知る-元気に動ける高齢者のための身体づくり-2010

    • Author(s)
      山内潤一郎
    • Organizer
      第7回福岡運動療法研究会
    • Place of Presentation
      福岡
    • Year and Date
      2010-01-28
  • [Presentation] 南極地環境長期滞在に伴うヒト身体機能への生理的影響とその臨床への応用2009

    • Author(s)
      山内潤一郎
    • Organizer
      南極観測シンポジウム
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2009-12-10
  • [Presentation] スポーツ科学と健康医療-高齢者の転倒予防を目的とした実践的研究-2009

    • Author(s)
      山内潤一郎
    • Organizer
      スポーツ科学未来研究所(FIfSS)オープンニングシンポジウム
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2009-11-14
  • [Presentation] スポーツ生理学:「トレーニングと筋・腱」~スポーツ動作に必要なパワー発揮能力向上のための最適なトレーニング方法の検討~2009

    • Author(s)
      山内潤一郎
    • Organizer
      第67回トレーニングカンファレンス
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2009-10-10
  • [Presentation] 等尺性収縮中の時における骨格筋水分子の拡散状態の評価2009

    • Author(s)
      柳澤修, 栗原俊之, 山内潤一郎, ら
    • Organizer
      日本磁気共鳴医学会
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      2009-10-01
  • [Presentation] 未来研究計画-どうするPostdoctoral(後博士)研究員? 海外研究留学の未路2009

    • Author(s)
      山内潤一郎
    • Organizer
      第64回日本体力医学会大会ワークショップ
    • Place of Presentation
      新潟
    • Year and Date
      2009-09-20
  • [Presentation] 南極地環境がヒト生体機能に及ぼす影響2009

    • Author(s)
      山内潤一郎
    • Organizer
      第64回日本体力医学会大会シンポジウム
    • Place of Presentation
      新潟
    • Year and Date
      2009-09-19
  • [Presentation] 骨格筋の力学的特性とヒト複合関節動作の制御機構2009

    • Author(s)
      山内潤一郎
    • Organizer
      第64回日本体力医学会大会シンポジウム
    • Place of Presentation
      新潟
    • Year and Date
      2009-09-19
  • [Presentation] Relations between force and knee joint angles of gastrocnemius muscle during MVC and electrically induced submaximum plantar flexion.2009

    • Author(s)
      Yamauchi J, et al.
    • Organizer
      The International Union of Physiological Sciences
    • Place of Presentation
      Kyoto
    • Year and Date
      2009-07-30
  • [Presentation] Bilateral power deficit in human vertical jump performance.2009

    • Author(s)
      Yamauchi J
    • Organizer
      International Society of Biomechanics
    • Place of Presentation
      Cape Town
    • Year and Date
      2009-07-07
  • [Presentation] Local behaviors of fascicles in human skeletal muscles in vivo during dynamic movements.2009

    • Author(s)
      Oda T, Kinugasa R, Yamauchi J, et al.
    • Organizer
      International Society of Biomechanics
    • Place of Presentation
      Cape Town
    • Year and Date
      2009-07-05
  • [Presentation] Effects of blood flow and volume on edema induced by exercise and venous-stasis.2009

    • Author(s)
      Yamauchi J, et al.
    • Organizer
      European College of Sport Science
    • Place of Presentation
      Oslo
    • Year and Date
      2009-06-27
  • [Presentation] Influence of ageing on muscle functions of human leg multi-joint movements.2009

    • Author(s)
      Yamauchi, J
    • Organizer
      European College of Sport Science
    • Place of Presentation
      Oslo
    • Year and Date
      2009-06-25

URL: 

Published: 2011-06-16   Modified: 2016-04-21  

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