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力学的な動かしやすさに対する人間の適応をアスリートの身体から探る

研究課題

研究課題/領域番号 21K17592
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分59020:スポーツ科学関連
研究機関筑波大学

研究代表者

佐渡 夏紀  筑波大学, 体育系, 助教 (60844983)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2023年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2022年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2021年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワードMRI / 形態 / 適応 / 個人差 / 慣性 / 可塑性
研究開始時の研究の概要

本研究では身体の力学的な「動かしにくさ」:慣性という新たな観点から身体の適応に関する理解を深めることを目的に「専門トレーニングに適応したヒトは力学的な動かしやすさ(慣性の小ささ)を損なわないように発達している」という仮説を定量的に検証する。
本研究の完成は障害リスクを下げながらパフォーマンスを高めるという身体能力を引き出すための理想的な身体に迫る知見が期待され、新たなトレーニング方略の視点を提示する。

研究成果の概要

身体運動を含む物体の運動は力学的作用と慣性の関係で決定する。これまで競技者の筋形態が調べられてきたが、これは力学的作用に対する適応の側面と言える。一方、力学的な動かしにくさである慣性に関しては十分に検討されていない。そこで、短距離競技者、砲丸投競技者、長距離競技者の慣性特性を調べた。筋であれ脂肪であれ下肢の質量の個人差は近位部に集中し、股関節まわりの脚の振りにくさである下肢慣性モーメントは質量ほど競技特性が表れなかった。つまり、質量変化の部位差がヒト全般で下肢の振りやすさを損なわないようことが明らかになった。一方、この特徴は下肢に限られ、上肢では遠位の筋もよく発達することが示された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

競技者の身体能力を研究する目的で行われる形態学的研究は主に筋サイズに着目してきた。これは力学的作用の一側面であるが、慣性もまた身体運動を決定する要因である。本研究は慣性という形態学的研究の新しい視点を示した。
従来、スポーツ現場では身体を鍛えすぎると動かしにくくなると考えられてきた。これに対する筋を鍛える利点の説明としては、「筋が大きくなることで動かしにくくなる以上に大きな力を発揮できる」というものであることが多かった。本研究ではさらに、そもそも力学的な動かしにくさがそこまで大きくならないことを示すエビデンスを加え、筋量増大による動かしにくさ増大に強く注意を払う必要がないことを示唆している。

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (47件)

すべて 2024 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (16件) (うち国際共著 3件、 査読あり 15件、 オープンアクセス 6件) 学会発表 (31件) (うち国際学会 15件)

  • [雑誌論文] Discrepancy between ‘contributing to’ and ‘sharing variance with’ the effective energy for height in high jump2024

    • 著者名/発表者名
      Sado Natsuki、Fujimori Toshihide、Tobe Naoto
    • 雑誌名

      Journal of Sports Sciences

      巻: 42 号: 5 ページ: 425-433

    • DOI

      10.1080/02640414.2024.2335086

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Hip and lumbosacral joint centre locations in asian population: Biases produced by existing regression equations and development of new equations2024

    • 著者名/発表者名
      Sado Natsuki、Edagawa Takeshi、Fujimori Toshihide、Hashimoto Shogo、Okamoto Yoshikazu、Nakajima Takahito
    • 雑誌名

      Journal of Biomechanics

      巻: 162 ページ: 111866-111866

    • DOI

      10.1016/j.jbiomech.2023.111866

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Judokas Exhibit Short Response Latency Even to Non-Judo-Specific External Perturbation: Insights Into the Involuntary Postural Control Ability in Humans2023

    • 著者名/発表者名
      Sado Natsuki、Fujii Norihisa、Nonaka Eri、Miyazaki Terumitsu
    • 雑誌名

      Motor Control

      巻: 27 号: 4 ページ: 818-829

    • DOI

      10.1123/mc.2023-0026

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Distal muscle cross-sectional area is correlated with shot put performance2023

    • 著者名/発表者名
      Hashimoto Shogo、Fujimori Toshihide、Ohyama-Byun Keigo、Okamoto Yoshikazu、Nakajima Takahito、Sado Natsuki
    • 雑誌名

      Journal of Biomechanics

      巻: 160 ページ: 111819-111819

    • DOI

      10.1016/j.jbiomech.2023.111819

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The Lower Limbs of Sprinters Have Larger Relative Mass But Not Larger Normalized Moment of Inertia than Controls2022

    • 著者名/発表者名
      Sado Natsuki、Ichinose Hoshizora、Kawakami Yasuo
    • 雑誌名

      Medicine & Science in Sports & Exercise

      巻: 55 号: 3 ページ: 590-600

    • DOI

      10.1249/mss.0000000000003064

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Mechanical power flow from trunk and lower limb joint power to external horizontal power in the track and field block start2022

    • 著者名/発表者名
      Sado Natsuki、Yoshioka Shinsuke、Fukashiro Senshi
    • 雑誌名

      European Journal of Sport Science

      巻: e-pub ahead of print 号: 9 ページ: 1903-1912

    • DOI

      10.1080/17461391.2022.2109067

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Pelvic elevation induces vertical kinetic energy without losing horizontal energy during running single-leg jump for distance2022

    • 著者名/発表者名
      Sado Natsuki、Yoshioka Shinsuke、Fukashiro Senshi
    • 雑誌名

      European Journal of Sport Science

      巻: e-pub ahead of print 号: 7 ページ: 1146-1154

    • DOI

      10.1080/17461391.2022.2070779

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書 2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] High-accuracy tennis players linearly adjust racket impact kinematics according to impact height during a two-handed backhand stroke2022

    • 著者名/発表者名
      Zhang Sichao、Sado Natsuki、Fujii Norihisa
    • 雑誌名

      Sports Biomechanics

      巻: e-pub ahead of print 号: 3 ページ: 694-707

    • DOI

      10.1080/14763141.2022.2146529

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mechanical Linkage between Achilles Tendon and Plantar Fascia Accounts for Range of Motion of Human Ankle?Foot Complex2022

    • 著者名/発表者名
      Shiotani Hiroto、Takahashi Katsuki、Honma Yuki、Tomari Kazuki、Hayashi Hidetaka、Sado Natsuki、Kawakami Yasuo
    • 雑誌名

      Medicine & Science in Sports & Exercise

      巻: 55 号: 1 ページ: 66-73

    • DOI

      10.1249/mss.0000000000003020

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Jumping is not just about height: Biosocial becomings as an integrative approach in understanding contextualized jump performance in Maasai society2022

    • 著者名/発表者名
      Tian Xiaojie、Yanohara Yushi、Mwangi Francis M.、Sado Natsuki
    • 雑誌名

      PLoS ONE

      巻: 17 号: 12 ページ: 1-14

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0278547

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Three‐dimensional architecture of human medial gastrocnemius fascicles in vivo: Regional variation and its dependence on muscle size2022

    • 著者名/発表者名
      Takahashi Katsuki、Shiotani Hiroto、Evangelidis Pavlos E.、Sado Natsuki、Kawakami Yasuo
    • 雑誌名

      Journal of Anatomy

      巻: 241 号: 6 ページ: 1324-1335

    • DOI

      10.1111/joa.13750

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Acquisition of mechanical energy directly contributing to sideward propulsion in sidestep cutting manoeuvre2021

    • 著者名/発表者名
      Sado N,Yoshioka S, Fukashiro S
    • 雑誌名

      Journal of Biomechanics

      巻: 128 ページ: 110799-110799

    • DOI

      10.1016/j.jbiomech.2021.110799

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Curved Approach in High Jump Induces Greater Jumping Height without Greater Joint Kinetic Exertions than Straight Approach2021

    • 著者名/発表者名
      Sado N,Yoshioka S, Fukashiro S
    • 雑誌名

      Medicine & Science in Sports & Exercise

      巻: 54 号: 1 ページ: 120-128

    • DOI

      10.1249/mss.0000000000002761

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Characteristics of inhomogeneous lower extremity growth and development in early childhood: a cross-sectional study2021

    • 著者名/発表者名
      Apibantaweesakul S, Omura S, Qi W, Shiotani H, Evangelidis P E, Sado N, Tanaka F, Kawakami Y
    • 雑誌名

      BMC Pediatrics

      巻: 21 号: 1

    • DOI

      10.1186/s12887-021-02998-1

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Track distance runners exhibit bilateral differences in the plantar fascia stiffness2021

    • 著者名/発表者名
      Shiotani H,Yamashita R, Mizokuchi T, Sado N, Naito M, Kawakami Y
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 11 号: 1

    • DOI

      10.1038/s41598-021-88883-4

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] ヒト全力移動運動における体幹の貢献2021

    • 著者名/発表者名
      佐渡夏紀
    • 雑誌名

      体育の科学

      巻: 71

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] The largest segmental components of energy directly contributing to height do not explain the variance of its total in the high jump.2023

    • 著者名/発表者名
      Sado N. Fujimori T. Tobe N.
    • 学会等名
      The 29th Congress of International Society of Biomechanics / Japanese Society of Biomechanics Fukuoka University Japan 2023-8.
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Performance strategy in the high jump varies between individuals: mechanical work exertion vs. energy conversion.2023

    • 著者名/発表者名
      Fujimori T. Tobe N. Sado N.
    • 学会等名
      The 29th Congress of International Society of Biomechanics / Japanese Society of Biomechanics Fukuoka University Japan 2023-8.
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Unique mass distribution in the lower limbs of distance runners and its effect on moment of inertia.2023

    • 著者名/発表者名
      Edagawa T. Fujimori T. Hashimoto S. Okamoto Y. Nakajima T. Sado N.
    • 学会等名
      The 29th Congress of International Society of Biomechanics / Japanese Society of Biomechanics Fukuoka University Japan 2023-8.
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Pectoralis major and deltoid muscularity in shot putters: Reversal of whether cross-sectional area or volume is related to performance2023

    • 著者名/発表者名
      Hashimoto S. Fujimori T. Edagawa T. Ohyama-Byun K. Okamoto Y. Nakajima T. Sado N.
    • 学会等名
      The 29th Congress of International Society of Biomechanics / Japanese Society of Biomechanics Fukuoka University Japan 2023-8.
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Mass-spring characteristics explain the temporal step parameters but are not specific to individuals across phases in accelerated sprinting.2023

    • 著者名/発表者名
      Tatsumi A. Fujimori T. Edagawa T. Sado N.
    • 学会等名
      The 29th Congress of International Society of Biomechanics / Japanese Society of Biomechanics Fukuoka University Japan 2023-8.
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Hip and lumbosacral joint centre locations in Asian population: biases by existing regressions and development of new methods.2023

    • 著者名/発表者名
      Sado N. Edagawa T. Fujimori T. Hashimoto S. Okamoto Y. Nakajima T.
    • 学会等名
      The 41st International Society of Biomechanics in Sports Conference
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Inter-joint differences exist in kinetic demand for performance in high jump2023

    • 著者名/発表者名
      Fujimori T. Tobe N. Sado N.
    • 学会等名
      The 41st International Society of Biomechanics in Sports Conference
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Three-dimensional developmental aspects of the pectoralis major and deltoid muscles in shot putters.2023

    • 著者名/発表者名
      Hashimoto S. Fujimori T. Edagawa T. Ohyama-Byun K. Okamoto Y. Nakajima T. Sado N.
    • 学会等名
      The 28th Annual Congress of the European College of Sport Science
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Lower-limb moment of inertia in the anatomical position does not explain the inter-individual variation in O2 cost in trained endurance runners.2023

    • 著者名/発表者名
      Edagawa T. Fujimori T. Akutsu K. Hashimoto S. Fujii N. Okamoto Y. Nakajima T. Sado N.
    • 学会等名
      The 28th Annual Congress of the European College of Sport Science
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] アキレス腱剛性が100m走の加速疾走局面における下肢ばね剛性および時空間変数へ及ぼす影響2023

    • 著者名/発表者名
      辰巳新、藤森俊秀、枝川岳史、佐渡夏紀
    • 学会等名
      第36回日本トレーニング科学会大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 走速度増大に伴う腰椎の姿勢変化の不均一性2023

    • 著者名/発表者名
      富永天平、佐渡夏紀
    • 学会等名
      第36回日本トレーニング科学会大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 長距離走者で遠位の除脂肪重量が下肢慣性モーメントと強く関係する2023

    • 著者名/発表者名
      枝川岳史、藤森俊秀、橋本 昇悟、岡本 嘉一、中島 崇仁、佐渡 夏紀
    • 学会等名
      第36回日本トレーニング科学会大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 砲丸投競技者における上肢及び上部体幹の筋形態特性2022

    • 著者名/発表者名
      橋本昇悟、藤森俊秀、大山卞圭悟、岡本嘉一、中島崇仁、佐渡夏紀
    • 学会等名
      第35回日本トレーニング科学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 内外側の大腿骨上顆vs. 膝関節裂隙: 膝関節ランドマークの検討2022

    • 著者名/発表者名
      佐渡夏紀、久保田大智、富永天平、日高遼子、宮崎輝光、小池関也、藤井範久
    • 学会等名
      第28回日本バイオメカニクス学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 冗長自由度の実験的な削減は非利き腕ダーツ投げ課題の学習を遅延させる2022

    • 著者名/発表者名
      堆耕平、藤森俊秀、野中愛里、佐渡夏紀
    • 学会等名
      第28回日本バイオメカニクス学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 走高跳の踏切における動作の個人差を説明する要因としての身体的特徴2022

    • 著者名/発表者名
      藤森俊秀、戸邉直人、佐渡夏紀
    • 学会等名
      第28回日本バイオメカニクス学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 筋収縮時の腓腹筋内側頭における筋束と腱膜の3次元動態2022

    • 著者名/発表者名
      高橋克毅、塩谷彦人、佐渡夏紀、川上泰雄
    • 学会等名
      第28回日本バイオメカニクス学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Associations between exercise-induced flattening of foot arch and fatigue of extrinsic and intrinsic foot muscles2022

    • 著者名/発表者名
      Shiotani H. Takahashi K. Tomari K. Honma Y. Hayashi H. Sado N. Kumai T. Kawakami Y.
    • 学会等名
      40th Congress of the International Society of Biomechanics in Sports
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Mechanical interactions between Achilles tendon and plantar fascia modulate passive mechanics of human ankle-foot complex in vivo.2022

    • 著者名/発表者名
      Takahashi K. Shiotani H. Evangelidis P. E. Sado N. Kawakami Y.
    • 学会等名
      9th World Congress of Biomechanics
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Contractile and non-contractile tissues of the quadriceps femoris and hamstrings and their effects on age-related differences in specific torque2022

    • 著者名/発表者名
      Ichinose H. Evangelidis P. E. Yamagishi T. Sado N. Shiotani H. Tanaka F. Shigenobu S. Kawakami Y.
    • 学会等名
      9th World Congress of Biomechanics
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Mechanical interactions between Achilles tendon and plantar fascia modulate passive mechanics of human ankle-foot complex in vivo2022

    • 著者名/発表者名
      Shiotani H. Takahashi K. Honma Y. Tomari K. Hayashi H. Sado N. Kawakami Y.
    • 学会等名
      9th World Congress of Biomechanics
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Non-uniform distribution of muscle fascicle strains within human medial gastrocnemius during passive lengthening in vivo2022

    • 著者名/発表者名
      Takahashi K. Shiotani H. Evangelidis P. E. Sado N. Kawakami Y.
    • 学会等名
      9th World Congress of Biomechanics
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] World-elite performance in high jump cannot be predicted by the determinant of non-elite performance2022

    • 著者名/発表者名
      Fujimori T. Sado N.
    • 学会等名
      9th World Congress of Biomechanics
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Judo Wrestlers Exhibit Shorter Response Latency to Unfamiliar Postural Disturbance: Insights into Plasticity of Postural Function in Humans2022

    • 著者名/発表者名
      Sado N. Nonaka E. Miyazaki T. Kondo S.
    • 学会等名
      筑波大学体育系ヒューマン・ハイ・パフォーマンス先端研究センター (ARIHHP) 共同利用・共同研究拠点認定記念シンポジウムARIHHPフォーラム2022.
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Judo Wrestlers Exhibit Shorter Response Latency to Unfamiliar Postural Disturbance: Insights into Plasticity of Postural Function in Humans2022

    • 著者名/発表者名
      Sado N, Nonaka E, Miyazaki T, Kondo S
    • 学会等名
      ヒューマン・ハイ・パフォーマンス先端研究センター (ARIHHP) 共同利用・共同研究拠点認定記念シンポジウムARIHHPフォーラム2022
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 短距離競技者の下肢の質量比は大きいが正規化慣性モーメントは一般成人と同程度である2021

    • 著者名/発表者名
      佐渡夏紀, 一瀬星空, 川上泰雄
    • 学会等名
      日本バイオメカニクス学会第27回大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Plantar fascia stiffness is related to the foot arch deformability and performance in single-leg drop jump2021

    • 著者名/発表者名
      Shiotani H., Sado N., Kurumisawa K., Saeki J., Kawakami Y.
    • 学会等名
      28th Congress of the International Society of Biomechanics
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Effects of amino acid mixture on functional and morphological properties of achilles tendon2021

    • 著者名/発表者名
      Kawakami, Y, Shiotani, H, Otuska, S, Hui, L, Ichinose, H, Chi, Y, Kurumisawa, K, Yamada, Y, Shan, X, Saeki, J, Sado, N, Tanaka, F, Kumai, T, Nishitani, S, Takada, M, Toyoda, S, Uchida, H, Adachi, Y.
    • 学会等名
      American College of Sports Medicine 68th Annual Meeting
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 走高跳選手はアキレス腱のコンプライアンスを保ちつつ大きな足関節底屈トルクを発揮できる2021

    • 著者名/発表者名
      藤森俊秀, 佐渡夏紀
    • 学会等名
      第34回日本トレーニング科学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 非利き腕ダーツ投げ課題における関節拘束による自由度の削減が運動学習に及ぼす影響.2021

    • 著者名/発表者名
      堆耕平, 藤森俊秀, 野中愛里, 佐渡夏紀
    • 学会等名
      第34回日本トレーニング科学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 牧畜民マサイの高跳びは高さ勝負のためなのか? -学際的アプローチから再考する-2021

    • 著者名/発表者名
      田暁潔, 佐渡夏紀
    • 学会等名
      顔・身体学第8回領域会議
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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