身体運動のメカニズムと適応性の解明：骨格筋・腱動態の生体計測によるアプローチ

• 研究課題/領域番号: 24300209
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 一部基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 身体教育学
• 研究機関: 早稲田大学
• 研究代表者: 川上 泰雄 早稲田大学, スポーツ科学学術院, 教授 (60234027)
• 連携研究者: 矢内 利政 早稲田大学, スポーツ科学学術院, 教授 (50387619) ; 宮本 直和 鹿屋体育大学, 体育学部, 准教授 (20420408) ; 若原 卓 同志社大学, スポーツ健康科学部, 助教 (20508288) ; 光川 眞壽 東洋学園大学, 人間科学部, 専任講師 (60583408)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 18,070千円 (直接経費: 13,900千円、間接経費: 4,170千円); 2014年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円); 2013年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円); 2012年度: 7,020千円 (直接経費: 5,400千円、間接経費: 1,620千円)
• キーワード: 生体計測 / 筋腱複合体 / 筋腱相互作用 / 力学的特性 / トレーニング / バイオメカニクス / 加齢 / 骨格筋 / 筋腱動態

研究成果の概要

本研究は、人間の骨格筋・腱動態の生体計測を通じて身体運動に関わる骨格筋と腱の適応性について調べ、身体運動のメカニズムを明らかにすることを目的とした。超音波装置や3次元動作解析を通じて、下肢の筋や腱動態、ランニング中の下肢関節の力学的特性を評価した。また、筋収縮後に筋力が一過的に増加する現象に関して、事前の筋収縮強度、運動速度や強度が筋力や身体パフォーマンスに影響を及ぼすという知見を得た。さらに、レジスタンストレーニングによって骨格筋のみならず腱組織も適応する事実を発見した。本研究では、骨格筋・腱組織の動態や適応性の評価を通じて、身体運動の規定因子やパフォーマンス向上のメカニズムを明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] No graduated pressure profile in compression stockings still reduces muscle fatigue (2015)
  • 著者名/発表者名: Miyamoto, N., Kawakami, Y.
  • 雑誌名: Int. J. Sports Med. 巻: 36 号: 03 ページ: 220-225
  • DOI: 10.1055/s-0034-1390495
  • 査読あり
• [雑誌論文] Determination of contraction-induced changes in elbow flexor cross-sectional area for evaluating muscle size-strength relationship during contraction (2015)
  • 著者名/発表者名: Ryota Akagi, Soichiro Iwanuma, Satoru Hashizume, Hiroaki Kanehisa, Yasuo Kawakami, Tetuo Fukunaga
  • 雑誌名: Journal of Strength and Conditioning Research 巻: 印刷中 号: 6 ページ: 1741-1747
  • DOI: 10.1519/jsc.0000000000000793
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hip rotation angle is associated with frontal plane knee joint mechanics during running. (2015)
  • 著者名/発表者名: Sakaguchi, M., Shimizu, N., Yanai, T., Stefanyshyn, D.J., Kawakami, Y.
  • 雑誌名: Gait Posture 巻: 41 号: 2 ページ: 557-561
  • DOI: 10.1016/j.gaitpost.2014.12.014
  • 査読あり
• [雑誌論文] Increase in vastus lateralis aponeurosis width induced by resistance training: implications for a hypertrophic model of pennate muscle. (2015)
  • 著者名/発表者名: Wakahara, T., Ema, R., Miyamoto, N., Kawakami. Y.
  • 雑誌名: Eur. J. Appl. Physiol. 巻: 115 号: 2 ページ: 309-316
  • DOI: 10.1007/s00421-014-3012-9
  • 査読あり
• [雑誌論文] Association between contraction-induced increase in elbow flexor muscle thickness and distal biceps brachii tendon moment arm depends on the muscle thickness measurement site. (2014)
  • 著者名/発表者名: Ryota Akagi, Soichiro Iwanuma, Satoru Hashizume, Hiroaki Kanehisa, Toshimasa Yanai, Yasuo Kawakami.
  • 雑誌名: Journal of Applied Biomechanics 巻: 30 号: 1 ページ: 134-139
  • DOI: 10.1123/jab.2012-0145
  • 査読あり
• [雑誌論文] Influence of the intensity of squat exercises on the subsequent jump performance. (2014)
  • 著者名/発表者名: Fukutani, A., Takei, S., Hirata, K., Miyamoto, N., Kanehisa, H., Kawakami, Y.
  • 雑誌名: J. Strength Cond. Res. 巻: 28 号: 8 ページ: 2236-2243
  • DOI: 10.1519/jsc.0000000000000409
  • 査読あり
• [雑誌論文] The contraction-induced increase in Achilles tendon moment arm: A three-dimensional study (2014)
  • 著者名/発表者名: Satoru Hashizume, Soichiro Iwanuma, Ryota Akagi, Hiroaki Kanehisa, Yasuo Kawakami, Toshimasa Yanai
  • 雑誌名: Journal of Biomechanics 巻: 47 号: 12 ページ: 3226-3231
  • DOI: 10.1016/j.jbiomech.2014.08.003
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Evaluation of serum leaking enzymes and investigation into new biomarkers for exercise-induced muscle damage. (2014)
  • 著者名/発表者名: Kanda, K., Sugama, K., Sakuma, J., Kawakami, Y., Suzuki, K.
  • 雑誌名: Exerc. Immunol. Rev. 巻: 20 ページ: 39-54
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of pressure intensity of compression short-tight on fatigue of thigh muscles. (2014)
  • 著者名/発表者名: Miyamoto, N., Kawakami, Y.
  • 雑誌名: Med. Sci. Sports Exerc. 巻: 46 号: 11 ページ: 2168-2174
  • DOI: 10.1249/mss.0000000000000330
  • 査読あり
• [雑誌論文] Leg with rotational joint that mimics elastic characteristics of human leg in running stance phase. (2014)
  • 著者名/発表者名: Otani, T., George, T., Uryu, K., Yahara, M., Iizuka, A., Hamamoto, S., Miyamae, S., Hashimoto, K., Destephe, M., Sakaguchi, M., Kawakami, Y., Lim, H.-O., Takanishi, A.
  • 雑誌名: 2014 IEEE-RAS International Conference on Humanoid Robots, Madrid 巻: November ページ: 18-20
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hopping robot using pelvic movement and leg joints elasticity. (2014)
  • 著者名/発表者名: Otani, T., Uryu, K., Yahara, M., Iizuka, A., Hamamoto, S., Miyamae, S., Hashimoto, K., Destephe, M., Sakaguchi, M., Kawakami, Y., Lim, H. O., Takanishi, A.
  • 雑誌名: Mechanisms and Machine Science 巻: 22 ページ: 235-243
  • DOI: 10.1007/978-3-319-07058-2_27
  • ISBN: 9783319070575, 9783319070582
  • 査読あり
• [雑誌論文] Running model and hopping robot using pelvic movement and leg elasticity. (2014)
  • 著者名/発表者名: Otani, T., Yahara, M., Uryu, K., Iizuka, A., Hashimoto, K., Kishi, T., Endo, N., Sakaguchi, M., Kawakami, Y., Hyon, S. H., Lim, H. O., Takanishi, A.
  • 雑誌名: Proceedings of the 2014 IEEE International Conference on Robotics and Automation 巻: May ページ: 2313-2318
  • 査読あり
• [雑誌論文] Gender differences in hip and ankle joint kinematics on knee abduction during running. (2014)
  • 著者名/発表者名: Sakaguchi, M., Ogawa, H., Shimizu, N., Kanehisa, H., Yanai, T., Kawakami, Y.
  • 雑誌名: Eur. J. Sport Sci. 巻: 14 Suppl 号: S1
  • DOI: 10.1080/17461391.2012.693953
  • 査読あり
• [雑誌論文] Applicability of ultrasound muscle thickness measurements for predicting fat-free mass in elderly population. (2014)
  • 著者名/発表者名: Takai, Y., Ohta, M., Akagi, R., Kato, E., Wakahara, T., Kawakami, Y., Fukunaga, T., Kanehisa, H.
  • 雑誌名: J. Nutr. Health Aging. 巻: 18 号: 6 ページ: 579-585
  • DOI: 10.1007/s12603-013-0419-7
  • 査読あり
• [雑誌論文] 柔道の「五の形」一本目における当身技の術理：柔術的当身技の視点から. (2014)
  • 著者名/発表者名: 志々田文明, 阪口正律, 佐藤忠之, 川上泰雄.
  • 雑誌名: スポーツ科学研究 巻: 11 ページ: 212-224
  • NAID: 120005528580
  • 査読あり
• [雑誌論文] ヒト生体腱における力学的特性の計測：つま先領域と線形領域の識別方法の提案. (2014)
  • 著者名/発表者名: 茂木康嘉, 川上泰雄, 矢内利政.
  • 雑誌名: バイオメカニクス研究 巻: 18 ページ: 63-71
  • 査読あり
• [雑誌論文] 子どもの動きと筋力 (2014)
  • 著者名/発表者名: 川上泰雄, 茂木康嘉.
  • 雑誌名: 体育の科学 巻: 64 ページ: 770-775
• [雑誌論文] Inferior muscularity of the rectus femoris to vasti in varsity oarsmen (2014)
  • 著者名/発表者名: Ema R, Wakahara T, Kanehisa H, Kawakami Y
  • 雑誌名: International Journal of Sports Medicine 巻: 35 号: 04 ページ: 293-297
  • DOI: 10.1055/s-0033-1349138
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of conditioning contraction intensity on postactivation potentiation is muscle dependent. (2014)
  • 著者名/発表者名: Fukutani A, Hirata K, Miyamoto N, Kanehisa H, Yanai T, Kawakami Y.
  • 雑誌名: J Electromyogr Kinesiol. 巻: 24(2) 号: 2 ページ: 240-245
  • DOI: 10.1016/j.jelekin.2014.01.002
  • 査読あり
• [雑誌論文] In vivo measurement of human rectus femoris architecture by ultrasonography: validity and applicability (2013)
  • 著者名/発表者名: Ema, R., Wakahara, T., Mogi, Y., Miyamoto, N., Komatsu, T., Kanehisa, H., Kawakami, Y.
  • 雑誌名: Clin. Physiol. Funct. Imaging 巻: 33 号: 4 ページ: 267-273
  • DOI: 10.1111/cpf.12023
  • 査読あり
• [雑誌論文] Potentiation of isokinetic torque is velocity-dependent following an isometric conditioning contraction (2013)
  • 著者名/発表者名: Fukutani A, Miyamoto N, Kanehisa H. Yanai T, Kawakami Y.
  • 雑誌名: Springer plus. 巻: 2 号: 1 ページ: 554-554
  • DOI: 10.1186/2193-1801-2-554
  • 査読あり
• [雑誌論文] Eccentric exercise-induced delayed-onset muscle soreness and changes in markers of muscle damage and inflammation (2013)
  • 著者名/発表者名: Kanda, K., Sugama, K., Sakuma , J., Kawakami, Y., Suzuki, K.
  • 雑誌名: Exerc. Immunol. 巻: 19 ページ: 72-85
  • 査読あり
• [雑誌論文] Inhomogeneous architectural changes of the quadriceps femoris induced by resistance training. (2013)
  • 著者名/発表者名: Ema R, Wakahara T, Miyamoto N, Kanehisa, H, Kawakami Y
  • 雑誌名: European Journal of Applied Physiology 巻: 113 号: 11 ページ: 2691-2703
  • DOI: 10.1007/s00421-013-2700-1
  • 査読あり
• [雑誌論文] 大腿部への圧迫が電気刺激による誘発膝関節伸展トルクに及ぼす影響 (2013)
  • 著者名/発表者名: 松本奈々, 宮本直和, 浦中宏典, 丸茂智彦, 谷口耕一, 川上泰雄
  • 雑誌名: トレーニング科学 巻: 25 ページ: 55-60
  • NAID: 40019843194
  • 査読あり
• [雑誌論文] Influence of the intensity of a conditioning contraction on the subsequent twitch torque and maximal voluntary concentric torque (2012)
  • 著者名/発表者名: Fukutani, A., Miyamoto, N., Kanehisa, H., Yanai, T., Kawakami, Y.
  • 雑誌名: J. Electromyogr. Kinesiol. 巻: 22 ページ: 560-565
  • 査読あり
• [雑誌論文] Morphological and functional characteristics of the muscle・-tendon unit (2012)
  • 著者名/発表者名: Kawakami, Y.
  • 雑誌名: J. Phys. Fit. Sports Med. 巻: 1 ページ: 1512-1518
  • NAID: 10031158956
  • 査読あり
• [雑誌論文] 骨盤の傾斜角度が最大随意膝関節伸展トルクに及ぼす影響 (2012)
  • 著者名/発表者名: 江間諒一,平田浩祐,若原 卓,金久博昭,川上泰雄
  • 雑誌名: バイオメカニクス研究 巻: 16 ページ: 74-81
  • NAID: 40019388124
  • 査読あり
• [雑誌論文] Gender differences in hip and ankle joint kinematics on knee abduction during running
  • 著者名/発表者名: Sakaguchi, M., Ogawa, H., Shimizu, N., Kanehisa, H., Yanai, T., Kawakami, Y.
  • 雑誌名: Eur. J. Sport Sci. 巻: (印刷中)
  • 査読あり
• [雑誌論文] In vivo measurement of human rectus femoris architecture by ultrasonography : validity and applicability
  • 著者名/発表者名: Ema, R., Wakahara, T., Mogi, Y., Miyamoto, N., Komatsu, T., Kanehisa, H., Kawakami, Y.
  • 雑誌名: Clin. Physiol. Funct. Imaging 巻: (印刷中)
  • 査読あり
• [学会発表] Musculo-mechanical profile of world top sprinters (2014)
  • 著者名/発表者名: Kawakami, Y.
  • 学会等名: 2014 International Conference of Korean Society of Sport Biomechanics.
  • 発表場所: Chungju, Korea
  • 年月日: 2014-09-26 – 2014-09-27
  • 招待講演
• [学会発表] 骨格筋を筋腱複合体として捉える: 基礎知識および最近の知見. (2014)
  • 著者名/発表者名: 川上泰雄.
  • 学会等名: 第22回日本運動生理学会大会
  • 発表場所: 岡山
  • 年月日: 2014-07-20
  • 招待講演
• [学会発表] Velocity dependence of maximal eccentric dorsiflexion in humans: effect of muscle activity and length-force property of the tibialis anterior. 7 (2014)
  • 著者名/発表者名: Kawakami, Y., Hishikawa, K., Shimamoto, K., Mogi, Y.
  • 学会等名: 7th World Congress of Biomechanics
  • 発表場所: Boston
  • 年月日: 2014-07-06 – 2014-07-11
• [学会発表] Effect of the rate of torque development on isometric plantar flexion torque-EMG relationship: fascicle behavior matters. (2014)
  • 著者名/発表者名: Kawakami, Y., Hatano, J., Wakahara, T.
  • 学会等名: 19th Annual Congress of the European College of Sport Science
  • 発表場所: Amsterdam, the Netherlands,
  • 年月日: 2014-07-02 – 2014-07-05
• [学会発表] Hopping robot using pelvic movement and leg joints elasticity. (2014)
  • 著者名/発表者名: Otani, T., Uryu, K., Yahara, M., Iizuka, A., Hamamoto, S., Miyamae, S., Hashimoto, K., Destephe, M., Sakaguchi, M., Kawakami, Y., Lim, H. O., Takanishi, A.
  • 学会等名: ROMANSY20, Proceedings of the 20th CISM-IFToMM Symposium on Robot Design, Dynamics and Control
  • 発表場所: Moscow
  • 年月日: 2014-06-23 – 2014-06-26
• [学会発表] Running model and hopping robot using pelvic movement and leg elasticity. (2014)
  • 著者名/発表者名: Otani, T., Yahara, M., Uryu, K., Iizuka, A., Hashimoto, K., Kishi, T., Endo, N., Sakaguchi, M., Kawakami, Y., Hyon, S. H., Lim, H. O., Takanishi, A.
  • 学会等名: Proceedings of the 2014 IEEE International Conference on Robotics and Automation
  • 発表場所: Hong-Kong
  • 年月日: 2014-05-31 – 2014-06-07
• [学会発表] Development of Rotational Joint Leg That Mimics Elastic Characteristics of Human Leg in Running Stance Phase. (2014)
  • 著者名/発表者名: Otani, T., Uryu, K., Yahara, M., Iizuka, A., Hashimoto, K., Destephe, M., Sakaguchi, M., Kawakami, Y., Lim, H. O., Takanishi, A.
  • 学会等名: ICRA 2014
  • 発表場所: Hong-Kong
  • 年月日: 2014-05-31 – 2014-06-07
• [学会発表] Biomechanical profile of world top sprinters (2013)
  • 著者名/発表者名: Kawakami, Y.
  • 学会等名: The 8th International Sport Sciences Symposium on "Active Life"
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2013-02-23
• [学会発表] Kinetic storage of tendons and aponeuroses (2013)
  • 著者名/発表者名: Kawakami, Y.
  • 学会等名: Connect 2013: Connective Tissues in Sports Medicine
  • 発表場所: Ulm, Germany
  • 招待講演
• [学会発表] Form and function of skeletal muscle tendon unit in humans (2013)
  • 著者名/発表者名: Kawakami, Y.
  • 学会等名: XXIV Congress of International Society of Biomechanics
  • 発表場所: Natal, Brazil
  • 招待講演
• [学会発表] On the validity of evaluation of human tendinous tissues elasticity in vivo by ultrasonography (2013)
  • 著者名/発表者名: Kawakami, Y., Mogi, Y., Ikeda, N.
  • 学会等名: The 9th International Sport Sciences Symposium on "Active Life"
  • 発表場所: Tokyo, Japan
• [学会発表] Inferior muscularity of the rectus femoris compared to vasti in cyclists: cross-sectional and longitudinal observations (2013)
  • 著者名/発表者名: Ema, R., Wakahara, T., Kawakami, Y.
  • 学会等名: The 9th International Sport Sciences Symposium on "Active Life"
  • 発表場所: Tokyo, Japan
• [学会発表] Regular training of competitive cycling induce muscle-specific adaptation of synergistic muscles (2013)
  • 著者名/発表者名: Ema, R., Wakahara, T., Kawakami, Y.
  • 学会等名: The 9th International Sport Sciences Symposium on "Active Life"
  • 発表場所: Tokyo, Japan
• [学会発表] Inferior muscularity of the rectus femoris to vasti in cyclists but not in lacrosse players (2013)
  • 著者名/発表者名: Ema, R., Wakahara, T., Kanehisa, H., Kawakami, Y.
  • 学会等名: The 18th Annual Congress of the European College of Sport Science
  • 発表場所: Barcelona, Spain
• [学会発表] Achilles tendon length evaluated by a two-dimensional straight model is seriously erroneous –usefulness of a three-dimentional curved line model- (2013)
  • 著者名/発表者名: Fukutani, A., Ema, R., Hirata, K., Hashizume, S., Wakahara, T., Kanehisa, H., Kawakami, Y.
  • 学会等名: The 18th Annual Congress of the European College of Sport Science
  • 発表場所: Barcelona, Spain
• [学会発表] 関節可動域・角速度の違いが最大随意伸張性筋活動中の足関節背屈筋力に及ぼす影響 (2013)
  • 著者名/発表者名: 菱川啓太, 茂木康嘉, 川上泰雄
  • 学会等名: 第26回日本トレーニング科学会大会
  • 発表場所: 山形
• [学会発表] 大学自転車競技選手における6ヶ月間のトレーニングによる大腿四頭筋および大腰筋の量的変化 (2013)
  • 著者名/発表者名: 江間諒一, 若原卓, 谷中拓哉, 近田彰治, 金久博昭, 川上泰雄
  • 学会等名: 第26回日本トレーニング科学会大会
  • 発表場所: 山形
• [学会発表] 女子ボート選手における大腿四頭筋の量的特徴 (2013)
  • 著者名/発表者名: 江間諒一, 若原卓, 平山邦明, 金久博昭, 川上泰雄
  • 学会等名: 日本体育学会第64回大会
  • 発表場所: 草津，滋賀県
• [学会発表] 国際誌に掲載されるための主要ポイント―アクセプトを目指して (2012)
  • 著者名/発表者名: 川上泰雄
  • 学会等名: 第67回日本体力医学会
  • 発表場所: 岐阜
  • 年月日: 2012-09-04
• [学会発表] 月経周期が足部・足関節の可動性および何組織の伸長性に及ぼす影響
  • 著者名/発表者名: 吉川亜有美，岩沼聡一朗，川上泰雄
  • 学会等名: 第160回日本体力医学会関東地方会
  • 発表場所: 東京
• [学会発表] 足関節底背屈動作中の筋束動態と足部変形の生体計測
  • 著者名/発表者名: 塙 真太郎, 阪口正律, 川上泰雄
  • 学会等名: 日本超音波骨軟組織学会2014年度学術総会
  • 発表場所: 名古屋
• [学会発表] 超音波法による筋腱特性の評価
  • 著者名/発表者名: 川上泰雄
  • 学会等名: 運動器超音波研究会
  • 発表場所: 千葉
  • 招待講演
• [学会発表] 子供の動きを支える筋力
  • 著者名/発表者名: 川上泰雄
  • 学会等名: 日本学術会議公開シンポジウム「子どもの動きの獲得に必要な運動・身体活動」
  • 発表場所: 東京
  • 招待講演
• [図書] 新版 スポーツ生理学 (2015)
  • 著者名/発表者名: 川上泰雄（共著）
  • 出版者: 市村出版
• [図書] SEBI・SEIのためのストレッチングエクササイズ指導理論 (2014)
  • 著者名/発表者名: 沢井史穂，加藤えみか，川上泰雄
  • 総ページ数: 107
  • 出版者: 日本フィットネス協会
• [図書] Fascia : The Tensional Network of the Human Body (2012)
  • 著者名/発表者名: Langevin, H. and Kawakami, Y.
  • 総ページ数: 535
  • 出版者: Churchill Livingstone(共著)
• [備考] 川上泰雄研究室ホームページ
  • URL: http://www.f.waseda.jp/ykawa/indexj.htm
• [備考] 早稲田大学 研究者データベース
  • URL: https://www.wnp7.waseda.jp/Rdb/app/ip/ipi0211.html?lang_kbn=0&kensaku_no=1722
• [備考] 川上泰雄研究室ホームページ
  • URL: http://www.f.waseda.jp/ykawa/indexj.htm
• [備考]
  • URL: http://www.f.waseda.jp/ykawa/indexj.htm