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2018 年度 実績報告書

骨格筋を形・質・機能で捉える:一般人~アスリートの身体運動能力躍進を目指して

研究課題

研究課題/領域番号 16H01870
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)

研究分担者 森田 照正  順天堂大学, 医学部, 准教授 (00570847)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2020-03-31
キーワード生体計測 / 筋腱複合体 / トレーニング / 個人差 / 成長 / 加齢 / 競技力向上
研究実績の概要

形・機能・質の3つの側面から、人間の骨格筋に関する研究を継続・発展させることを目指して一連の研究を遂行した。まず、高齢者の骨格筋特性や適応性に関する知見をふまえて、自宅でも実施可能な運動プログラムを開発し、このプログラムが高齢者をはじめ比較的体力レベルが低い層にも実現可能かつ効果的であることを明らかにした。また、運動の実施に機能性食品の摂取を加えることで、高齢者の身体諸機能および骨格筋機能の更なる改善がもたらされることが示唆されたこれまでの研究成果をふまえて、運動+栄養レシピを開発し、公開した。次に、子どもを対象とした研究においては、3歳から8歳という未就学児もしくは小学校低学年の対象者の子どもの体力・運動特性の計測を進め、筋骨格系の成長に関する知見を集積した。この年齢層の子どもの身体や運動特性に関する知見は少なく、また、体系的な運動指導が行われていないのが日本の現状である。本研究によって、極めてダイナミックに変化する身体的特徴や、歩・走・跳という基本動作の発達過程・性差等が明らかになった。さらに、平成28年度より継続中のエリートアスリートの体力特性の詳細解析や科学的サポート活動を継続した。これまでの縦断データをふまえて、現在、各対象アスリートは競技力向上に向けて努力中であり、来年に迫る東京オリンピック・パラリンピックでの活躍が期待される。平成29年度より実施中のテーマ、a)よい動作の体感・実践、b)身体能力の徹底解析とタレント発掘、c)最適コンディショニング法の提案、d)身体能力向上モダリティの開発、に関する研究活動も継続・発展させた。上記の研究を通じて得られた成果を、国内外の学会発表や招待講演、学術論文、研究室ホームページを通して公表した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

本科研費を活かして、スムーズな研究の遂行が可能となり、子どもや高齢者、アスリートを対象とした計測を実施することができた。研究に関わる用品の購入や修繕、研究スタッフ(研究助手・研究補助者)の雇用、被験者謝金、研究出張にも科研費を活用することができ、順調な研究の推進につながった。成果の一部は既に学術論文として学会誌に掲載され、国際学会での発表(一般発表や招待講演)を通じて発信活動を行うことができた。特に、ベルギーを中心としたヨーロッパ圏内での発信と、シンガポール・タイを中心としたアジア圏内での発信が特筆される。高齢者を対象にした短期間自宅トレーニング介入研究を、スマートフォンを活用して実施するという試みが成功したのは当初の予定を上回る成果であった。この中で、日常生活に浸透しているスマホの有用性や限界に関する資料を収集することもできた。

今後の研究の推進方策

研究プロジェクトも最終年度を迎える。これまでに蓄積した骨格筋の「形」「質」「機能」の計測手法、個人差や可塑性の横断的・縦断的研究結果を応用して、幅広い年齢層の筋機能改善策の提案を行う。子どもから高齢者までをカバーする一般人の健康増進法の策定や、アスリートの競技力向上と東京オリンピック・パラリンピックでのメダル獲得数増加に向けての活動はこれまで通り継続し、「元気な日本」の実現に向けて尽力する。研究室メンバーに移動・卒業等による若干の変更が生じたが、コアメンバーを中心に、新たなメンバーの参画がもたらす斬新な発想も盛り込みながら、これまでの活動を発展させる。

  • 研究成果

    (24件)

すべて 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (13件) (うち査読あり 13件、 オープンアクセス 10件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 4件、 招待講演 4件) 図書 (2件) 備考 (2件)

  • [国際共同研究] フリー大学アムステルダム校(オランダ)

    • 国名
      オランダ
    • 外国機関名
      フリー大学アムステルダム校
  • [国際共同研究] メイヨークリニック(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      メイヨークリニック
  • [国際共同研究] タマサート大学(タイ)

    • 国名
      タイ
    • 外国機関名
      タマサート大学
  • [雑誌論文] Morphological and mechanical properties of the human triceps surae aponeuroses taken from elderly cadavers: Implications for muscle-tendon interactions2019

    • 著者名/発表者名
      Shan X., Otsuka S., Yakura T., Naito M., Nakano T., Kawakami Y.
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: 14 ページ: e0211485

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0211485

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Dependence of muscle and deep fascia stiffness on the contraction levels of the quadriceps: An in vivo supersonic shear-imaging study2019

    • 著者名/発表者名
      Otsuka S., Shan X., Kawakami Y.
    • 雑誌名

      Journal of Electromyography and Kinesiology

      巻: 45 ページ: 33-40

    • DOI

      10.1016/j.jelekin.2019.02.003

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Site- and sex-differences in morphological and mechanical properties of the plantar fascia: A supersonic shear imaging study2019

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

      Journal of Biomechanics

      巻: 85 ページ: 198-203

    • DOI

      10.1016/j.jbiomech.2019.01.014

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Ankle and foot mechanism mimicking joint stiffness and following motion based on human2019

    • 著者名/発表者名
      Otani Takuya、Hashimoto Kenji、Natsuhara Akira、Sakaguchi Masanori、Kawakami Yasauo、Lim Hun-ok、Takanishi Atsuo
    • 雑誌名

      ROMANSY 22 - Robot Design, Dynamics and Control

      巻: 1 ページ: 86~93

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Neuromuscular Adaptations to work-matched maximal eccentric versus concentric training2018

    • 著者名/発表者名
      Maeo Sumiaki、Shan Xiyao、Otsuka Shun、Kanehisa Hiroaki、Kawakami Yasuo
    • 雑誌名

      Medicine & Science in Sports & Exercise

      巻: 50 ページ: 1629~1640

    • DOI

      10.1249/MSS.0000000000001611

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Single‐joint eccentric knee extension training preferentially trains the rectus femoris within the quadriceps muscles2018

    • 著者名/発表者名
      Maeo Sumiaki、Shan Xiyao、Otsuka Shun、Kanehisa Hiroaki、Kawakami Yasuo
    • 雑誌名

      Translational Sports Medicine

      巻: 1 ページ: 212~220

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Trunk motion control during the flight phase while hopping considering angular momentum of a humanoid2018

    • 著者名/発表者名
      Otani Takuya、Hashimoto Kenji、Isomichi Takaya、Natsuhara Akira、Sakaguchi Masanori、Kawakami Yasuo、Lim Hun-ok、Takanishi Atsuo
    • 雑誌名

      Advanced Robotics

      巻: 32 ページ: 1197~1206

    • DOI

      10.1080/01691864.2018.1526709

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Intracellular-to-total water ratio explains the variability of muscle strength dependence on the size of the lower leg in the elderly2018

    • 著者名/発表者名
      Yoshida Tsukasa、Yamada Yosuke、Tanaka Fumiko、Yamagishi Takaki、Shibata Shigenobu、Kawakami Yasuo
    • 雑誌名

      Experimental Gerontology

      巻: 113 ページ: 120~127

    • DOI

      10.1016/j.exger.2018.09.022

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Riding posture affects quadriceps femoris oxygenation during an incremental cycle exercise in cycle-based athletes2018

    • 著者名/発表者名
      Saito Akira、Goda Mitsuki、Yamagishi Takaki、Kawakami Yasuo
    • 雑誌名

      Physiological Reports

      巻: 6 ページ: e13832

    • DOI

      10.14814/phy2.13832

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Site specificity of mechanical and structural properties of human fascia lata and their gender differences: A cadaveric study2018

    • 著者名/発表者名
      Otsuka Shun、Yakura Tomiko、Ohmichi Yusuke、Ohmichi Mika、Naito Munekazu、Nakano Takashi、Kawakami Yasuo
    • 雑誌名

      Journal of Biomechanics

      巻: 77 ページ: 69~75

    • DOI

      10.1016/j.jbiomech.2018.06.018

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Thigh and psoas major muscularity and its relation to running mechanics in sprinters2018

    • 著者名/発表者名
      Ema Ryoichi、Sakaguchi Masanori、Kawakami Yasuo
    • 雑誌名

      Medicine & Science in Sports & Exercise

      巻: 50 ページ: 2085~2091

    • DOI

      10.1249/MSS.0000000000001678

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A cross-sectional study on the mechanical properties of the Achilles tendon with growth2018

    • 著者名/発表者名
      Mogi Yasuyoshi、Torii Suguru、Kawakami Yasuo、Yanai Toshimasa
    • 雑誌名

      European Journal of Applied Physiology

      巻: 118 ページ: 185~194

    • DOI

      10.1007/s00421-017-3760-4

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Upper-body control and mechanism of humanoids to compensate for angular momentum in the yaw direction based on human running2018

    • 著者名/発表者名
      Otani Takuya、Hashimoto Kenji、Miyamae Shunsuke、Ueta Hiroki、Natsuhara Akira、Sakaguchi Masanori、Kawakami Yasuo、Lim Hum-Ok、Takanishi Atsuo
    • 雑誌名

      Applied Sciences

      巻: 8 ページ: 44~44

    • DOI

      10.3390/app8010044

    • 査読あり
  • [学会発表] Biomechanics of human locomotion from a viewpoint of energy save and use2018

    • 著者名/発表者名
      Kawakami Yasuo
    • 学会等名
      5th Joint Symposium of Thammasat University, BK21 PLUS of CUK & National Defense Medical Center, Biomedical Sciences and Biomechanics of Health
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Muscle-tendon-fascia unit as a functional entity in humans: in vivo and ex-situ evidence2018

    • 著者名/発表者名
      Kawakami Yasuo
    • 学会等名
      5th International Autumn School of Movement Science in Berlin
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Research Activities2018

    • 著者名/発表者名
      Kawakami Yasuo
    • 学会等名
      KU Leuven & Waseda Joint Seminar
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Neuro-musculo-tendinous mechanics and exercise performance2018

    • 著者名/発表者名
      Kawakami Yasuo
    • 学会等名
      Conference on Sport Sciences
    • 国際学会 / 招待講演
  • [図書] 菊芋 運動レシピでイキイキ!2019

    • 著者名/発表者名
      戦略的イノベーション創造プログラム(SIP)早稲田大学研究班 編
    • 総ページ数
      80
    • 出版者
      農文教
    • ISBN
      2300100264288
  • [図書] 疲労と身体運動 スポーツでの勝利も健康の改善も疲労を乗り越えて得られる2018

    • 著者名/発表者名
      川上泰雄(分担執筆)
    • 総ページ数
      248
    • 出版者
      杏林書院
    • ISBN
      978-4-7644-1187-6
  • [備考] 川上泰雄研究室

    • URL

      http://www.f.waseda.jp/ykawa/indexj.htm

  • [備考] 早稲田大学ヒューマンパフォーマンス研究所

    • URL

      https://www.waseda.jp/prj-hpl/

URL: 

公開日: 2019-12-27  

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