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2017 年度 実施状況報告書

足アーチの弾性的特性と足部の筋活動からみた足アーチ構造の機能的意義の再考

研究課題

研究課題/領域番号 17K01540
研究機関立命館大学

研究代表者

栗原 俊之  立命館大学, スポーツ健康科学部, 助教 (10454076)

研究分担者 篠原 靖司  立命館大学, スポーツ健康科学部, 教授 (10546708)
伊坂 忠夫  立命館大学, スポーツ健康科学部, 教授 (30247811)
寺田 昌史  立命館大学, スポーツ健康科学部, 助教 (50779064)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
キーワード足アーチ / 弾性特性 / 加重応答 / 足内在筋 / 中足趾節関節 / 足趾筋力
研究実績の概要

本年度は実験1:足部構造の加重応答測定における有限要素解析を行うための下準備として、3次元MRI法を用いて若年男性10名の右足部を測定した。1.5T臨床用MRI装置を用いて、3D Fast Gradient Echo法でスライス間隔1.5mm で 0.75mm×0.75mmのピクセル間隔で詳細に撮像を行い、骨・筋肉・靭帯および腱・脂肪の4つの組織に分類した。現在2名分の解析が終了しており、今後は、全9名分のデータを平均化して標準足モデルを構築する予定である。
また、実験2:足部内在筋の加重応答測定では、若年男性9名を対象とし、安静時、片足つま先立ちを10分間行った後、片足ホッピングを連続5分間行った後の3条件でMRI-T2値を測定して、内在筋の筋活動量が定量できるかどうかを確認した。
さらに、実験3:足部の弾性的特性と運動パフォーマンスの関係では、ダンサーとしてバトントワーリング選手16名、スプリント系競技としてライフセーバー選手9名、跳躍系競技としてバレーボール選手9名を対象として、各種パフォーマンス測定、足趾筋力、超音波による足内在筋の断面積の測定を行い、一般成人男性10名を対象として、MRIによる足部形状の測定、足趾筋力および下肢3関節トルクの測定、各種パフォーマンステスト、および動作中の足部のバイオメカニクス解析を行った。単回の跳躍動作(特に垂直跳び)や走行中における中足趾節関節角度と比べて、すばやい切り返し動作、連続跳躍時の中足趾節関節はより背屈位のままであり、中足趾節関節を背屈にすることで足底腱膜を伸張させ、足部の剛性を高めていることが推察された。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

実験1と実験2は当初の計画より少し遅れているが、予備実験によって測定方法が確立され、次年度は被験者を募集して測定結果を増やしていくことができる。当初、次年度以降に予定していた実験3の測定が、一部の測定項目を除き先取りで取れたので、その解析を先に進めている。

今後の研究の推進方策

現在、実験1のMRによる測定では、無負荷条件のみの測定なのでMR装置内部で足底に加重を加える装置を開発中である。装置が完成後、被験者を募り、標準足変形モデルを構築する。同時進行で、足部内在筋の加重応答による筋活動の定量を進めていく。

次年度使用額が生じた理由

実験1と2の準備が遅れ、本実験の開始ができなかったため、使用する予定であった謝金・人件費が未使用となってしまっている。本実験の準備が完了次第、本実験を開始する予定である。

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2018 2017

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Bilateral deficit of spring-like behaviour during hopping in sprinters2018

    • 著者名/発表者名
      Mitsuo Otsuka, Toshiyuki Kurihara, Tadao Isaka
    • 雑誌名

      European Journal of Applied Physiology

      巻: 118 ページ: 475-481

    • DOI

      10.1007/s00421-017-3791-x

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Non-linear growth trends of toe flexor muscle strength among children, adolescents, and young adults: a cross-sectional study2018

    • 著者名/発表者名
      Noriteru Morita, Junichiro Yamauchi, Ryosuke Fukuoka, Toshiyuki Kurihara, Mitsuo Otsuka, Tomoyasu Okuda, Noriyuki Shide, Isao Kambayashi, Hisashi Shinkaiya
    • 雑誌名

      European Journal of Applied Physiology

      巻: - ページ: -

    • DOI

      10.1007/s00421-018-3827-x

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Relationship between toe muscular strength and the ability to change direction in athletes2018

    • 著者名/発表者名
      Yasuhiro Yuasa, Toshiyuki Kurihara, Tadao Isaka
    • 雑誌名

      Journal of Human Kinetics

      巻: - ページ: -

    • DOI

      10.1515/hukin-2017-0183

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The effects of low-repetition and light-load power training on bone mineral density in postmenopausal women with sarcopenia: A pilot study2017

    • 著者名/発表者名
      Kanako Hamaguchi; Toshiyuki Kurihara; Masahiro Fujimoto; Motoyuki Iemitsu; Koji Sato; Takafumi Hamaoka; Kiyoshi Sanada
    • 雑誌名

      BMC Geriatrics

      巻: 17 ページ: 102

    • DOI

      10.1186/s12877-017-0490-8

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] ストレッチング介入が高齢者のバランス能力に及ぼす影響2017

    • 著者名/発表者名
      板野静枝,小西可奈,濱口佳奈子,古嶋大詩,藤本雅大,栗原俊之,家光素行,真田樹義
    • 雑誌名

      トレーニング科学

      巻: 28 ページ: 191-203

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mouth rinsing with a carbohydrate solution attenuates exercise-induced decline in executive function2017

    • 著者名/発表者名
      Kana Konishi, Tetsuya Kimura, Atsushi Yuhaku, Toshiyuki Kurihara, Masahiro Fujimoto, Takafumi Hamaoka, Kiyoshi Sanada
    • 雑誌名

      Journal of the International Society of Sports Nutrition

      巻: 14 ページ: 45

    • DOI

      10.1186/s12970-017-0200-0

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Relationship between trunk angular kinematics and club head speed in golfers using different weight transfer strategies2017

    • 著者名/発表者名
      Youka Izumoto, Toshiyuki Kurihara, Tadao Isaka
    • 学会等名
      International Society of Biomechanics
    • 国際学会
  • [学会発表] 回転動作を行う種目のアスリートが安定した回転を継続するための身体重心安定化の方策2017

    • 著者名/発表者名
      栗原俊之、伊坂忠夫
    • 学会等名
      第25回 バイオメカニズム・シンポジウム
  • [学会発表] Effects of local muscle fatigue on dynamic postural control: A pilot study2017

    • 著者名/発表者名
      Toshiyuki Kurihara, Tadao Isaka
    • 学会等名
      American Society of Biomechanics
    • 国際学会
  • [学会発表] スポーツ・健康科学分野におけるMRの活用2017

    • 著者名/発表者名
      栗原俊之、有光琢磨
    • 学会等名
      第45回日本磁気共鳴医学会大会
    • 招待講演
  • [学会発表] 非肥満男性における下肢筋力とインスリン感受性との関連2017

    • 著者名/発表者名
      染谷由希、竹野景海、田村好史、柳谷登志雄、栗原俊之、渡辺圭佑、河盛隆造、綿田裕孝
    • 学会等名
      第72回日本体力医学会大会
  • [学会発表] ゴルフ競技選手における体幹筋の左右非対称な筋形態がクラブヘッドスピードに及ぼす影響2017

    • 著者名/発表者名
      泉本洋香、栗原俊之、菅唯志、伊坂忠夫
    • 学会等名
      第72回日本体力医学会大会

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公開日: 2018-12-17  

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