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

2014 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 24300209
• 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)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• 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 / 加齢

研究実績の概要

平成26年度は、平成24年度・平成25年度までに構築した筋腱動態計測法を応用した実験を行い、その成果を学術論文として報告した。具体的には、１）「バネ能力」のトレーニング効果、２）骨格筋・腱動態の改善方法、以上2点に関連する研究を計画し、スケジュール通りに計画を遂行することができた。
１）「バネ能力」のトレーニング効果に関する研究では、対象筋に下腿部に加えて大腿部を加えた。また、研究成果をより広く普及させるため、当初計画していたジャンプのみではなく、ランニングを指標の一つに追加した。その結果、スクワットエクササイズの強度がジャンプパフォーマンスに及ぼす影響や、複数の筋が起始と停止をもつ股関節と膝関節のランニング中の関係が明らかになった。また、パフォーマンスの向上、もしくは疲労軽減効果を狙ったデバイス（コンプレッションウェア）の効果についても検証し、骨格筋収縮特性とこれら外部デバイスに関連する新たな知見を得ることができた。これら一連の骨格筋収縮特性に関連する腱の作用については、筋収縮によって誘発されるアキレス腱のモーメントアームを三次元表示する新たな技法を考案することにも成功した。
２）骨格筋・腱動態の改善方法については、11名の若年男性に対して三ヶ月間のレジスタンストレーニング（ニーエクステンション）を実施し、当初の計画通り縦断的にトレーニング効果を追跡した。解析対象とした外側広筋の解剖学的な筋横断面積や羽状角に有意な差が認められ、生体軟組織が筋肥大と密接に関連する新たな知見を大腿部にて発見した。

現在までの達成度 (段落)

26年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

26年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額が生じた理由

26年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額の使用計画

26年度が最終年度であるため、記入しない。

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 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: Akagi, R., Iwanuma, S., Hashizume, S., Kanehisa, H., Fukunaga, T., Kawakami, Y.
  • 雑誌名: J. Strength Cond. Res. 巻: Epub ahead of print ページ: in press
  • 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 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 ページ: 309-316
  • DOI: 10.1007/s00421-014-3012-9.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Association between contraction-induced increases 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: Akagi, R., Iwanuma, S., Hashizume, S., Kanehisa, H., Yanai, T., Kawakami, Y. Association between contraction-induced increases in elbow flexor muscle thickness and distal biceps brachii tendon moment arm depends on the muscle thickness measurement site.
  • 雑誌名: J. Appl. Biomech. 巻: 30 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 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: Hashizume, S., Iwanuma, S., Akagi, R., Kanehisa, H., Kawakami, Y., Yanai, T.
  • 雑誌名: J. Biomech. 巻: 47 ページ: 3226-3231
  • DOI: 10.1016/j.jbiomech.2014.08.003.
  • 査読あり
• [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 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
  • 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 ページ: S302-S309
  • 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 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
  • 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
• [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
• [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）
  • 総ページ数: 未定
  • 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
• [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