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2012 年度 実施状況報告書

上肢・下肢同時力発揮動作における神経‐筋系による相互作用制御メカニズムの解明

研究課題

研究課題/領域番号 24650408
研究種目

挑戦的萌芽研究

研究機関首都大学東京

研究代表者

山内 潤一郎  首都大学東京, 人間健康科学研究科, 准教授 (70552321)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
キーワード筋生理学
研究概要

本研究では、上肢の力発揮動作がどのようなメカニズムで下肢複合関節動作における力発揮能力に影響を及ぼしているかを明らかにすることを目的する。ヒトの動作は各関節にかかわる筋が協調(coordination)して働くことで円滑に行われていると同時に、単一の筋では不可能な大きな力を発揮することが可能となる。日常生活では上肢と下肢の動作が同時にあるいは連動的に実施されることが多いが、その相互作用の関係については未だに不明な点が多い。ヒト歩行など下肢と上肢の連動的な動作では神経-筋系の働きによって四肢間をcoordinationするシステムが構築されていると考える。このように各肢の筋で生じる力エネルギーがどのように四肢間で伝達・利用されているかを明らかにすることはヒトの動作を理解する上で大変重要である。本研究では、上肢の力発揮がどのようなメカニズムで下肢力発揮動作の筋機能と身体パフォーマンス能力に影響を与えているかを明らかにすることを目的とした。普段意識的に行う動作は、随意的な神経-筋活動によって遂行されている。しかしながら、四肢を協調させる動作では筋の緊張を無意識レベルで制御する緊張性反射と緊張性迷路反射の連鎖的な要因の影響を受けている可能性がある。このような神経回路を用いて四肢を協調して動作させることで、より効率的に身体パフォーマンスを達成させていると予想した。そこで、上肢の力発揮動作が下肢の力発揮動作に及ぼす影響を「力」、「速度」「パワー」の力学要素から定量的に評価する方法を開発し、四肢間をcoordinationしている神経-筋系の制御要因を検討している。

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

データ分析に多少時間がかかっている。

今後の研究の推進方策

H24年度に引き続き上肢の力発揮動作が下肢力発揮に及ぼす影響の定量的な解析をすすめ、さらに上肢と下肢の同時力発揮動作時の下肢複合関節動作における筋機能と二関節筋神経活動の関係を検討していく。

次年度の研究費の使用計画

ヒト動作における筋の力学的特性を評価するための測定装置の制作における諸費用は本研究課題におけるメカニズムの解明と理論の確認には必要不可欠である。これらの機器は研究の成果を実践応用する際にも用いることが出来るため、非常に汎用性が高く必要不可欠である。
効率的な予算執行で研究を進められたため残金が発生したが、今年度も力発揮中の筋活動レベルでは多くの筋の測定を予定しており、そのための筋電図用電極は必要不可欠である。筋電図用電極は衛生上や測定精度の関係からも再利用できず、多くの量の消耗が予想される。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2013 2012

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (7件) (うち招待講演 2件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Core Stabilization Exercise Improves Pain Intensity, Functional Disability and Trunk Muscle Activity in Patients with Clinical Lumbar Instability: a Pilot Randomized Controlled Study.2012

    • 著者名/発表者名
      Areeudomwong P, Puntumetakul R, Jirarattanaphochai K, Wanpen S, Kanpittaya J, Chatchawan U and Yamauchi J.
    • 雑誌名

      The Journal of Physical Therapy Science

      巻: 24 ページ: 1007-1012

    • DOI

      10.1589/jpts.24.1007

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Quercetin Enhances Endurance Capacity via Antioxidant Activity and Size of Muscle Fibre Type 12012

    • 著者名/発表者名
      Leelayuwat N, Laddawan S, Kanpetta Y, Benja M, Wongpan D, Tunkamnerdthai O, Wattanathorn J, Muchimapura S and Yamauchi J.
    • 雑誌名

      Journal of Pharmacy and Nutrition Sciences

      巻: 2 ページ: 160-164

    • DOI

      10.6000/1927-5951.2012.02.02.7

    • 査読あり
  • [学会発表] Muscle functions of human movements and aging2013

    • 著者名/発表者名
      Yamauchi J
    • 学会等名
      International Conference on Futuristic Trends in Physical Education
    • 発表場所
      Patiala, Punjab, India
    • 年月日
      20130124-20130126
    • 招待講演
  • [学会発表] 足指筋群および足関節底屈筋群における筋力と筋サイズの関係.2012

    • 著者名/発表者名
      Kurihara T, Tottori N, Otsuka M, Yamauchi J, Isaka T.
    • 学会等名
      第27回生体・生理工学シンポジウム
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      20120919-20120921
    • 招待講演
  • [学会発表] 足指筋力と足アーチ高の関係2012

    • 著者名/発表者名
      Yamauchi J and Nishibori H.
    • 学会等名
      第27回生体・生理工学シンポジウム
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      20120919-20120921
  • [学会発表] スタートダッシュと足指筋力の関係 - 地面グリップ能力の重要性について -2012

    • 著者名/発表者名
      丸山智子, 小林雅之, Kimi Kobayashi, 栗原俊之, 大塚光雄, 山内潤一郎
    • 学会等名
      第67回日本体力医学会大会
    • 発表場所
      岐阜
    • 年月日
      20120914-20120916
  • [学会発表] 両腕振り動作が膝・股関節伸展動作速度を増加させる2012

    • 著者名/発表者名
      小林雅之, 桜井義久, 山内潤一郎
    • 学会等名
      第67回日本体力医学会大会
    • 発表場所
      岐阜
    • 年月日
      20120914-20120916
  • [学会発表] Foot grip force in young and elderly individuals2012

    • 著者名/発表者名
      Yamauchi J
    • 学会等名
      The Society for Experimental Biology
    • 発表場所
      Salzburg, Austria:
    • 年月日
      20120629-20120702
  • [学会発表] Relationship between foot grip force and leg muscle force generating capacity in middle-aged and elderly individuals2012

    • 著者名/発表者名
      Yamauchi J
    • 学会等名
      8th Annual International Conference on Kinesiology and Exercise Sciences
    • 発表場所
      Athens, Greece
    • 年月日
      20120625-20120628
  • [図書] Geriatrics: Chapter 7. Aging and Exercise Training on the Neuromuscular Functions of Human Movements2012

    • 著者名/発表者名
      Yamauchi J
    • 総ページ数
      246
    • 出版者
      InTech

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公開日: 2014-07-24  

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