足底腱膜の形態的・力学的特性の定量評価を通じた足部のバネ機能に関する研究

通过定量评估足底腱膜的形态和力学特性研究足部的弹簧功能

• 批准号: 19J14912
• 负责人: 塩谷 彦人
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Waseda University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019-04-25 至 2021-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19J14912/
• 关键词: 足部アーチ; 足底腱膜; ランニング; 片脚跳躍; 超音波剪断波エラストグラフィ; 三次元動作解析; MRI

本研究は、一過性および継続的な運動前後における足底腱膜の形態的・力学的特性の定量評価を通じて、足底腱膜の可塑性や足部のバネ機能・身体運動パフォーマンスとの関連に迫ることを目的としている。当該年度は予定を一部変更し、以下の3つの研究を実施した。1)足底腱膜の形態的・力学的特性の定量評価における足関節・中足趾節関節角度変化の影響を検証した。足関節・中足趾節関節の受動背屈に伴い、足底腱膜長は最大で8%程度伸長し、スティフネスは非線形な変化を示し（つま先領域）、その後は直線的な変化（線形領域）を示した。また、足底腱膜のスティフネスと受動的な足関節角度変化に伴う足部アーチの角度変化は負相関 (足底腱膜が硬いほど足部アーチの変形が小さい)を示した。2)三次元動作解析手法を用いて片脚跳躍動作中の足部アーチ変形を定量評価し、足底腱膜の形態的・力学的特性との関連性を検証した。その結果、足底腱膜のスティフネスは跳躍中のアーチ角度の最大値と負相関 (足底腱膜が硬いほど足部アーチの変形が小さい) を示した。3)足関節・中足趾節関節背屈による5分間の静的ストレッチングが足底腱膜の形態的・力学的特性に及ぼす影響と片脚跳躍動作中の足部アーチ変形および跳躍パフォーマンスの変化との関連性を検証した。ストレッチング後、足底腱膜のスティフネスは一過的に低下、足部アーチの変形は増大、跳躍パフォーマンスは低下した。ストレッチング前後の足底腱膜のスティフネスの変化率は足部アーチの変形・パフォーマンス変化率と相関関係を示した。これらの取り組みにより、足底腱膜の形態的・力学的特性が部位特異性や関節角度依存性を有することに加え、受動的・動的な足部アーチ変形が足底腱膜の力学的特性に依存すること、一過性および継続的な身体運動の実施に適応し変化する可塑性を有することが明らかとなった。

The purpose of this study is to quantitatively evaluate the morphological and mechanical properties of plantar aponeurosis before and after transient movement, the plasticity of plantar aponeurosis, and the function of foot development. When the year is scheduled to change, the following three studies will be carried out. 1)Quantitative evaluation of morphological and mechanical properties of plantar aponeurosis and identification of the effects of joint angle variation on foot joints and middle toe joints Foot joint and middle toe joint are subjected to dorsiflexion, plantar aponeurosis length is extended to a maximum of 8%, and the non-linear transformation of the foot joint is indicated (first field), and the linear transformation of the foot joint is indicated (linear field). The plantar aponeurosis has a negative correlation with the angle change of the foot joint under the action (the plantar aponeurosis is hard and the foot is small). 2)The analysis method of three-dimensional movement is used to quantitatively evaluate the shape of the foot in the foot jumping movement, and to demonstrate the relationship between the shape and mechanical characteristics of the plantar aponeurosis. The results show that the maximum value of the angle of loss in the plantar aponeurosis is negatively correlated with the maximum value of the angle of loss in the plantar aponeurosis. 3)A study of the relationship between the foot joint dorsiflexion and the foot joint dorsiflexion After the foot, the aponeurosis is lowered, the foot is enlarged, and the foot is lowered. The relationship between the change rate of plantar aponeurosis and the change rate of plantar aponeurosis before and after treatment is shown. The shape and mechanical properties of the plantar aponeurosis are site-specific and dependent on the angle of the joint. The shape and mechanical properties of the plantar aponeurosis are dependent on the plasticity of the body movement.

项目成果

ランニングが足底腱膜の形態的・力学的特性および足部形態に及ぼす影響：長距離ランナーは急性の変化を小さくランニングを遂行する

跑步对足底腱膜形态和力学特性以及足部形态的影响：长跑运动员在跑步时的急性变化最小

• 发表时间: 2019
• 作者: 塩谷彦人;溝口朋裕;山下亮;川上泰雄.
• 通讯作者: 川上泰雄.

Current knowledge and demonstration of ultrasound measurements to study the characteristics of the muscle-tendon structures

用于研究肌肉肌腱结构特征的超声测量的当前知识和演示

• 发表时间: 2019
• 作者: Kawakami;Y.;Otsuka;S.;Shiotani;H.
• 通讯作者: H.

剪断波エラストグラフィによる足底腱膜・足部内在筋腱の硬さの定量評価

使用剪切波弹性成像定量评估足底腱膜和足内肌腱硬度

• 发表时间: 2020
• 期刊: Journal of Training Science for Exercise and Sport
• 作者: 塩谷彦人;川上泰雄
• 通讯作者: 川上泰雄

Acute effects of static stretching of ankle and metatarsophalangeal joint on plantar fascial and muscular stiffness, passive joint range of motion, and foot arch deformation during drop jump

踝关节和跖趾关节静态拉伸对跳伞过程中足底筋膜和肌肉僵硬、被动关节活动范围和足弓变形的急性影响

• 发表时间: 2020
• 作者: Shiotani Hiroto;Sado Natsuki;Kurumisawa Keisuke;Saeki Junya;Kawakami Yasuo
• 通讯作者: Kawakami Yasuo

Human plantar fascial dimensions and shear wave velocity change in vivo as a function of ankle and metatarsophalangeal joint positions

人体足底筋膜尺寸和体内剪切波速度随踝关节和跖趾关节位置的变化

• DOI: 10.1152/japplphysiol.00485.2020
• 发表时间: 2021
• 期刊: Journal of Applied Physiology
• 影响因子: 3.3
• 作者: Shiotani Hiroto;Maruyama Nana;Kurumisawa Keisuke;Yamagishi Takaki;Kawakami Yasuo
• 通讯作者: Kawakami Yasuo