Influence of foot strike patterns on the behavior of muscle-tendon units during running

跑步时足部着地模式对肌肉肌腱单位行为的影响

• 批准号: 22K17703
• 负责人: 鈴木 崇人
• 金额: $ 2.91万
• 依托单位: Ritsumeikan University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2026-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22K17703/
• 关键词: 走行経済性; 前足部着地; 踵着地; 筋電図; 超音波画像; モーションキャプチャー; ランニング; アキレス腱; 下腿三頭筋; 超音波; 酸素摂取量

ヒトには走行時に前足部着地や踵着地といった着地方法を意識的または無意識的に変化させるという特徴がある。またヒトは走速度の増大に伴って着地方法を踵着地から前足部着地に変えることが報告されている。本研究は全体として、先行研究の少ない時速18km以上の速度における着地方法の影響も含めて検討することで、下腿三頭筋の筋束の動態や筋活動および酸素摂取量などの測定を合わせて、着地方法が走行のエネルギー効率に影響を与える筋生理学的メカニズムを明らかにすることを目的とする。2022年度では、時速15kmと19kmの速度において、前足部着地または踵着地で走ることで、着地方法が酸素摂取量と下腿の筋活動に与える影響とその速度依存性を検討するための実験を行った。踵着地と比較して前足部着地では時速15kmと19kmの速度のどちらでも表面筋電図法から判定した接地期の前脛骨筋の活動が低下したが、酸素摂取量に変化がないという結果になった。先行研究では時速14.4km以下では前足部着地よりも踵着地の方が走行のエネルギー効率が良いと報告されていたが、本研究の結果は多くの人が無意識的に前足部着地を選ぶようになる時速19kmに近い速度では前足部着地と踵着地の走行経済性が変わらないことを示唆している。さらに、超音波画像診断装置のプローブをアキレス腱上に固定するための固定具を3Dプリンターによって作成し、モーションキャプチャーシステムと併せて使用することで、時速20kmから時速28kmにおける着地方法がアキレス腱と腓腹筋内側頭の筋束の動態に与える影響を非侵襲的に検討する実験を行った。

When walking, the front foot touches the ground, the middle ground touches the ground, the conscious ground touches the unconscious ground, and the unconscious ground touches the ground. The speed of walking increases with the method of landing. This study was conducted to investigate the effects of landing method on the velocity of the lower leg triceps tendon and the muscle activity and the measurement of the acid content of the lower leg triceps tendon at speeds above 18km. In 2022, the speed of 15km and 19km was measured, and the speed of the front foot was measured. The speed of the front foot was measured, and the speed of the front foot was measured. The speed of landing on the front foot is 15km and the speed of landing on the front foot is 19km. The surface tendon electric method is used to determine the activity of landing on the front tibia tendon. The results of this study show that most of the people in the study had unconscious forefoot landings at speeds of 19km or less, and the walking characteristics of forefoot landings at speeds of 14.4 km or less. In addition, the fixture for fixing the ultrasound imaging diagnostic device to the Achilles tendon is made in a 3D fixture and used in conjunction with the monitor. Therefore, the landing method at a speed of 20km to 28km can be used to non-invasively investigate the dynamic effects of the Achilles tendon and the tendon bundle of the medial head of the fibular tendon.