立ち上がり動作における二関節筋の機構特性による機能

基于站立运动期间双关节肌肉机械特性的功能

• 批准号: 22K18241
• 负责人: 小出 卓哉
• 金额: $ 2.41万
• 依托单位: Osaka Electro-Communication 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 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22K18241/
• 关键词: 立ち上がり動作; 大腿直筋; 平行リンク機構; 体幹重心; 重心位置; 膝伸展トルク

本研究はヒトの立ち上がり動作時の筋活動によって生じる下肢大腿部の二関節筋の機構特性を明らかにする事を試みた．体幹を鉛直上に規制しない立ち上がり動作，すなわち，通常の立ち上がり動作における動作筋電図学的解析により主働筋を明らかにし，下肢の筋配列を基準にしたリンクモデルによる理論的解析，さらに，その機能を再現した実機モデルによる理論的解析を行った．動作筋電図学的解析によって，この動作の主働筋が膝関節の一関節伸筋と大腿部前面の二関節筋である大腿直筋の2筋である事が明らかになった．また，モデルによる理論解析により，立ち上がり動作時の体幹を支えるための筋収縮力に膝関節の一関節伸筋は大きく貢献するが，大腿部前面の二関節筋である大腿直筋は関与しない事が明らかになった．そこで，重心方向に床反力を向ける二関節筋の機能である平行リンク機能に着目し，大腿直筋を平行リンクとしたモデルを試作し，立ち上がり動作時の床反力の変化と立ち上がり動作の姿勢変化を計測した．その結果，大腿直筋に相当するワイヤが慣性力によって倒れる体幹を引き止め，さらに，平行リンク化する事により，足関節に発生する床反力を常に重心方向へ調整している事がわかった．従来から定義されているヒトの立ち上がり動作の主働筋，すなわち，膝関節の一関節伸筋と股関節の一関節伸展筋による伸展トルクではなく，膝関節の一関節伸筋による膝関節の伸展トルクと，倒れようとする体幹の慣性力を平行リンクとなった大腿直筋が保持している機能により，股関節の伸展トルクが発生したように見える作用となる事が明らかになった．このため，従来から述べられている股関節の一関節伸筋の作用がなくても立ち上がり動作が可能であると事が明らかになった．これより，大腿直筋の平行リンク機能は膝関節の一関節伸筋のみの駆動力で，立ち上がり動作を可能にする機構特性を有している事が提示できた．

This study aims to clarify the mechanism characteristics of the tendon joints in the thigh of the lower extremity during the movement of the tendon. The analysis of muscle electrodynamics in the vertical direction of the body stem is based on the theoretical analysis of the muscle arrangement of the lower limbs, and the theoretical analysis of the function of the body stem is based on the theoretical analysis of the muscle arrangement of the lower limbs. Electromechanical analysis of motion tendons: the main tendon of motion is the first joint extension tendon of the knee joint, the second joint tendon of the front thigh, and the second straight tendon of the thigh. A theoretical analysis of the body's trunk when standing up and moving. The muscle contraction force of the knee joint. The large contribution of the knee joint. The two joint tendons in front of the thigh. The thigh straight tendon. The function of the two joint tendons in the direction of the center of gravity is parallel to each other. The function of the two joint tendons is As a result, the thigh straight tendon is equivalent to the imaginary force in the body shaft, and the parallel force in the foot joint is equivalent to the constant force in the center of gravity. A joint extensor tendon of the knee joint, a joint extensor tendon of the thigh joint, a joint extensor tendon of the knee joint, The joint extension of the thigh is not easy to see. The action of the joint tendon of the thigh joint is possible. The parallel function of the straight tendon of the thigh is the dynamic force of the joint extension tendon of the knee joint, and the mechanism characteristics of the vertical joint are possible.

项目成果

Mechanical Properties of the Bi-articular Muscle of the Thigh in the Standing Up

站立时大腿双关节肌的力学特性

• 发表时间: 2022
• 作者: 城怜菜;林瞳;岡田茜;矢原充敏;土居二人;土居二人;土居二人;三宅 太文，伊藤 寛将，岡村 尚美，藤江 正克，菅野 重樹;Takuya KOIDE，Hiroshi TAKAHAMA，Masanobu MANNO，Tomohiko FUJIKAWA
• 通讯作者: Takuya KOIDE，Hiroshi TAKAHAMA，Masanobu MANNO，Tomohiko FUJIKAWA

立ち上がり動作時における二関節筋の平行リンク機能

站立运动时双关节肌的平行连杆功能

• 发表时间: 2022
• 作者: 城怜菜;林瞳;岡田茜;矢原充敏;土居二人;土居二人;土居二人;三宅 太文，伊藤 寛将，岡村 尚美，藤江 正克，菅野 重樹;Takuya KOIDE，Hiroshi TAKAHAMA，Masanobu MANNO，Tomohiko FUJIKAWA;小出卓哉，万野真伸
• 通讯作者: 小出卓哉，万野真伸

立ち上がり動作時における大腿部二関節筋の機能

站立运动时大腿双关节肌肉的功能

• 发表时间: 2022
• 作者: 城怜菜;林瞳;岡田茜;矢原充敏;土居二人;土居二人;土居二人;三宅 太文，伊藤 寛将，岡村 尚美，藤江 正克，菅野 重樹;Takuya KOIDE，Hiroshi TAKAHAMA，Masanobu MANNO，Tomohiko FUJIKAWA;小出卓哉，万野真伸;小出卓哉，万野真伸，高濱拓，藤川智彦
• 通讯作者: 小出卓哉，万野真伸，高濱拓，藤川智彦