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動的バランスからみた高齢者の階段昇降動作の基礎的研究

动态平衡视角下老年人爬楼梯运动基础研究

基本信息

批准号：
15650146
负责人：
岡本敦
金额：
$ 2.05万
依托单位：
Nagoya Management Junior College
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2004
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-15650146/
关键词：
高齢者階段昇降動作身体重心動的バランス制御 3次元動作解析

项目摘要

階段昇降動作の重心移動に関する基礎的知見を得るために、18歳から65歳までの健康な成人男子15名(年齢39.7±17.8歳,身長1.70±0.06m,体重65.9±10.3kg)の階段昇降動作を4台のCCDカメラによって撮影した。階段は蹴上18cm、踏面29cmであった。DLT (Direct Linear Transformation)法によって身体各部の3次元座標値を算出し、松井の重心係数によって身体重心を求めた。支持脚のつま先の着地から踏出し脚のつま先の着地までを100%として相対時間を求め、身体重心の変位の平均値を求めた。被験者が階段を1段昇るのに要した時間は0.72±0.15秒、降りは0.68±0.13秒であった。階段を昇る時、降る時いずれの場合にも脚の接地時に身体重心は左右方向で、ほぼ両足の中央に位置し、脚の接地直前には身体重心は基底面内に無いことか明らかとなった。身体重心の左右方向の運動では、支持脚接地時に両足の中央に位置した重心が、支持脚接地にともない支持脚側へ移動する。この時、支持脚は身体重心の外側に位置するので、重力の影響によって左右面内で身体の回転が起き、この回転によって身体重心の支持脚側への速度にブレーキがかかり、最終的には踏出し脚側へ加速され両足の中央に来たときに踏出し脚が接地した。この身体重心の左右面内の振動は、脚を交互に接地することによって、重力を利用して身体重心を動的にバランス制御していることを示唆する結果であった。身体重心の前後方向の運動についてみると、脚の着地時に、重心はつま先より後方にあるため重力は身体を後方へ回転させるトルクとして作用し、減速しながち支持点を越え、その後重力によって再び加速されていた。以上の結果より健康な成人男子の階段昇降動作は、重力を利用したエネルギー効率の高い動的バランス制御が行われていると考えられた。

15 healthy adult males aged 39.7±17.8 years old, 1.70± 0.06 m in length, and 65.9± 10.3 kg in weight were selected from the group consisting of 4 CCD cameras. The stage is 18cm, and the tread is 29cm. DLT (Direct Linear Transformation) method is used to calculate the three-dimensional coordinates of each part of the body. Matsui's gravity coefficient is used to calculate the body's gravity. Find the time to support the feet and the average position of the body's center of gravity. The time for the rise and fall of the victim is 0.72±0.15 seconds and 0.68±0.13 seconds respectively. When the stage rises, when it falls, when it touches the ground, the center of gravity of the body is opposite to the left and right direction. When the foot touches the ground, the center of gravity of the body is opposite to the base plane. The movement of the body center of gravity in the left-right direction is also supported by the movement of the foot center when the foot is grounded. This time, the support foot is located outside the body center of gravity, the gravity is affected, the body is rotated in the left and right planes, the body center of gravity is supported, the speed of the foot is rotated, the final step is out, the foot is accelerated, and the foot is grounded. The vibration in the left and right planes of the body's center of gravity is controlled by the interaction between the feet and the ground. Body center of gravity moves forward and backward, feet touch the ground, center of gravity moves backward and backward, deceleration moves backward and acceleration moves backward. The above results show that the healthy adult man's stage lifting action is opposite, and the gravity utilization rate is high.