支持運動系のバイオメカニクスとその応用

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支持運動系の機能と構造の特性理解ならびに研究手法に進歩を得た。筋収縮のモデル化を目指して重要な知見が得られた(赤沢)。ヒト膝関節の等尺性トルク,関節角度,積分筋電図の間の関係を満足する非線形モデルを構築したところ,関節角度の増大につれて筋の弾性係数が正から負へ変化することがわかった。複合運動からなる肩関節運動を正確に捉え,そのメカニズムを明らかにした。足関節の動的安定性を拮抗筋トルクの平衡として解析した(石田)。独自に開発したシステムによって関節の接触圧をもとめ,関節構成体の役割を明らかにした。関節の安定性,適合性と構造の劣化の関連,あるいは人工関節の設計などに大きな貢献が期待される(原)。関節機構が良好に維持される秘密は,多モード潤滑機構にあるとして,関与する機構を解明してきた。特に滑液の組成と粘度,摩擦係数の関係を明らかにし,関節の病態理解に資するところが大きい(村上)。骨と結合組織の連鎖からなる脊柱の安定性を包括的に解明した(金田)。すなわち,脊椎の機能単位を死体から取り出して安定性のメカニズムを詳細に検討し,これを前後方から手術的に固定した場合の固定法の優劣を,強度テストによって明らかにした。脊柱運動の実際を記録する方法についても工夫を重ね,生体内における腰椎の荷重条件についても貴重な知見が発表された。脳性麻痺による頚のアテト-ゼ運動が早期に脊椎症を惹き起こす事例に鑑みて,脊椎における変性疾患を,加齢現象ではなく,微小外傷の蓄積による構造劣化として説明した(小野)。椎間板に繰り返し負荷を加えて,その変化をバイオメカニカルに,また組織学的に明らかにし,実際の変性椎間板と比較して仮説を実証しようとした。小動物における脊椎症モデル開発とその構造特性変化を証明する手法についても実りが多かった。