転倒回避の成否を決定づける筋力制御特性の解明

阐明决定避免跌倒成败的肌肉力量控制特征

基本信息

批准号：
22KJ3177
负责人：
工藤将馬
金额：
$ 3.08万
依托单位：
National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2023
资助国家：
日本
起止时间：
2023-03-08 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は，バランス能力が低下した個人の転倒回避動作をシミュレートし，予期せぬ外乱に対する転倒回避の成否を決定づける筋力発揮/制御特性を明らかにすることを目指している．具体的には，バランス能力が低下した個人の予期せぬ外乱に対する股関節内外転筋群の筋力発揮/制御特性の基準値を取得し，これらの能力の変化が転倒回避動作（下肢ステップ応答）の成否に及ぼす影響を解明する．本研究の進捗はおおむね順調である．本年度は，昨年度に構築した筋骨格モデルを用いて，ヒトの歩行動作をシミュレートすることで，加齢に伴う筋機能の低下が歩行中の身体重心の安定性に及ぼす影響を明らかにすることに取り組んだ．具体的には，健常成人の筋特性を反映した若年者モデルと加齢に伴う筋機能の低下を反映させたモデルを用い，歩行動作をシミュレートし，動作中のモデルの動的安定性を比較することで，歩行中の身体重心の安定性に大きく影響を及ぼす筋力発揮/制御特性を調査した．結果として，加齢に伴って最大等尺性筋張力が低下することで，歩行中の身体重心の安定性が著しく低下することが明らかになった．この研究成果は，今年の7月に開催される国際学会での発表を予定している（発表採択済）．本年度の成果を踏まえ，次年度は歩行中に外乱が身体に加わった際の転倒回避動作をシミュレートすることで，予期せぬ外乱に対する転倒回避の成否と筋の力発揮/制御特性との因果関係を解明することに取り組む．

这项研究旨在模拟平衡能力降低的个体的跌倒避免行为，并澄清肌肉力量/控制特征，以决定意外干扰中跌落的成功或失败。具体而言，我们获得了臀部外展肌的肌肉劳累/控制特征的标准值，这是对平衡能力降低的个体意外干扰的响应，并阐明了这些能力对跌倒避免运动成功或失败的影响（下肢步骤响应）。这项研究的进展通常进展顺利。今年，我们努力使用去年建造的肌肉骨骼模型模拟人类的步行运动，并阐明与年龄相关的肌肉功能下降对步行时人体重心稳定性的影响。具体而言，我们使用了一个模型，该模型反映了健康成年人的肌肉特征，并反映了随着年龄的增长，模拟步行运动并比较运动过程中模型的动态稳定性的模型，并研究了肌肉的劳累/控制特征，从而对人体重力中心行走时的稳定性产生了重大影响。结果，发现最大的等距肌肉张力会随着年龄的增长而降低，从而导致步行过程中体内重心的稳定性显着降低。这项研究的结果计划在今年7月举行的国际科学学会（已通过演讲）。根据今年的结果，明年我们将努力阐明因出乎意料的干扰的成功或跌倒避免失败与肌肉的力量/控制特征的发挥，当时在行走时发生外部干扰时，造成肌肉的力量/控制特征。