Experimental approach for integrative gait control using sinusoidal speed changing protocol

使用正弦变速协议的综合步态控制实验方法

• 批准号: 22K11517
• 负责人: 安陪 大治郎
• 金额: $ 2.41万
• 依托单位: Kyushu Sangyo University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 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/grant/KAKENHI-PROJECT-22K11517/
• 关键词: 歩行; 歩容変動; 加齢; 動的安定性; 運動習慣; 転倒; 経済速度; バイオメカニクス; 歩容調整; 動的平衡; 運動視差

歩行中の下肢関節角度（股-膝-足）は各々が独立して変動しているように見えるが、三次元プロットすると一平面で近似できる。これは下肢3関節が鉛直方向に統合制御されていることを意味し、Planar Covariation Law（PCL）と呼ばれている。これは脊髄に分散するセントラル・パターン・ジェネレータに制御されており、歩容の安定性に強く関与している。ところが、近年の研究で躓きや障害物回避など幾つかの条件が揃うとPCL平面に歪みが発生することが分かってきた。R4年度は加齢と運動習慣が歩容安定性に及ぼす影響を検討するため、若年鍛錬者、若年非鍛錬者、高齢鍛錬者を対象に正弦波状に歩行速度が変動する条件（=連続過渡応答条件）で歩容変動を比較した。PCL平面の歪みを進行方向の歩容変動とし、速度変化の影響を受けにくい歩隔変動率（%）を横方向（進行方向に対する直行軸）の歩容変動とした。これまでの先行研究では任意の定常速度で歩容変動を評価しているため、各々のデータを直接比較できなかったが正弦波速度変動条件ではその問題を回避できる。本年度は自由歩行速度を基準とした±2kmの速度振幅で30秒-60秒-120秒周期のPCL平面の歪みと歩隔変動率を比較検討した結果、PCL平面の歪みと歩隔変動率に周期依存性は見られなかった。また若年非鍛錬者の歩隔変動率が他群よりやや大きい傾向は見られたが、高齢鍛錬者群と若年鍛錬者群に統計的有意差は見られなかった。これらの結果は定期的な運動習慣によって高齢者でも歩行の安定性を若者と同程度に維持することが可能であることを意味している。言い方を変えると、若者でも運動習慣を持たない場合、高齢者レベルまで歩容の安定性が低下することが示された。また、速度変動と歩幅-ステップ頻度の「位相差」と経済速度との関連性を示した論文が現在査読中である。

The joint angles of the lower limbs (femoral-knee-foot) during walking are independent of each other. The three joints of the lower limbs are vertically integrated into one another. This is a very important issue for the stability and stability of the system. In recent years, research has been carried out on the condition of obstacle avoidance and occurrence in PCL plane. R4-year increase in exercise habits, tolerance stability and impact of exercise, if the year is old, if the year is not old, if the year is high, the sine wave travel speed change conditions (= continuous transition response conditions), tolerance change conditions The velocity of the PCL plane is affected by the displacement in the direction of rotation, and the displacement in the horizontal direction is affected by the displacement in the direction of rotation. This is the first study to evaluate any constant velocity variation, to compare each velocity directly, to avoid the problem of sine wave velocity variation. This year, the baseline of free travel speed is ± 2 km, the speed amplitude is 30 seconds-60 seconds-120 seconds, and the deviation interval variation rate of PCL plane is compared. The cycle dependence of deviation interval variation rate of PCL plane is observed. In addition, there is a strong tendency for the interval change rate of non-weavers to differ from other groups, and there is a significant difference in statistics between the high-quality weavers and the weavers of this year. The result is that the exercise habit is high and the stability is maintained to the same extent. If you have exercise habits, you will have high stability. The relationship between the phase difference and the velocity is shown in this paper.

项目成果

新編 生理人類士入門（分担執筆; 第3章「直立二足歩行・走行」31-34頁）

新版生理人类学导论（合著者；第 3 章“直立双足行走/跑步”第 31-34 页）

• 发表时间: 2022
• 作者: 福山友見;下平怜奈;西澤尚弥;篠原靖司;村上晴香;家光 素行;安陪大治郎
• 通讯作者: 安陪大治郎