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書籍詳細

ME教科書シリーズ B-4)

  身体運動のバイオメカニクス

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石田明允 東京医科歯科大名誉教授 工博 著

廣川俊二 九大教授 工博 著

宮崎信次 東京医科歯科大助手 工博 著

阿江通良 筑波大教授 教博 著

林豊彦 新潟大教授 歯博・工博 著

発行年月日:2002/03/08 , 判 型: B5,  ページ数:218頁

ISBN:978-4-339-07144-3,  定 価:3,672円 (本体3,400円+税)

ヒトの身体運動を力学的に取り扱うための基礎知識と,具体的な関節運動および全身運動のバイオメカニクスを解説する。関節運動では,顎,肩,膝,全身運動では歩行,スポーツ,姿勢制御を取りあげた。

【目次】

1. 身体運動の基礎
1.1 運動制御の概略…1
 1.1.1 上位中枢による運動の制御…1
 1.1.2 伸張反射と筋平衡反射…2
1.2 骨格筋…3
1. 身体運動の基礎
1.1 運動制御の概略…1
 1.1.1 上位中枢による運動の制御…1
 1.1.2 伸張反射と筋平衡反射…2
1.2 骨格筋…3
 1.2.1 骨格筋の構造と筋収縮…3
 1.2.2 筋張力の制御と筋電図…5
 1.2.3 筋と腱の力学特性とモデル…6
1.3 関節運動と力学…10
 1.3.1 関節の構造…10
 1.3.2 関節運動…11
 1.3.3 関節の力学…19
1.4 身体運動と力学…20
 1.4.1 身体運動…20
 1.4.2 身体運動の力学…23

2. 顎関節
2.1 顎関節の構造と機能…25
2.2 顎関節の運動…27
 2.2.1 顎関節に関与する筋…27
 2.2.2 顎 運 動…28
 2.2.3 下顎頭の運動(顆頭運動)…30
2.3 顎関節の運動学モデル…31
 2.3.1 顎関節の運動学的分析…31
 2.3.2 瞬間中心…32
 2.3.3 ねじ軸(顎間軸)…33
 2.3.4 蝶番軸モデル…33
 2.3.5 全運動軸モデル…34
 2.3.6 顆頭運動の3次元モデル…36
2.4 顎関節の力学…37
 2.4.1 顎関節負荷…37
 2.4.2 負荷の調節性…37
2.5 顎関節の運動計測と評価…40
 2.5.1 計測法の分類…40
 2.5.2 顆頭運動の評価…42

3. 肩関節
3.1 肩関節の構造と機能…44
3.2 肩関節の運動…50
 3.2.1 座標系の設定と運動…50
 3.2.2 挙上運動…51
 3.2.3 回旋運動…54
3.3 肩関節の力学…61
 3.3.1 脱臼のバイオメカニクス…61
 3.3.2 肩甲上腕関節における接触動態…64
 3.3.3 シミュレーションによる筋力推定…66
3.4 計測と評価…68
 3.4.1 動きの計測と評価…68
 3.4.2 筋力の計測と評価…70
 3.4.3 不安定性の評価…71

4. 膝関節
4.1 膝関節の構造と機能…73
 4.1.1 膝関節運動の定義と可動域…73
 4.1.2 骨成要素と関連筋・靱帯…74
4.2 膝関節の運動と負荷…76
 4.2.1 大腿・脛骨関節…76
 4.2.2 大腿・膝蓋骨関節…79
4.3 膝関節の計測と評価…84
 4.3.1 膝関節運動の計測と評価…84
 4.3.2 関節曲面形状の記述と評価…93
 4.3.3 靱帯張力の計測と評価…98

5. 歩行
5.1 歩行の神経生理…102
5.2 歩行運動の基礎知識と用語…102
 5.2.1 時間因子・距離因子…102
 5.2.2 運 動 面…104
 5.2.3 関節運動…104
5.3 歩行の計測…106
 5.3.1 計測法の大別…107
 5.3.2 時間・距離因子の計測…107
 5.3.3 位置情報の計測…107
 5.3.4 力・圧力情報の計測…112
 5.3.5 筋 電 図…114
5.4 歩行の分析(逆動力学的手法)…114
 5.4.1 剛体リンクモデル…114
 5.4.2 分布する床反力の取扱い…115
 5.4.3 関節モーメント…116
 5.4.4 パワーとエネルギー…118
 5.4.5 筋 張 力…119
 5.4.6 関節反力の計算…120
5.5 歩行の生成(順動力学問題)…120
 5.5.1 関節モーメントを入力とする場合…121
 5.5.2 筋張力を与える場合…123
 5.5.3 運動神経信号を入力とする場合…124
 5.5.4 神経回路網を含むモデル…124

6. スポーツ
6.1 スポーツバイオメカニクスとは…126
 6.1.1 スポーツバイオメカニクスの役割…126
 6.1.2 スポーツバイオメカニクスの課題と研究法…127
6.2 DLT法の概要…129
 6.2.1 固定DLT法…129
 6.2.2 パンニングDLT法…131
6.3 身体部分慣性特性の推定…132
 6.3.1 身体部分慣性特性の代表的な測定法…132
 6.3.2 積層楕円板近似モデルによる身体部分慣性特性の算出法…133
 6.3.3 日本人幼少年の身体部分慣性係数…135
 6.3.4 青年アスリートの身体部分慣性係数…135
 6.3.5 日本人高齢者の身体部分慣性係数…138
6.4 身体運動における力学的エネルギーと仕事の計測…139
 6.4.1 身体運動におけるエネルギーの変換…139
 6.4.2 力学的エネルギーと力学的仕事の計算法…141
6.5 スポーツ動作の分析…145
 6.5.1 スポーツパフォーマンスのバイオメカニクス的モデル…145
 6.5.2 疾走動作のバイオメカニクス的分析…145
 6.5.3 跳躍動作のバイオメカニクス的分析…151
 6.5.4 投球動作のバイオメカニクス的分析…157
 6.5.5 テニスプレーヤーの動作と足跡の分析…162
6.6 バイオメカニクスとスポーツ動作の最適化…165

7. 姿勢調節
7.1 姿勢調節…167
 7.1.1 前庭器…168
 7.1.2 姿勢反射…170
 7.1.3 直立姿勢…172
7.2 平衡機能検査…176
 7.2.1 直立検査…177
 7.2.2 重心動揺検査…177
 7.2.3 偏倚検査…178
 7.2.4 動的平衡機能検査…179
7.3 直立姿勢の制御工学的解析…180
 7.3.1 モデルと計測法…181
 7.3.2 感覚フィードバックのノンパラメトリック同定…182
 7.3.3 感覚フィードバックのパラメトリック同定…185
 
参考文献…191
索引…204

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