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新体操パフォーマンスにおける時間的評価とその応用
Get PDF京都工芸繊維大学博士（学術）本研究の目的は，新体操パフォーマンスにおける戦略的な演技構成を実現させるために，時間的評価の観点から新体操の演技傾向を明らかにし，演技指導の基礎的資料を得ることであった． 2013年全日本新体操選手権大会（27名），2013年世界新体操（10名）、2014年世界新体操（12名）、2016年オリンピック大会（10名）合計59名の女子個人競技4種目の試技，合計236試技を分析対象とし，各演技の，BDの実施個数および実施時間，また，種目別，BDグループ別の実施時間，ならびに1難度の所要時間を求めた． 得られた値を用いて，演技構成の時間的な測定評価の指標について信頼性および妥当性を検討した．日本選手権と世界新体操の国際間比較、世界大会の3年間比較には大会を被験者間因子、種目およびBDグループを被験者内因子とする2要因分散分析をおこなった． 世界トップ選手のBD実施時間は，日本選手に比べ有意に短く，種目間に差がないことが明らかとなった．更に，手具の操作特性の影響も，日本選手の各BDグループのみでみられたことから，BD実施スピードの加速と，BD準備動作の縮小により，技量レベルの高い世界トップ選手ほど1難度の時間が短縮され，BD実施時間短縮に繋がっていると考えられる． 世界トップ選手の中でも90秒の演技中のBD実施時間には約20秒の差があり，長短の傾向は同一選手の試技における一貫性が確認され，全体としても3年間の傾向に差はみられないことから，世界トップ選手のBD実施時間から各個人の戦略的な演技の傾向に繋がる知見を得た
姿勢が股関節筋、及び体幹筋の筋制御に与える影響
Get PDF京都工芸繊維大学博士（学術）これまで不良姿勢という言葉を使い，筋・骨格系への局所ストレスを回避する様々な姿勢を悪い姿勢として例外的なものとして捉えてきた．座位のスランプや，立位のスウェイバックは不良姿勢だけでなく受動姿勢や受動的システムとも呼ばれ，関節包や靭帯などの非収縮要素に依存していると考えられている．非収縮要素に依存する姿勢は，姿勢の耐久性を増加させるだけでなく，姿勢保持筋の緊張を緩和させる．近年，不良姿勢には合理的な意味合いがあるとの観点から，姿勢保持における筋制御について関心が高まってきた． 受動的システムに対して，姿勢保持筋による姿勢制御のことを能動的システムと呼ぶ．能動的システムは，表層に位置するグローバル筋による制御と深層に位置するローカル筋の制御に分類される．グローバル筋は大きなトルク生成に有利であり，ローカル筋はトルク生成には不利であるが関節への安定化に寄与する特性を持つ．先行研究から直立姿勢から受動姿勢に変化することで，体幹筋活動が低下することが明らかになった．また直立姿勢の保持には体幹のローカル筋が重要であることが示唆された．このように先行研究から姿勢と体幹筋の筋制御については少しずつ明らかになってきた． 多くの姿勢治療において，脊椎や姿勢保持筋に加わるストレスを分散するためには，股関節と脊椎－骨盤間の協調性を重要視している．これまで行われてきた姿勢と筋制御の検討は体幹筋に対する検討だけで，股関節肢位と股関節・体幹筋に着目した検討はない．また，先行研究で扱われている姿勢は，姿勢条件においても不足しているため姿勢保持における股関節・体幹筋制御について不明な点が多い．また，これまでの先行研究において静的姿勢条件における検討はなされているものの，動作場面における姿勢の影響に関しては不明な点が多い． そこで本論文では，はじめに座位姿勢が股関節・体幹筋制御に与える影響について検討を行うことにより，股関節筋が姿勢制御に与える影響を検討した．次に立位姿勢が股関節・体幹筋制御に与える影響について検討を行った．そして座位と立位の静的姿勢における検討から，姿勢と股関節筋，および体幹筋制御の関係を明らかにすることとした．また動的姿勢制御において歩行は，ヒトが最も簡便に用いる移動手段であり，健康運動としても用いられることが多い．そこで歩行に着目し，姿勢変化が歩行動作に与える影響を検討することで，姿勢が身体に与える影響を再考することを目的とした． 得られた知見は，以下のとおりであった． １．座位姿勢が股関節筋・体幹筋制御に与える影響 座位における直立姿勢保持には，股関節屈筋群の中でも腸腰筋が，他にも大殿筋の筋活動が重要であることが明らかになった．また２つの直立姿勢の比較において，体幹背面のローカル筋である多裂筋とグローバル筋である胸腸肋筋の代償関係が存在することが示唆された（実験１）． ２．立位姿勢が股関節筋・体幹筋制御に与える影響 立位において直立姿勢とスウェイバック，過前弯の筋電図学的検討から，直立姿勢保持には座位と同様に股関節屈筋群の中でも股関節の腸腰筋，また大殿筋の活動が重要であることが明らかとなった．股関節肢位の影響から，受動姿勢であるスウェイバックにおいて，股関節筋の活動は低下した．しかしながら，股関節肢位の影響から体幹の受動的システムによる姿勢保持の貢献度は低下することが示唆された（実験２） ３．姿勢が歩行動作に与える影響． 直立と比較し，スウェイバックと過前弯では立脚期における骨盤変位の増大を示した．このことから直立と比較し，スウェイバックや過前弯は姿勢変化に伴い体幹・下肢の衝撃吸収機能が低下することが示唆された．また直立姿勢は骨盤動揺の減少に有効であることが示唆され，歩行時の小さな姿勢変化が歩行動作に影響を与えることが明らかになった．（実験３） 本博士論文では，姿勢と股関節・体幹筋の筋制御を明らかにするため，筋電図学的検討を行った．これにより健常成人における座位，立位での姿勢変化が，姿勢制御における受動的システムと能動的システムの貢献度に与える影響について明らかになった．そして，股関節筋においては腸腰筋および大殿筋の姿勢保持機能，また体幹筋との協調性を含め，股関節筋の重要性について確認するに至った． 以上のことから，股関節・体幹筋にはそれぞれの機能と役割が存在し，相互関係を持ちながら姿勢を調整していることが示唆された．本研究の結果は姿勢のバリエーションが低下し，姿勢の偏りから生じる健康被害を改善するための基礎的知見となると考える
UTILIZATION OF THE VENTED BARREL INJECTION MOLDING PROCESS FOR DEVELOPMENT OF POLYETHYLENE TEREPHTHALATE
Get PDF京都工芸繊維大学博士（工学）本論文は、ベントバーレル式射出成形法による射出成型時におけるペレットの予備乾燥の省略化、異種ペレットのブレンド、および長繊維のコンパウンディングをテーマとしており、５章から構成されている。次に各章の要旨を記す。 第1章では、本研究の背景と目的について述べている。その要旨は次のとおりである。回収されたpoly(ethylene terephthalate) (PET)は水洗浄と熱溶融を経て再ペレット化されリサイクルPET (RPET)となる。しかし、水洗浄工程後に水分が残存していると、熱溶融工程で加水分解反応が進行する。その結果、分子量は低下し、物性の低いRPETしか得られない。本研究では、新規に開発したベントバーレル式射出成形法を用いることにより、この問題の解決を試みた。この装置はベント口から水分を除去するだけでなく、そこから繊維を供給することにより、容易に繊維強化材料が製造可能なことが挙げられる。この方法は繊維直接投入射出成形法と呼ばれ、繊維を含んだマスターバッチペレット予め製造する必要がなく、プロセスの簡略化が実現する。本研究では、RPETに対して繊維直接投入射出成形法(DFFIM)も試みRPETの物性向上と応用範囲の拡大を図っている。 第２章ではベントバーレル式射出成形法によるポリマーブレンドについて述べている。その要旨は次のとおりである。種々の条件下でベントホールを持たない従来の射出成型法、およびベントバーレル式射出成形法により、RPET、poly(carbonate) (PC)およびRPET/PCブレンドをそれぞれの乾燥ペレット、未乾燥ペレットから試作し、得られたサンプルの混和性、モルフォロジー、熱的・機械的物性を測定した。また、ベントバーレル式射出成形法のRPET、PC、およびRPET/PCブレンドに対する脱揮発性効果を考察した。 第３章ではDFFIMについて述べている。その要旨は次のとおりである。DFFIMを用いて高機能glass fiber (GF)/PETコンポジットを製作した。GF/RPETコンポジットを製造するためにチェックリングが取り付けられたベントバーレル式射出を開発した。この装置の効果を評価するために、本装置を用いて製作したサンプルを用いて衝撃落下試験を行った。さらに、スクリューチェックリングの形状、繊維添加量がGF/RPETコンポジットの衝撃落下試験結果に対する影響を検討した。また、コンポジットの強度を決定する重要な変数を調査した。従来、界面剪断強度の正確な測定は高価で精巧な測定機を用いていた。そこで、本研究では、変更したKelly-Tyson式を用い、正確で経済的な界面剪断強度の測定法を提案した。ナノインデンテーション法による測定結果を比較することにより、変更Kelly-Tyson式を用いた測定方法の正確性を評価した。その結果、変更Kelly-Tyson式の誤差が発生する要因を明らかにし、誤差の発生を防ぐ方法を検証した
ベント式射出成形法における可塑化工程の解析と繊維強化成形品の機械物性評価
Get PDF京都工芸繊維大学博士（工学）熱可塑性プラスチック射出成形加工は様々な製品に適用されている。熱可塑性プラスチック射出成形加工では樹脂溶融時に発生する揮発成分が様々な成形不具合を引き起こす原因となることが知られている。また、それだけではなく、成形不具合を発生させない為の成形前の材料乾燥や金型メンテナンスなど成形する為の準備工程が定常化されており、生産性の悪化させている。ベント式成形は射出成型機の可塑化シリンダーの中央部に脱気口（ベント口）を有するシリンダーを使用した成形方法であり、樹脂から発生するガスや水分を樹脂の溶融する工程にて脱揮することで、上記課題に対して大きい効果がある。しかし、この成形方法は従来からある成形方法ではあるが、ベント口から樹脂漏れや材料替えの悪さなどの課題があり、あまり普及しなかった。しかし、近年、この課題が解決され、樹脂部品の大幅な生産性向上や品質向上の効果が期待されつつある。また、本成形法を活用した新たな成形法として、ベント口より繊維材料を直接投入する手法（DFFIM：Direct Feeding Fiber Injection Mold）による樹脂部品の機械強度制御も期待されている。しかし、本成形法の理論的な研究はされていなく、本研究ではベント成形における可塑化工程の数値解析とDFFIMにより成形したガラスファイバー/カーボンファイバーのハイブリッド複合材料の強度評価のテーマについて検証を行った
研究室紹介：分散システム研究室と教育情報システム研究室
Get PDF情報科学センターにおける2つの研究室、分散システム研究室と教育情報システム研究室で、2016年度に実施した研究の中から6件紹介するとともに、研究室の体制や現状について報告します。京都工芸繊維大学情報科学センター広報,No.36,2018.2,pp.35-3
トニオ・クレーガーの再会したハンスとインゲの像 ―トーマス・マンの翻訳の一問題― 作家と作品 その楽しみのすべて Ⅲ
Get PDF京都工芸繊維大学 学術報告書,第１１巻,2018.09,pp.33-5
浮心重心間距離に基づく水平姿勢の評価とその応用
Get PDF京都工芸繊維大学博士（学術）本論文は，換気量と浮力の変化を観察し，浮力，浮心位置，重心位置を定量化し，呼吸の観点から水平姿勢を評価する新たな手法を提案することを主目的とした．この主目的を達成するため，本論文は3つの基礎論文をもとに5つの章で構成された．序章では研究の背景と関連するこれまでの先行研究をまとめ，第1章では呼吸に伴う浮心重心間距離の定量化とけのびパフォーマンスとの関係，第2章では肩甲骨挙上と下制における浮心重心間距離と換気量の変化，第3章では呼吸に伴う上肢／下肢荷重比による身体水平度評価，終章では総括を述べた． 第1章では，呼吸に伴う浮力と浮心位置の変化を定量化するとともに，浮心と重心の位置関係（浮心重心間距離）がけのびパフォーマンスに及ぼす影響を検証した．浮心重心間距離が短いほど，姿勢は水平に近づくと考えられたため，仮説として，浮心重心間距離とけのび到達距離は負の相関関係になると設定した．男女の比較で，女性は男性と比べて浮心重心間距離が短かった．また，女性は男性より浮くために必要な空気を相対的に多く換気できることが明らかとなった．女性は，その骨格構造から肩甲・胸郭周囲の可動が男性よりも優位とされており，これらの働きが換気に影響を及ぼす可能性が示唆された．けのび到達距離に男女の違いは認められなかった．また，浮心重心間距離とけのび到達距離の間には，相関関係が認められなかった．けのびは，程度の差こそあれ，技術的要因や体力的要因の個人差が大きく，それらが浮心重心間距離の差を相殺したことが推察され，仮説を否定する結果となった． 第2章では，ストリームライン姿勢での肩甲骨挙上と下制の違いによる浮心重心間距離の変化を検討した．肩甲骨挙上によって浮心，重心共に頭方向へ移動するが，特に，重心の移動が浮心のそれよりも大きく，浮心重心間距離は短縮した．肩甲骨挙上は下制よりも，中性浮力時換気量が減少し，最大換気量は増加した．浮力は挙上時で増加した．肩甲骨を挙上させる肩関節の動きと連動して，胸郭が大きく開くことが観察された．同一対象者であれば，基本的に肺内の気量は同じと考えられるため，換気量の違いは残気量の違いによるものと考えられる．また，換気量が同じ場合でも，肩甲骨挙上は浮心と重心の位置関係が離れにくいことが明らかとなった．第1章で示唆された肩甲・胸郭周囲の可動の違いが換気量，浮力，浮心重心間距離に影響を及ぼすことが明らかとなった． 第3章では，呼吸に伴う手部と足部の荷重変化の比（Breathing-Balance ratio，BB ratio）を求めることで，浮心重心間距離により生じる身体の回転の度合いを評価するための新たな手法を検討した．BB ratioの評価では，技能習熟度が高いほど水平姿勢に近づくことが明らかとなった．水中での換気量は技能習熟度に違いはなかった．トルクの観点からみると，最大呼気では違いはないが，最大吸気では，技能習熟度が上がるほど下肢浮上に関与する手部トルクは増加し，下肢沈下に関与する足部トルクは減少して水平に近くなることが明らかとなり，BB ratioの結果と一致した．また，最も水平に近いエリート競泳選手では，最大呼気時に比べ最大吸気時で手部トルクが増加した．これは，吸気に伴い身体が浮き上がろうとするのを抑制しようと，手で水を水面方向へ抑えて反作用を得たためと推察された．手部トルクの増加により，下肢が引き上げられたため，エリート競泳選手はその他と比べて顕著な水平姿勢となることが示唆された．BB ratioにより無次元化した水平姿勢の評価は，身体的特徴の影響を除外して，呼吸に伴う泳者の姿勢の揺動を簡潔に提示できることが明らかとなった． 本研究の成果より，これまで明らかにされなかった換気量変化と泳者のストリームライン姿勢の関係について定量的な評価が可能であることが示された．また，換気量は同じであっても，浮力の働きかたに違いが生じ，その結果，水平姿勢に差異が生じることが明らかとなった
Functional analysis of Jumonji/Jarid2 in Drosophila melanogaster
Get PDF京都工芸繊維大学博士（学術）Jumonji (Jmj)/Jarid2 is a nuclear protein that has multiple functions in controlling cell proliferation and regulating chromatin structure. Recent finding in mammalian cells identified Jmj as a component of Polycomb repressive complex 2 (PRC2), which functions in repressing gene expression via histone modification. However, many questions on function of Jmj not related to PRC2 still remains. In this thesis, to further clarify the unknown function of Jmj, I used Drosophila melanogaster model to analyze the function of Drosophila Jmj (dJmj). dJmj has been suggested to have both PRC-dependent and -independent roles. In the late growth stage of Drosophila spermatogenesis, I found dJmj exclusively localizes at nucleolus and testis-specific TAF homolog is responsible for recruitments of dJmj to nucleolus that appears to be mediated by some of Polycomb group (PcG) genes. Duolink In situ Proximity ligation assay clarified that Polycomb interacts with dJmj at nucleolus in the late growth stage. Furthermore, the level of tri-methylation of histone H3 lysine 27 (H3K27me3), likely representing PRC2 activity, decreased in nuclei at this stage. Compartmentalization of dJmj in nucleolus together with some of PcG may be necessary to derepress the expression of genes required to cellular growth and proliferation in the following meiotic divisions. In contrast, study in Drosophila adult intestinal stem cell system suggested PRC2-independent roles of dJmj. Overexpression of dJmj in intestinal stem cells induced their proliferation. Conversely, overexpression of dJmj in differentiated cells promoted their apoptosis and then activated the proliferation of stem cells via some feedback signaling pathways. Surprisingly, these effects did not relate to H3K27me3 status in dJmj-overexpressing cells. Instead of this, the disappearance of H3K27me3 in differentiated cells after stem cell-specific overexpression of dJmj suggested a possible role of dJmj in regulating chromatin structure. Taken together, these findings indicated different functions of dJmj in different tissues, which dependent or independent with PcG proteins, and demonstrated the context- and demand-specific functions of Jmj
The roles of Drosophila ubiquilin in neurological disorders
Get PDF京都工芸繊維大学博士（学術）The RNA processing and protein homeostasis are a critical mechanism in metabolically active cells such as neurons. The perturbation of either of them leads to neurological disorders such as amyotrophic lateral sclerosis (ALS) and frontotemporal dementia (FTD). Drosophila is emerging as a useful model for simplifying our understanding on the pathological mechanisms caused by both processes. My recent findings demonstrated that the aberration of both processes can induce the neurotoxicity in Drosophila. I revealed that the human FUS (hFUS), one of the important RNA binding protein was able to induce an aberrant eye morphology with loss of pigmentation in Drosophila, producing an excessive soluble hFUS partition and inducing some autophagic markers highlighting the close link between RNA processing and protein homeostasis. Moreover, the depletion of Drosophila Ubiquilin (dUbqn), a single ubiquilin homolog that shows high similarity to human ubiquilins perturbed brain protein homeostasis, learning/memory and locomotive abilities underpinning an important role of dUbqn in deciding the fate of ubiquitinated and misfolded proteins to be degraded by the ubiquitin-proteasome system (UPS) and/or autophagy. Interestingly, the depletion of dUbqn also markedly affected the expression and sub-cellular localization of TBPH, an ortholog of human TAR DNA-binding protein 43 (TDP43) that was recognized as a major component of the ubiquitin pathology, resulting a cytoplasmic ubiquitin-positive (Ub+) TBPH pathology. Although, dUbqn widely manages the turnover of a large number of proteins, I herein showed that an augmented soluble cytoplasmic Ub+TBPH was as a crucial source of neurotoxicity following the depletion of dUbqn. I demonstrated that dUbqn knockdown-related neurotoxicity could be rescued by either restoring the proteostasis machinery or reducing the expression of TBPH. These novel findings extend our knowledge on the pathomechanism of proteostasis and RNA binding protein impairment and may contribute to the identification of new therapeutics for ALS-FTD and other neurological-related disorders
Preparation and Mechanical Properties of Monolithic Refractories Containing In-Situ Calcium Hexaluminate
Get PDF京都工芸繊維大学博士（工学）Monolithic refractories are widely used in metal and steel industries. The important raw material as calcium aluminate cement (CAC) is used and calcium hexaluminate (CA6) phase is formed in hexagonal plate-like morphology. This microstructure helps to enhance toughening properties as resistance for fracture and thermal shock. In the present study, monolithic refractories containing in-situ CA6 was prepared under controlling CA6 content and microstructure. The results showed that CA6 could be prepared by using CAC and sintered Al2O3 in stoichiometric composition as 1:6 mol of CaO:Al2O3. The sintering condition had strong influence on controlling CA6 quantity and grain growth. The utilization of small Al2O3 grain (75 μm) accelerated the CA6 formation at lower temperature due to high surface area. The addition of SiO2 helped to enhance hexagonal plate-like microstructure but the presence of gehlenite (C2AS) obstructed CA6 formation. The mechanical properties as fracture toughness (KIC) and effective fracture energy (γeff) were measured. It was found that big grain Al2O3 (550 μm) samples with SiO2 addition enhanced high KIC and γeff because of toughening mechanisms as crack deflection and strong bond breaking. The results of high surface roughness at fractured surface were the evidences of high energy consumption from above mechanisms. However, plate-like microstructure was not only obtained from high in-situ CA6 content, but high apparent porosity was also gained which led to weakening of materials and decreasing both KIC and γeff. Finally, thermal shock damage resistance parameter R'''' was determined but the achieved values were lower than usual of commercial refractories. Thermal shock parameters as ?eff, modulus of rupture (σf) and Young’s modulus (E) were evaluated. High σf was the main reason of low R???? . Other thermal shock resistance as R and Rst was calculated to confirm R''''. The thermal shock behaviors were monitored by measuring the change of σf and E upon increase temperature difference. Samples with big grain Al2O3 showed high thermal shock damage resistance (R???? and Rst) due to high γeff. Nevertheless, samples with small Al2O3 grain and SiO2 addition expressed high thermal shock fracture resistance R led to catastrophic decrease of both σf and E