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健康科学部

健康スポーツ学科

Department of Health and Sports

福谷 充輝写真

健康科学部/健康スポーツ学科
Faculty of Health Sciences/Department of Health and Sports

Atsuki Fukutani

准教授

プロフィール

担当科目運動処方論Ⅰ・Ⅱ、スポーツ・健康、連携基礎ゼミ、健康づくり現場実習Ⅱ
専門分野バイオメカニクス、筋メカニクス、筋生理学
キーワード筋、腱、サルコメア、ミオシン、アクチン、タイチン、筋力、筋電図、電気刺激、超音波、MRI、X線小角散乱
学位・称号/取得機関/取得年博士 (スポーツ科学)/早稲田大学大学院スポーツ科学研究科/2013
資格2009 日本サッカー協会C級コーチ
過去の経歴2001-2005: 天理大学体育学部
2008-2010: 早稲田大学スポーツ科学研究科修士課程
2010-2013: 早稲田大学スポーツ科学研究科博士後期課程
2013-2018: 立命館大学総合科学技術研究機構 プロジェクト研究員
2013-2016: 日本学術振興会 特別研究員 (PD)
2014-2015: カルガリー大学 ポストドクトラルフェロー
2016-2018: 日本学術振興会 海外特別研究員
2016-2018: カルガリー大学 ポストドクトラルフェロー
2018-2020: 立命館大学スポーツ健康科学部 助教
2019-2020: カロリンスカ研究所 リサーチフェロー
2020-2025: 立命館大学スポーツ健康科学部 講師
2022-2023: キングス・カレッジ・ロンドン 客員講師
2025-2025: 立命館グローバルイノベーション研究機構 准教授
2025-現在: 新潟医療福祉大学健康科学部健康スポーツ学科 准教授
所属団体・学会等●日本サッカー協会
●一般社団法人 日本体育・スポーツ・健康学会
●日本バイオメカニクス学会
●International Society of Biomechanics
競技歴サッカー

外部リンク

業績等

研究領域●分子レベルでの筋収縮メカニズム解明
●超音波やMRIによる、ヒト生体の筋形状可視化
●筋電図や電気刺激による、神経生理学的な筋収縮制御機構解明
研究紹介

身体運動パフォーマンスを高めるためには、身体運動を生み出す筋の働きを理解する必要がある。筋収縮のメカニズムとしては、ミオシンに対してアクチンが滑り、この滑りはクロスブリッジによってもたらされるという「クロスブリッジセオリー」が広く知られており、「力-速度関係」や「力-長さ関係」という筋収縮特性はクロスブリッジセオリーによって上手く説明できると考えられている。しかしながら、既存のクロスブリッジセオリーでは説明できない力学現象が存在しているのも事実であるため、その未解明の部分を埋めるような知見を見出すことを目指す。研究対象は、筋細胞といったミクロなものから、ヒト生体といったマクロなもの全てを対象としており、「基礎研究で得られた知見がどのような現象に活かされるのか?」、「身体運動において観察された興味深い現象は、どのようなメカニズムの上に成り立っているのか?」という、ミクロ (メカニズム) とマクロ (現象) を繋げる包括的な視点を持って研究を進めている。

著書1.
受賞歴1. 2024 第30回日本バイオメカニクス学会大会.学会賞.
2. 2016 24th Biannual Congress of Japanese Society of Biomechanics. Young investigator Award. 2016.
3. 2013 第26回日本トレーニング科学会大会.学会賞.
4. 2011 第24回日本トレーニング科学会大会.奨励賞.
研究論文(英文)1. Kalakoutis M, Wang Y, Smith E, Arcidiacono A, Hill C, Juma S, Fukutani A, Brunello E, Fusi L, Irving M. Calcium binding to troponin C is required for activation of the myosin-containing thick filaments in rat cardiac trabeculae J Mol Cell Cardiol. 2025 205:129-138
2. Hill C, Kalakoutis M, Arcidiacono A, Cullup F, Wang Y, Fukutani A, Narayanan T, Brunello E, Fusi L, Irving M. Dual-filament regulation of relaxation in mammalian fast skeletal muscle Proc Natl Acad Sci U S A. 2025 122 (11):e2416324122
3. Fukutani A, Isaka T. Residual force depression is affected by muscle length Sci Rep. 2025 15:6129
4. Fukutani A, Westerblad H, Jardemark K, Bruton J. Ca2+ and force during dynamic contractions in mouse intact skeletal muscle fibers Sci Rep. 2024 15:689
5. Fukutani A, Hashizume S, Isaka T. Measurements of tendon length changes during stretch-shortening cycles in rat soleus Sci Rep. 2023 13(1):5381
6. Fukutani A, Kunimatsu S, Isaka T. Force loss induced by inhibiting cross-bridge cycling is mitigated in eccentric contraction J Exp Biol. 2022 225(21):jeb244962
7. Fukutani A, Kunimatsu S, Isaka T. Influence of caffeine on the maximal isometric and concentric force produced by skinned fibers Sci Rep. 2022 12(1):7980
8. Fukutani A, Herzog W. Residual force enhancement is attenuated for quick stretch conditions J Biomech. 2022 136:111076
9. Joumaa V, Smith IC, Fukutani A, Leonard TR, Ma W, Mijailovich SM, Irving TC, Herzog W. Effect of Active Lengthening and Shortening on Small-Angle X-ray Reflections in Skinned Skeletal Muscle Fibres Int J Mol Sci. 2021 22(16):8526
10. Joumaa V, Fukutani A, Herzog W. Energy Cost of Force Production After a Stretch-Shortening Cycle in Skinned Muscle Fibers: Does Muscle Efficiency Increase? Front Physiol. 2021 11:567538
11. Fukutani A, Isaka T, Herzog W. Evidence for Muscle Cell-Based Mechanisms of Enhanced Performance in Stretch-Shortening Cycle in Skeletal Muscle Front Physiol. 2021 11:609553
12. Fukutani A, Herzog W. The stretch-shortening cycle effect is prominent in the inhibited force state J Biomech. 2021 115:110136
13. Fukutani A, Tsuruhara Y, Miyake Y, Takao K, Ueno H, Otsuka M, Suga T, Terada M, Nagano A, Isaka T. Comparison of the relative muscle volume of triceps surae among sprinters, runners, and untrained participants Physiol Rep. 2020 8(19):e14588
14. Fukutani A, Herzog W. Differences in stretch-shortening cycle and residual force enhancement between muscles. J Biomech. 2020 112:110040
15. Yanagisawa O, Fukutani A. Muscle Recruitment Pattern of the Hamstring Muscles in Hip Extension and Knee Flexion Exercises J Hum Kinet. 2020 72:51-59
16. Fukutani A, Herzog W. Current Understanding of Residual Force Enhancement: Cross-Bridge Component and Non-Cross-Bridge Component Int J Mol Sci. 2019 20(21):5479
17. Fukutani A, Shimoho K, Isaka T. Pre-activation affects the effect of stretch-shortening cycle by modulating fascicle behavior Biol Open. 2019 8:bio044651
18. Fukutani A, Isaka T. Influence of muscle length on the stretch-shortening cycle in skinned rabbit soleus Sci Rep. 2019 9(1):18350
19. Fukutani A, Sawatsky A, Leonard T, Herzog W. Contribution of the Achilles tendon to force potentiation in a stretch-shortening cycle. J Exp Biol. 2019 222(Pt 14)
20. Fukutani A, Herzog W. Influence of stretch magnitude on the stretch-shortening cycle in skinned muscle fibres J Exp Biol. 2019 222(Pt 13)
21. Fukutani A, Leonard T, Herzog W. Does stretching velocity affect residual force enhancement? J Biomech. 2019 89:143-147
22. Fukutani A, Shimoho K, Isaka T. Isometric preactivation before active lengthening increases residual force enhancement Scand J Med Sci Sports. 2019 29(8):1153-1160
23. Fukutani A, Herzog W. Residual force enhancement is attenuated in a shortening magnitude-dependent manner Med Sci Sports Exerc. 2018 50(10):2007-2014
24. Fukutani A, Herzog W. Residual Force Enhancement is Preserved for Conditions of Reduced Contractile Force Med Sci Sports Exerc. 2018 50(6):1186-1191
25. Yanagisawa O, Fukutani A. Effects of low-load resistance exercise with blood flow restriction on intramuscular hemodynamics, oxygenation level and water content. J Sports Med Phys Fitness. 2018 58(6):793-801
26. Fukutani A, Joumaa V, Herzog W. Influence of residual force enhancement and elongation of attached cross-bridges on stretch-shortening cycle in skinned muscle fibers Physiol Rep. 2017 5(22). pii: e13477
27. Fukutani A, Misaki J, Isaka T. Influence of Joint Angle on Residual Force Enhancement in Human Plantar Flexors. Front Physiol. 2017 8:234
28. Fukutani A, Misaki J, Isaka T. Force depression in plantar flexors exists equally in plantar flexed and dorsiflexed regions. Front Physiol. 2017 8:183
29. Fukutani A, Misaki J, Isaka T. Relationship between joint torque and muscle fascicle shortening at various joint angles and intensities in the plantar flexors Sci Rep. 2017 7(1):290
30. Fukutani A, Misaki J, Isaka T. Both the elongation of attached crossbridges and residual force enhancement contribute to joint torque enhancement by the stretch-shortening cycle. R Soc Open Sci. 2017 4(2):161036
31. Hashizume S, Fukutani A, Kusumoto K, Kurihara T, Yanagiya T. Comparison of the Achilles tendon moment arms determined using the tendon excursion and three dimensional methods Physiol Rep. 2016 4(19):e12967
32. Fukutani A, Misaki J, Isaka T. Effect of Preactivation on Torque Enhancement by the Stretch-Shortening Cycle in Knee Extensors PLOS ONE 2016 11(7):e0159058
33. Fukutani A, Misaki J, Isaka T. Influence of preactivation on fascicle behavior during eccentric contraction Springerplus 2016 5(1):760
34. Fukutani A, Kurihara T. Comparison of the muscle fascicle length between resistance-trained and untrained individuals: cross-sectional observation. Springerplus 2015 4:341
35. Fukutani A, Kurihara T, Isaka T. Factors of force potentiation induced by stretch-shortening cycle in plantarflexors PLOS ONE 2015 10(6):e0120579.
36. Fukutani A, Kurihara T, Isaka T. Influence of joint angular velocity on electrically evoked concentric force potentiation induced by stretch-shortening cycle in young adults. Springerplus 2015 4:82
37. Fukutani A, Kurihara T. Tendon Cross-Sectional Area is Not Associated With Muscle Volume J Appl Biomech. 2015 31(3):176-180
38. Fukutani A. New Method for Measuring the Achilles Tendon Length by Ultrasonography Current Medical Imaging Reviews 2014 10(4):259-265
39. Fukutani A, Hashizume S, Kusumoto K, Kurihara T. Influence of neglecting the curved path of the Achilles tendon on Achilles tendon length change at various ranges of motion Physiol Rep. 2014 2(10):pii:e12176
40. Fukutani A, Takei S, Hirata K, Miyamoto N, Kanehisa H, Kawakami Y. Influence of the intensity of squat exercises on the subsequent jump performance J Strength Cond Res. 2014 28(8):2236-2243
41. Fukutani A, Hirata K, Miyamoto N, Kanehisa H, Yanai T, Kawakami Y. Effect of conditioning contraction intensity on postactivation potentiation is muscle dependent J Electromyogr Kinesiol. 2014 24(2):240-245
42. Wakahara T, Fukutani A, Kawakami Y, Yanai T. Nonuniform muscle hypertrophy: its relation to muscle activation in training session Med Sci Sports Exerc. 2013 45(11):2158-2165
43. Fukutani A, Miyamoto N, Kanehisa H, Yanai T, Kawakami Y. Potentiation of isokinetic torque is velocity-dependent following an isometric conditioning contraction Springerplus 2013 2(554)
44. Fukutani A, Miyamoto N, Kanehisa H, Yanai T, Kawakami Y. Influence of the intensity of a conditioning contraction on the subsequent twitch torque and maximal voluntary concentric torque J Electromyogr Kinesiol. 2012 22(4):560-565
45. Miyamoto N, Fukutani A, Yanai T, Kawakami Y. Twitch potentiation after voluntary contraction and neuromuscular electrical stimulation at various frequencies in human quadriceps femoris Muscle Nerve 2012 45(1):110-115
研究論文(和文)1. 福谷充輝,宮本直和,金久博昭,川上泰雄,矢内利政. 活動後増強を生じさせるためのコンディショニング収縮の時間が最大随意短縮性足関節底屈トルクに与える影響 トレーニング科学 2011 23(1):31-38
総説・解説1. 2014 Fukutani A. New Method for Measuring the Achilles Tendon Length by Ultrasonography Current Medical Imaging Reviews 2014 10(4):259-265.
2. 2019 Fukutani A, Herzog W. Current Understanding of Residual Force Enhancement: Cross-Bridge Component and Non-Cross-Bridge Component Int J Mol Sci. 2019 20(21):5479.
3. 2021 Fukutani A, Isaka T, Herzog W. Evidence for Muscle Cell-Based Mechanisms of Enhanced Performance in Stretch-Shortening Cycle in Skeletal Muscle Front Physiol. 2021 11:609553.
4. 2015 Fukutani A, Nagano A, Isaka T. Evaluation of Achilles tendon length changes in humans Achilles Tendon and Ankle Injuries: Biomechanics, Management and Clinical Implications. 2015 39-64
5. 2015 Fukutani A, Kawakami Y. Can a high-intensity contraction be enhanced by a conditioning contraction? Insight from the relationship between shortening velocity of muscle fibers and postactivation potentiation Sports performance 2015 199-211
報告書1. 2014 福谷充輝,後藤一成 レジスタンストレーニングが腱の形状に与える影響 明治安田厚生事業団 29:112-119
2. 2014 福谷充輝,後藤一成 レジスタンストレーニングによる筋形状変化の究明 ナショナルストレングスアンドコンディショニングジャパン 21(3):18-23
科学研究費1. 2025-2028 60万円 挑戦的研究(萌芽) マイオカインによる新たな腱障害治療戦略
2. 2025-2028 1450万円 基盤研究(B) クロスブリッジ構造とサルコメア構造の同時実測に基づく、筋収縮特性研究の新展開
3. 2024-2028 1620万円 その他 ミオシンの形状変化という新規筋収縮制御機構を加味した筋収縮研究の新展開
4. 2024-2025 490万円 挑戦的研究(萌芽) X線小角散乱による、in vivoでのダイナミックな筋収縮中における力発揮の分子機序解明
5. 2022-2025 1350万円 基盤研究(B) 反動動作時のクロスブリッジ動態をin vivoで計測する手法確立
6. 2021-2023 50万円 挑戦的研究(萌芽) サルコメア長の可視化に基づく、反動動作による筋力増強メカニズムの解明
7. 2021-2023 1080万円 その他 ミオシン側の新規筋収縮制御機構に着目した、反動動作におけるクロスブリッジ動態解明
8. 2020-2023 60万円 基盤研究(B) チームワークの良さを支える神経基盤の解明
9. 2019-2022 1360万円 基盤研究(B) クロスブリッジおよびタイチンの弾性に着目した反動動作による筋力増強メカニズム解明
10. 2016-2019 270万円 挑戦的研究(萌芽) 筋腱複合体の長さ変化実測に基づく、弾性および粘性が発揮筋力に与える影響の解明
11. 2014-2016 290万円 若手研究 新規計測機器を用いた、反動動作による運動パフォーマンス向上メカニズムの解明
12. 2014-2017 10万円 基盤研究(C) 足部力発揮能力を決定する解剖機能的役割の解明と新たな転倒予防トレーニングの開発
13. 2013-2016 360万円 その他 ダイナミックな動作中の筋と腱の動態を実測する新たな手法の確立 研究課題
共同研究・受託研究 等1. 2025 500万円 研究助成金 生体において筋の各階層構造を同時計測する手法開発
2. 2024-2026 300万円 研究助成金 生体を対象とした、ダイナミックな筋収縮中におけるクロスブリッジおよびサルコメア動態の実測
3. 2024 100万円 研究助成金 筋損傷が生じやすい運動条件の全容解明
4. 2024-2025 280万円 研究助成金 細胞レベルでの、乳酸を ”エネルギー源” として積極的に摂取することの是非解明
5. 2022-2023 800万円 研究助成金 ミオシンフィラメントによる筋収縮制御機構を組み込んだ新しい筋収縮モデルの確立
6. 2022-2023 400万円 研究助成金 X線小角散乱による、生体の運動中におけるクロスブリッジ動態の計測法確立
7. 2022 70万円 研究助成金 転倒を防ぐ鍵である、“素早い姿勢のリカバリー”を可能にする骨格筋の弾性特性解明
8. 2021 50万円 研究助成金 肉離れは、なぜ筋全体でなく局所的に生じるのか? -筋線維内におけるサルコメアの不均一な伸長に着目して-
9. 2021 150万円 研究助成金 筋疲労のcountermeasure としてのタイチンの役割:タイチンの弾性が伸張性収縮筋力に与える影響
10. 2021 100万円 研究助成金 速筋と遅筋の協調によって初めて生じる筋収縮特性解明 -速筋の最大短縮速度以下、かつ遅筋の最大短縮速度以上での短縮-
11. 2020 100万円 研究助成金 Stretch-shortening cycleによる筋力増強効果の分子メカニズム解明
12. 2019 50万円 研究助成金 伸張性収縮による一時的な筋力増強メカニズム解明を通じたクロスブリッジセオリーの再構築
13. 2019 50万円 研究助成金 X線回折を用いた生体における筋線維長、サルコメア長、クロスブリッジ動態の同時計測
14. 2018 50万円 研究助成金 ”筋線維を伸ばす” 新規トレーニング手法の開発および分子シグナル応答の解明
15. 2018 50万円 研究助成金 筋細胞レベルでの、筋線維組成がstretch-shortening cycleによるパフォーマンス増強に与える影響の解明
16. 2018 100万円 研究助成金 筋疲労はstretch-shortening cycleによる筋力増強効果を減弱させるか? -筋疲労状態におけるタイチンの弾性の意義
17. 2018 70万円 研究助成金 サルコメアレベルでの力学測定による、伸張性収縮時の力発揮機構の解明
18. 2018 200万円 研究助成金 単一筋細胞における、糖尿病が筋収縮特性に与える影響
19. 2017 50万円 研究助成金 タイチンの弾性およびサルコメア長の不均衡に基づく、伸張性収縮時の力生成機序解明
20. 2017 150万円 研究助成金 等尺性および短縮性収縮と伸張性収縮間でのクロスブリッジ動態の違いに着目した、筋疲労が発揮筋力に与える影響の解明
21. 2016 20万円 研究助成金 タイチンの粘弾性が、筋収縮特性に与える影響 クロスブリッジセオリーの改良に向けて
22. 2016 100万円 研究助成金 タイチンの受動張力を活用した、高速動作時であっても大きな筋力を発揮する方法の探索
23. 2014 50万円 研究助成金 膝関節伸展動作を対象とした、反動動作中の筋力発揮メカニズムの解明
24. 2014 50万円 研究助成金 筋原線維抽出を用いた、サルコメアレベルでの反動動作による筋力増強メカニズムの解明
25. 2014 100万円 研究助成金 なぜ反動によって身体運動パフォーマンスが増強するのか?-反動による筋力増強機序の個別抽出による検証-
26. 2013 100万円 研究助成金 レジスタンストレーニングが腱の形状に与える影響 -レジスタンストレーニングは筋だけでなく腱のサイズも増加させうるのか-
27. 2013 50万円 研究助成金 レジスタンストレーニングによる筋形状変化の究明. -ボディービルダーと一般成人の比較を通じて-
28. 2012 100万円 研究助成金 身体運動中のアキレス腱長の生体計測法の確立 -スポーツ動作中のパワー発揮メカニズムの解明に向けて-
学会等研究発表1. Kalakoutis M, Wang Y, Smith E, Arcidiacono A, Fukutani A, Hill C, Brunello E, Fusi L, Irving M. Calcium binding to troponin-C is required for the orientation change in cardiac myosin RLC associated with contraction 50th European Muscle Conference. 4 September. 2023
2. Fukutani A, Hashizume S, Isaka T. Direct measurements of tendon length changes during stretch-shortening cycles in rat 29th Congress of the International Society of Biomechanics 1 August. 2023
3. Hashizume S, Fukutani A, Isaka T, Mochimaru M. Extreme elongation of triceps surae muscle-tendon unit was attributable to the elongation of the muscle rather than that of the tendon in rat 29th Congress of the International Society of Biomechanics 1 August. 2023
4. Fukutani A, Kunimatsu S, Isaka T. Sarcomere length variations in the pure isometric and the enhanced isometric conditions in the skinned single fiber preparations 9th World Congress on Biomechanics 12 July. 2022
5. Fukutani A, Herzog W. Influence of fiber type on stretch shortening cycle and residual force enhancement 27th Congress of the International Society of Biomechanics 2 August. 2019
6. Tsuruhara Y, Fukutani A, Ueno H, Suga T, Terada M, Nagano A, Isaka T. The relative muscle volume of triceps surae differs among sprinters, runners and untrained subjects 27th Congress of the International Society of Biomechanics 4 August. 2019
7. Fukutani A, Herzog W. Effect of Stretch-Shortening Cycle is Prominent in the Reduced Force Condition Rocky mountain muscle symposium 28 July. 2019
8. Fukutani A, Herzog W. Residual force enhancement is attenuated by shortening in a magnitude-dependent manner 62th Annual Meeting Biophysical Society 18 February. 2018
9. Joumaa V, Smith IC, Fukutani A, Leonard TR, Ma W, Irving TC, Herzog W. Evidence for actin filament structural changes after active shortening in skinned muscle bundles 62th Annual Meeting Biophysical Society 18 February. 2018
10. Fukutani A, Herzog W. Relationship between residual force enhancement and muscle fatigue 41th Annual Meeting of the American Society of Biomechanics 10 August. 2017
11. Fukutani A, Joumaa V, Herzog W. Influence of residual force enhancement and elongation of attached cross bridges on the stretch-shortening cycle 26th Congress of the International Society of Biomechanics 25 July. 2017
12. Fukutani A, Misaki J, Isaka T. Influence of active state and residual force enhancement on the increase in joint torque by stretch-shortening cycle The 24th Biannual Congress of Japanese Society of Biomechanics 13 September. 2016
13. Fukutani A, Sawatsky A, Leonard T, Herzog W. Does Achilles tendon contribute to the force potentiation induced by stretch-shortening cycle? 25th Congress of the International Society of Biomechanics 13 July. 2015
14. Fukutani A, Kurihara T, Isaka T. Force Potentiation Induced by Stretch-Shortening Cycle Depends on the Joint Angular Velocity 21st Congress of the European Society of Biomechanics 7 July. 2015
15. Fukutani A, Hashizume S, Kusumoto K, Kurihara T. Is Achilles tendon length change obtained by the indirect measurement valid? 7th World Congress on Biomechanics 8 July. 2014
16. Hashizume S, Fukutani A, Kusumoto K, Kurihara T, Yanagiya T. Error evaluation of the tendon excursion for determining the Achilles tendon moment arm by comparing the three-dimensional value 7th World Congress on Biomechanics 9 July. 2014
17. Fukutani A, Kurihara T, Goto K. Tendon cross sectional area is not associated with muscle volume 61th Annual Meeting and World Congress on Exercise is Medicine 28 June. 2014
18. Fukutani A, Ema R, Hirata K, Hashizume S, Wakahara T, Kanehisa H, Kawakami Y. Establishing a new method for measuring the Achilles tendon length 24th Congress of the International Society of Biomechanics 8 August. 2013
19. Fukutani A, Ema R, Hirata K, Hashizume S, Wakahara T, Kanehisa H, Kawakami Y. Achilles tendon length evaluated by a two-dimensional straight line model is seriously erroneous 18th Annual Congress of the European College of Sport Science 26 June. 2013
20. Fukutani A, Hirata K, Miyamoto N, Kanehisa H, Yanai T, Kawakami Y. Postactivation potentiation is affected by passive shortening and lengthening during twitch contraction 17th Annual Congress of the European College of Sport Science 5 July. 2012
21. Fukutani A, Hirata K, Miyamoto N, Kanehisa H, Yanai T, Kawakami Y. Influence of intensity of conditioning contraction on the extent of postactivation potentiation is muscle dependent 59th Annual Meeting and World Congress on Exercise is Medicine 31 May. 2012
22. Fukutani A, Miyamoto N, Kanehisa H, Yanai T, Kawakami Y. Velocity dependence of the increase in the subsequent maximal voluntary concentric torque after the preceding contraction 23th Congress of the International Society of Biomechanics 5 July. 2011
23. Wakahara T, Miyamoto N, Sugisaki N, Murata K, Fukutani A, Kanehisa H, Kawakami Y, Fukunaga T, Yanai T. Regional-specific muscle hypertrophy induced by single- and multi-joint resistance training 23th Congress of the International Society of Biomechanics 6 July. 2011
24. Fukutani A, Miyamoto N, Kanehisa H, Yanai T, Kawakami Y. Influence of the Intensity of a Preceding Contraction on the Subsequent Twitch Torque and Maximal Voluntary Concentric Torque in the Human Triceps Surae Muscles 6th World Congress on Biomechanics 3 August. 2010
25. 福谷充輝, 國松汐帆, 伊坂忠夫 筋細胞を対象としたカフェインの筋力増強効果の検証 第30回日本バイオメカニクス学会大会 11月30日. 2024年
26. 福谷充輝, 國松汐帆, 伊坂忠夫 乳酸ではなく乳酸発生による水素イオンが筋力発揮を低減させる 第37回日本トレーニング科学会大会 11月2日. 2024年
27. 福谷充輝, 國松汐帆, 伊坂忠夫 筋力低下の影響は等尺性収縮と伸張性収縮で異なる 第36回日本トレーニング科学会大会 10月28日. 2023年
28. 國松汐帆, 福谷充輝, 伊坂忠夫 乳酸は筋力低下筋疲労を引き起こすか? -pHをコントールすることによる、乳酸イオンが筋力に与える影響の検証- 第36回日本トレーニング科学会大会 10月28日. 2023年
29. 小野宗隆, 福谷充輝, 伊坂忠夫 最大等尺性膝関節屈曲および股関節伸展時における同一姿勢でのハムストリングスの筋活動レベルの差異 第28回日本バイオメカニクス学会大会 11月12日. 2022年
30. 福谷充輝, 御前純, 篠原靖司, 伊坂忠夫 膝関節伸展動作を対象とした反動動作による筋力増大メカニズムの検証 第26回日本臨床スポーツ医学会学術集会 11月7日. 2015年
31. 福谷充輝, 栗原俊之, 伊坂忠夫 反動による筋力増加の規定因子. 予備緊張、腱伸長、residual force enhancementに着目して 第23回日本バイオメカニクス学会大会 9月13日. 2014年
32. 福谷充輝, 栗原俊之, 後藤一成 筋力トレーニングにより腱は肥大するのか 第26回日本トレーニング科学会大会 11月8日. 2013年
33. 福谷充輝, 江間諒一, 宮本直和, 金久博昭, 矢内利政, 川上泰雄. 下腿三頭筋の筋の長さが筋活動レベルに与える影響 第24回日本トレーニング科学会大会 11月5日. 2011年
34. 福谷充輝, 江間諒一, 宮本直和, 金久博昭, 矢内利政, 川上泰雄 膝関節角度が最大随意収縮中の腓腹筋内側頭の筋活動レベルに及ぼす影響-Postactivation potentiationを利用しての検証- 第62回日本体育学会 9月25日. 2011年
35. 宮本直和,福谷充輝,矢内利政,川上泰雄 筋の力発揮能力を一時的に高める方法としての筋電気刺激法の効果 第62回日本体育学会 9月25日. 2011年
36. 若原卓, 福谷充輝, 川上泰雄, 矢内利政 1回のトレーニングセッションにおける筋活動の部位差と長期トレーニングによる筋肥大の部位差の関係 第62回日本体育学会 9月25日. 2011年
37. 福谷充輝, 宮本直和, 金久博昭, 川上泰雄, 矢内利政 主運動前の「全力発揮」がもたらす筋力増強効果には全力発揮の時間が影響を及ぼす 第22回日本トレーニング科学会大会 12月5日. 2009年
38. 桂田勝, 若原卓, 高井洋平, 福谷充輝, 金久博昭, 川上泰雄, 矢内利政 日常生活動作における身体加速度と下肢の筋活動水準の関係 第64回日本体力医学会大会 9月18日. 2009年
39. 福谷充輝, 金久博昭, 宮本直和, 川上泰雄, 矢内利政 収縮強度および運動単位の動員度がPostactivation Potentiationに及ぼす影響 第60回日本体育学会 8月27日
公開講座・講演会等1.

Profile

Research AreasBiomechanics, Muscle mechanics, Muscle physiology
Research IntroductionTo enhance physical performance, it is essential to understand how muscles function to generate movement. One of the most widely accepted explanations for muscle contraction is the "cross-bridge theory," which describes how actin filaments slide over myosin filaments through the action of cross-bridges. This theory effectively explains fundamental characteristics of muscle behavior, such as the force–velocity and force–length relationships. However, certain mechanical phenomena observed in muscles cannot be fully explained by the conventional cross-bridge theory. My research aims to uncover new insights that bridge these unexplained areas. The scope of my work spans from microscopic subjects, such as individual muscle cells, to macroscopic levels, including the human body. I approach my research from a comprehensive perspective that links microscopic mechanisms with macroscopic phenomena, exploring questions such as: How can discoveries from basic muscle research be applied to real-world human movement? and What underlying mechanisms support the interesting phenomena observed in physical activity?
Papers1. 2025 Kalakoutis M, Wang Y, Smith E, Arcidiacono A, Hill C, Juma S, Fukutani A, Brunello E, Fusi L, Irving M. Calcium binding to troponin C is required for activation of the myosin-containing thick filaments in rat cardiac trabeculae J Mol Cell Cardiol. 2025 205:129-138
2. 2025 Hill C, Kalakoutis M, Arcidiacono A, Cullup F, Wang Y, Fukutani A, Narayanan T, Brunello E, Fusi L, Irving M. Dual-filament regulation of relaxation in mammalian fast skeletal muscle Proc Natl Acad Sci U S A. 2025 122 (11):e2416324122
3. 2025 Fukutani A, Isaka T. Residual force depression is affected by muscle length Sci Rep. 2025 15:6129
4. 2024 Fukutani A, Westerblad H, Jardemark K, Bruton J. Ca2+ and force during dynamic contractions in mouse intact skeletal muscle fibers Sci Rep. 2024 15:689
5. 2023 Fukutani A, Hashizume S, Isaka T. Measurements of tendon length changes during stretch-shortening cycles in rat soleus Sci Rep. 2023 13(1):5381
6. 2022 Fukutani A, Kunimatsu S, Isaka T. Force loss induced by inhibiting cross-bridge cycling is mitigated in eccentric contraction J Exp Biol. 2022 225(21):jeb244962
7. 2022 Fukutani A, Kunimatsu S, Isaka T. Influence of caffeine on the maximal isometric and concentric force produced by skinned fibers Sci Rep. 2022 12(1):7980
8. 2022 Fukutani A, Herzog W. Residual force enhancement is attenuated for quick stretch conditions J Biomech. 2022 136:111076
9. 2021 Joumaa V, Smith IC, Fukutani A, Leonard TR, Ma W, Mijailovich SM, Irving TC, Herzog W. Effect of Active Lengthening and Shortening on Small-Angle X-ray Reflections in Skinned Skeletal Muscle Fibres Int J Mol Sci. 2021 22(16):8526
10. 2021 Joumaa V, Fukutani A, Herzog W. Energy Cost of Force Production After a Stretch-Shortening Cycle in Skinned Muscle Fibers: Does Muscle Efficiency Increase? Front Physiol. 2021 11:567538
11. 2021 Fukutani A, Isaka T, Herzog W. Evidence for Muscle Cell-Based Mechanisms of Enhanced Performance in Stretch-Shortening Cycle in Skeletal Muscle Front Physiol. 2021 11:609553
12. 2021 Fukutani A, Herzog W. The stretch-shortening cycle effect is prominent in the inhibited force state J Biomech. 2021 115:110136
13. 2020 Fukutani A, Tsuruhara Y, Miyake Y, Takao K, Ueno H, Otsuka M, Suga T, Terada M, Nagano A, Isaka T. Comparison of the relative muscle volume of triceps surae among sprinters, runners, and untrained participants Physiol Rep. 2020 8(19):e14588
14. 2020 Fukutani A, Herzog W. Differences in stretch-shortening cycle and residual force enhancement between muscles. J Biomech. 2020 112:110040
15. 2020 Yanagisawa O, Fukutani A. Muscle Recruitment Pattern of the Hamstring Muscles in Hip Extension and Knee Flexion Exercises J Hum Kinet. 2020 72:51-59
16. 2019 Fukutani A, Herzog W. Current Understanding of Residual Force Enhancement: Cross-Bridge Component and Non-Cross-Bridge Component Int J Mol Sci. 2019 20(21):5479
17. 2019 Fukutani A, Shimoho K, Isaka T. Pre-activation affects the effect of stretch-shortening cycle by modulating fascicle behavior Biol Open. 2019 8:bio044651
18. 2019 Fukutani A, Isaka T. Influence of muscle length on the stretch-shortening cycle in skinned rabbit soleus Sci Rep. 2019 9(1):18350
19. 2019 Fukutani A, Sawatsky A, Leonard T, Herzog W. Contribution of the Achilles tendon to force potentiation in a stretch-shortening cycle. J Exp Biol. 2019 222(Pt 14)
20. 2019 Fukutani A, Herzog W. Influence of stretch magnitude on the stretch-shortening cycle in skinned muscle fibres J Exp Biol. 2019 222(Pt 13)
21. 2019 Fukutani A, Leonard T, Herzog W. Does stretching velocity affect residual force enhancement? J Biomech. 2019 89:143-147
22. 2019 Fukutani A, Shimoho K, Isaka T. Isometric preactivation before active lengthening increases residual force enhancement Scand J Med Sci Sports. 2019 29(8):1153-1160
23. 2018 Fukutani A, Herzog W. Residual force enhancement is attenuated in a shortening magnitude-dependent manner Med Sci Sports Exerc. 2018 50(10):2007-2014
24. 2018 Fukutani A, Herzog W. Residual Force Enhancement is Preserved for Conditions of Reduced Contractile Force Med Sci Sports Exerc. 2018 50(6):1186-1191
25. 2018 Yanagisawa O, Fukutani A. Effects of low-load resistance exercise with blood flow restriction on intramuscular hemodynamics, oxygenation level and water content. J Sports Med Phys Fitness. 2018 58(6):793-801
26. 2017 Fukutani A, Joumaa V, Herzog W. Influence of residual force enhancement and elongation of attached cross-bridges on stretch-shortening cycle in skinned muscle fibers Physiol Rep. 2017 5(22). pii: e13477
27. 2017 Fukutani A, Misaki J, Isaka T. Influence of Joint Angle on Residual Force Enhancement in Human Plantar Flexors. Front Physiol. 2017 8:234
28. 2017 Fukutani A, Misaki J, Isaka T. Force depression in plantar flexors exists equally in plantar flexed and dorsiflexed regions. Front Physiol. 2017 8:183
29. 2017 Fukutani A, Misaki J, Isaka T. Relationship between joint torque and muscle fascicle shortening at various joint angles and intensities in the plantar flexors Sci Rep. 2017 7(1):290
30. 2017 Fukutani A, Misaki J, Isaka T. Both the elongation of attached crossbridges and residual force enhancement contribute to joint torque enhancement by the stretch-shortening cycle. R Soc Open Sci. 2017 4(2):161036
31. 2016 Hashizume S, Fukutani A, Kusumoto K, Kurihara T, Yanagiya T. Comparison of the Achilles tendon moment arms determined using the tendon excursion and three dimensional methods Physiol Rep. 2016 4(19):e12967
32. 2016 Fukutani A, Misaki J, Isaka T. Effect of Preactivation on Torque Enhancement by the Stretch-Shortening Cycle in Knee Extensors PLOS ONE 2016 11(7):e0159058
33. 2016 Fukutani A, Misaki J, Isaka T. Influence of preactivation on fascicle behavior during eccentric contraction Springerplus 2016 5(1):760
34. 2015 Fukutani A, Kurihara T. Comparison of the muscle fascicle length between resistance-trained and untrained individuals: cross-sectional observation. Springerplus 2015 4:341
35. 2015 Fukutani A, Kurihara T, Isaka T. Factors of force potentiation induced by stretch-shortening cycle in plantarflexors PLOS ONE 2015 10(6):e0120579.
36. 2015 Fukutani A, Kurihara T, Isaka T. Influence of joint angular velocity on electrically evoked concentric force potentiation induced by stretch-shortening cycle in young adults. Springerplus 2015 4:82
37. 2015 Fukutani A, Kurihara T. Tendon Cross-Sectional Area is Not Associated With Muscle Volume J Appl Biomech. 2015 31(3):176-180
38. 2014 Fukutani A. New Method for Measuring the Achilles Tendon Length by Ultrasonography Current Medical Imaging Reviews 2014 10(4):259-265
39. 2014 Fukutani A, Hashizume S, Kusumoto K, Kurihara T. Influence of neglecting the curved path of the Achilles tendon on Achilles tendon length change at various ranges of motion Physiol Rep. 2014 2(10):pii:e12176
40. 2014 Fukutani A, Takei S, Hirata K, Miyamoto N, Kanehisa H, Kawakami Y. Influence of the intensity of squat exercises on the subsequent jump performance J Strength Cond Res. 2014 28(8):2236-2243
41. 2014 Fukutani A, Hirata K, Miyamoto N, Kanehisa H, Yanai T, Kawakami Y. Effect of conditioning contraction intensity on postactivation potentiation is muscle dependent J Electromyogr Kinesiol. 2014 24(2):240-245
42. 2013 Wakahara T, Fukutani A, Kawakami Y, Yanai T. Nonuniform muscle hypertrophy: its relation to muscle activation in training session Med Sci Sports Exerc. 2013 45(11):2158-2165
43. 2013 Fukutani A, Miyamoto N, Kanehisa H, Yanai T, Kawakami Y. Potentiation of isokinetic torque is velocity-dependent following an isometric conditioning contraction Springerplus 2013 2(554)
44. 2012 Fukutani A, Miyamoto N, Kanehisa H, Yanai T, Kawakami Y. Influence of the intensity of a conditioning contraction on the subsequent twitch torque and maximal voluntary concentric torque J Electromyogr Kinesiol. 2012 22(4):560-565
45. 2012 Miyamoto N, Fukutani A, Yanai T, Kawakami Y. Twitch potentiation after voluntary contraction and neuromuscular electrical stimulation at various frequencies in human quadriceps femoris Muscle Nerve 2012 45(1):110-115