研 究 論 文
車
い
す
テ
ニ
ス
に お
け
る
サ
ー
ブ
動 作
の
運
動
学
的
解析
*木 村 大 輔
1
)
2
)
#岩 田
晃
2
)
川
崎
純
3
)島
雅 人
2
)4
)奥
田
邦 晴
2
)
要 旨
【
目 的】 木 研 究
で は,
運動 学 的視 点
か ら,
車
いす
テニ ス選手
の サー
ブ動作
の特 徴
をあ
き ら か にす
るこ と を目的
と し た。【
方 法 】
三次 元 動 作 解 析 装 置 と表 面 筋 電 図 を
用い て,
車
いす
テニ ス選手
8
名
に よ る 通常
のサー
ブ動作
を計 測 し
,一
般
テニ ス選 手
のサ
ー
ブ動 作 と比 較
した
。
【
結 果
】
車
いす
テニス選手
と一
般テニ ス選 手
の サー
ブ動 作
を 比較 す
る と,
車
いす
テニ ス選手
で は,
最 大外
旋
位 で肩 関 節 外 旋 角 度
が有 意
に低 値
を示
し,
イ
ンパク ト時
で は,
水平 内転 角 度
が有 意
に高値
を 示 し,
外
転
角
度 が有
意 に低 値
を示
し た 。最 大 外 旋 位
か らイ
ン パク トま
での フ ォ ワー
ドス イング相
に お け る水
平内
転・
内転
運動
が特 徴 的
であ
っ た。【
結 論
】
車
いす
テニ スのサー
ブで は,
もっ と も肩 関節
へ の負 荷
が 大 きい と さ れ るフォ ワー
ド
スイ
ン グ相
にお
い て,
肩 関 節
が 固定
さ れず
,
水
平内転
・
内転
運動
し て おり
,
肩 甲骨
と上腕 骨
を安 定 さ
せ た状 態
で の上腕 骨
の回 旋 を困 難
に してい る。
これ よ り車
いすテニ ス のサー
ブ動 作
は肩 関節 障 害
の発
生リ ス クを高
め る こと が 示唆
さ れた。
キー
ワー
ド車
いす
テニ ス,
ス ポー
ツ障 害
,
サ
ー
ブ は じ め に車
いす テニ スは車
い す に 乗っ てテニ ス を 行 う 競 技であり
,2
バ ウン ドま での返球
が 認 め られ ている こ と以外
は,
ラ ケッ ト,
ボ
ー
ル,
コー
ト(
サ イ ズ)
など
一
般
の テニ ス と同様
の ルー
ルが適
応 さ れ る。
アダ プテ ッ ドスポー
ツの な か でも競 技 性
の高
い ス ポー
ツ の ひ とつ で あ る た め に,
The
lnternational
Tennis
Federation
(
ITF )
の規 定
として
,
大会
時の メデ ィ カル サ ポー
ト(
以 下,
MS
)
の 設置
が義
務づ け てい る1)。
我 が 国の車いす テニ ス大 会 で は,
理学 療 法
士 に よ るMS
が実 施
さ れ,
アダ プテ ッ ドス ポー
ツに お け る 理 学 療 法 士の活 躍の場 と なっ てい る。
そ れ と と も に各
大 会
の障害
や治 療
に関す
る報 告 な
どが行
わ*
Biomechanics of Serve Mot工on in SVheeichair Tennis Players
1)医療法人瑞穂会 小 川 病 院 リハ ビ リ テ
ー
ショ ン科(〒552
−
0012 大阪府大阪市港区市岡1−
27−
25)Daisukc Kimura
,
PT.
MS:Department of Rehabititation,
OgawaHospiraL
2)大阪府立大学大学院 総合リハ ビ リ テ
ー
ション学研究科Daisuke
Kimura
,
PT
,
MS
,
Akira
Iwata
,
PT
,
PhD
,
DvfasaLo Shima
,
PT
.
MS
,
Kuniharu Okuda.
PT,
PhDr Graduate school of C〔,1nprehensiveRehabilitatien
,
Osaka
PrefectureUniversity
3
) 四條 畷学 園 大 学 リハ ビリテー
ション学 部 理 学療 法 学 専 攻
Jun
Kawasaki
,
PT
.
MS
:Facu
且ty ofRehabilitation
,
Shijonawate
Gakuen
University
の 大 阪保 健 医療 大 学 保健 医療 学 部 リハビリテ
ー
ショ ン学 科 理 学療 法 学 専 攻Masato
Shima
,
PT,
MS;Faculty ef Rchabi]itation、
Osaka
Hcalth
Science
Universitv
#
E
・
mail:kimurad
@motcd、
hss
、
esaka−
u.
ac.
jp
(受 付 口
2011
年5
月8
日/ 受 理 日2011
年11
月24
冂) れており
,
そ れ らか ら肩 関節 周 囲
の障 害 が多
い こ とが あ
き ら か と なっ てい る 2−
8)。
さ らに,
我
々 が2009
年 度
の 大 阪 国 際車
いす
テニ ス トー
ナ メ ン トに て実 施
した調 査
か ら,
サー
ブ時
,
特
に肩 関節 最 大 外 旋 位 か らイ
ンパ ク トま
での相
に おい て,
肩 関節
に疼 痛
が 発現
しやす
い こ とが示
唆 さ れ た 9}。
健
常 者
が行 う
一
般
の テニ ス(
以下
,一
般
テニ ス)
の サー
ブ動 作
に関す
る研
究では,
Fleisig
らが,
シ ドニー
オ リンピ ック 出 場 選 手20
名
を対 象
に三次
元動 作 解 析
を行
い,
球
速 が男 性
で は50
,
8mfs ,
女 性
41
.
5
m /s,
肩 関
節
内旋
運動
は男 性
2420
ツ s,
女性
1370
°
/s にな
る と報 告
し た 10 )。
Reid
ら は,
三次
元動 作 解 析
シ ス テ ムを使 用
し,
2
種 類
のサ
ー
ブ動 作
を肩 関節
の力
の モー
メ ン ト と各 関 節
角 度
を用
いて比較
した ll〕。 またSeeley
ら は,
18
人の被
験者
に対
して,
2
種
類のサー
ブ動 作
におけ
る違
い を表 面
筋 電 図
を用
いて比較
して いる 12)。 こ のよう
にサ
ー
ブ動
作
の研 究
では,
三 次 元動 作 解 析
や筋 電 図
,
肩 関 節
モー
メ ン トが お も なパ ラ メー
ター
と して使 用
さ れて い る。
車
いす
テニ ス のサー
ブ動 作
に関 す
る先 行研 究
は,
Reid
ら13)が報 告
し ている の み であ
る。彼
ら は,
三次
元動 作
解析 装 置
を用
い,
肩 関節
モー
メ ン トを算 出
し,
車
いす
テ ニ ス選 手
は,
ド肢 機 能
や体 幹 機 能 が低
下し
ているが,
上
肢
の振 り
が遅
いた め に,
イ ンパ ク ト前 後
で,・
.
般
テニ ス選 手
と同等
の負 荷
であ
る。
そのため肩 関節 障 害
へ の リス クは,
車
いす
テニ ス選 手
と一
般
テニ ス選 手
とも同等
であ
60 理 学 療 法 学 第
39
巻第2
号表
1
対 象 者
の身 体 特 性
対 象者 年 齢 (歳 〉
損 傷レベ ル
完 全 /不全
身長 (cm
)
体重 (
kg
)競 技 歴 (年 )
体 幹ベ ルト
ABCDEFGH
34343433
30i31255
Th3Th3Th8ThgThlOTh12Ll
⊇
§
完 全 損傷 完 全 損 傷 完 全 損 傷 完全損 傷 完 全 損 傷 完 全 損 傷 不 完 全 損 傷 不 完全損 傷 17217418017217517217316457576666
57500000
Th
:胸 椎L
:腰椎31652211336
り り り り り し し し あ あ あ あ あ な な な る と報 告
してい る。
そ し て,
車
い す テニ スの特 徴
的 な フォー
ム は肩 関 節
へ の負 荷
を よ り増 加 さ せ,
障 害
を多 く
発
生 さ せ る という 仮 説
は否 定
さ れ た と結 論
づけ
てい る13)。 し か し,
彼
らの研 究
の被 験 者
は2
名
と 少 な く,
筋 電 図 学 的
な解 析
も なく
,
車
いす
テニ ス選手
のサー
ブ 動作
の特 徴 を十 分
に検 討 し
てい ると はいえ な
いn車
いす
テニ ス は,
座 位 姿 勢
でサ
ー
ブ を打
つ た め.
仮 説
と して,
下 肢 か らの運動 連 鎖
を使
用でき な
い,
加
えてイ ンパ ク ト前
の準 備 相 も変 化
し てい る と考 え ら
れ る。ま
た,・
般
テニ スと
同様
の高
さのネ
ッ トを使 用
してい るの で,
ラ ケ ッ ト把 持
側の ヒ肢
の 運動
は,一
般
テニ ス と異
なっ たフォー
ムに な ると予 測 さ れる。 これら の特 徴 的
な違
い により障 害 を 引 き起
こす 叮能 性
があ
るが,
先 述
のReid
ら 13)の研 究
以外
に国 内外
に おけ
る車
いす
テニ ス選
手
のサー
ブ動 作
に おけ
るバイ
オメ カニ クス的研 究
は一
切
見 あ
た らな
い.そこ で
,
本
研究
で は,
三次
元動 作 解 析 装 置
と表 面 筋 電
図 を用
いて,
車
いす
テニ ス選 手
8
名
による通 常
のサー
ブ動 作 時
のラケッ ト把 持 側 上 肢
の関節 角 度
,
お よ び関連 筋
活 動 を 計 測 し,・
一
般 テニ ス選手
と比 較 する こ とによ り,
車
いす テニ ス選予
の サー
ブ動 作
の特 徴 を あ き
ら か にす
る こ と を 日 的 と し た。方
法
1.
対 象
本 研 究の
主 旨
を 理解
し実
験へ の参加
に 同意
が得
ら れた 右 利 きの男 性車
いす テニ ス選手
8
名
を被験 者
と し た。
彼
ら は,
いず
れ もITF
の承 認 下 に あ る 日本 車
いすテ ニ ス 協 会 (JWTA
) に 登 録 してい る 現 役 選 手であっ た。
身 体 特 性 を表
1
に 示 す。
本 研 究 は,
大 阪府
立 大 学 総 合 リハ ビ リテー
ショ ン学部
研究 倫
理委
員会
で の承 認 (
08−109
) を
受
け て 実 施 さ れ た もので あ る。
川い た。
対 象 者
の フ ォー
ミング アッ プ後
,
運 動 学
の デー
タ は3
回の 試行
によ り信
頼 する こ とができ
る と報 告
さ れ ている こ と か らID,
成 功 失 敗
の判 断
は本 人
の任 意
とし
,
本 人
が成 功
と 判断
し た サー
ブ動 作 を
5
同測 定
した
。
測 定
は,
実 験
室内
に サー
ブ ライ ンか ら10.
5m
の位
置 に,
高
さ0
,
914m
の ラインを引
き,
ネッ トを 仮 定 し た 環境
で 実施
した。
対 象 者
には 上肢
のボデ ィー
マー
カー
セ ッ ト(
直 径
14mm
;以 下
,
マー
カー
)
を体 表
23
点 (
頭 部
の右 前 部
後 部
・
左 前 部 後 部
,
両側
の肩 峰
,
右
上腕 部
の遠位
2
〆3
の点
・
左
1
/30
)点
, E
腕 骨 外 側
上顆
,
右 前
腕部
の遠位
2f3
の点
・
左
1
/3
の点
,
尺 骨
茎状 突
起,
橈 骨
茎 状突
起,
両 側 の第
2
中 千骨 背 側 部
,
第
7
頸 椎 棘
突 起,
第
10
胸 椎
,
胸
骨 柄
,
剣 状 突
起,
右 肩 甲骨
ド角 )
に貼付
し た。
カメ ラ のサ
ンプ リング周 波 数
は250Hz
と し た。 座標 系
は矢 状
一
水平 軸
をX
軸
,
垂直 軸
をY
軸
,
前 額
一
水 平 軸
をZ
軸
と し た。
対 象 者
は同様
の ラ ケッ トWillson
GRAFLEX
60
Long
を使 用 し
,
車
いす
は,
競 技 時
に使 用
して いる個 人
の車
いす を使 川 し
た。Reid
ら 13) と同 様
の方 法
で,
5
フレ
ー
ム でVicon
のfill
gap
を行
い,
デー
タ の削 除
,
補 聞
を 実 施
し た。
ま
たす
べ てのデー
タ は,
フ ィ ル ター
(
25
mean squared error
) を
かけ
,
処 理
し た。関 節
の動 き
は
水
平内転 (
+)
〆’
水
平外 転 (
一
) 外 転 〔
+)
f
内 転 (
一
)
外 旋 〔
一
)
〆内旋 (
+)
で示
し た。肩 関節 角 度
の定 義
は,
日本 整 形外 科 学 会
・
日本
リハ ビリ テ
ー
シ ョ ン医学 会
の制 定
によ る関節
可動 域
の表 示
な ら び に 測定 法
に準
拠
し た。
各
関節 角 度
の算 出
に は.
m 〔〕tion
capture software
(
Oxford
Metrics
社 製
,
Vicon
Nexusl.
2
)を 使 川 し た
。
肩 関 節 角 度 は 胸 郭と上 腕 骨の 関 係 か ら算
出 し,
肘
関 節角
度 は,
ヒ腕
骨 と橈
骨の関 係 か ら算 出
し た。
筋
電 図情 報 と
三次
元動作 情 報 を
同期
させ る た め に,
実験
中 に 同 時の電 気 的信 号 を 双 方の デー
タ に 入 る よう
に し た。
2
.
三次 元動 作 解 析
三
次 元 動 作 解 析
には,
6
台
の赤 外 線
カ メ ラ による三 次元 動 作 解 析 装 置
(
Oxford
Metrics
社 製
,
Vicon
MX
)
を3
.
筋
電図学 的 解 析
筋
冠図 学
的解 析
には,
表
面筋
電 図シ ス テム(
Noraxon
/ f
’
一
ヅ頚ギトの製分:ナ 靉 … Re観らの・
冷類:こ茎つ き/
olサ
ー
一
噛
ノ動 脅_
を以 下」)鎖に穿媛 した.
ボー}
レかi
か ら離 れ ラケ・
1
・
」{lk一
の T・
夛i
翼長青か策.
乱鯉 旋1
♪る ま「
Oをコ’
キン グそii
こ1ン 〈「
均 と し;な.
次に 量∫i
幇三i
溝 {L大,
ダト鹿 卸オ噛
、
1
ラ ケヒ
ト辷萃一
一
、
F
しがあたそ イ冫! ク ト 赱 で をファ
7
一
ドスイン グIX[、
β鼠 ヘゴ≧ 最 後:ニイ 冫バ ク F.
ご か ρ〉
ラ 厂.
ト 痔く旭 爵」
こζっ と も近づ くまでを フ7「
ロー
ス〜ン・
一
一
.
ltl
・
1 丶 ∫冫 とした筋 電 囲
の被 験
籔
ほ.
:モ角 筋 蕪 鵡
;・
後
賽i
;,
大胸 筋
.
鱗輯
筋
}部
と し.
双顧 誘 導
に て導
亀 した電 }
亟は ブ}ly・
一
セ ン サL−.
:sP
.
[)o
.
s
を使 堪
し芝
蜘
1
樹
;猿
ξま」芝衡 前処 聞
舞1
ペー
ス ト で研
寧
した後
.
ア ILコー
ル驫
で糖拭
し ド野
録 c}}方
法
に準
して 竜極 貼 弱
L
た.
、
各 筋の∫
1
占付秘
.
l
!:こ1
冩し て。
三角
1
窃
}き
前嶺
は 屑「
峰(!冫Sb
ゼノ
ア約
Lt
C工貧の.
L
碗 部
1
こ.
後 ∫
}難
よ肩
甲
・
煉 外 撕 縁
ド方$
/2cmi
・
)f
、と運
埀;こ鶤ヤ
ぢ
寸
し た大 駒 籔
ぱ,
腋窩
レベ ル で ほ ぼ水
平
にな
る よろに難 付
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僧 編 筋
一
ド 騫只ま,
1汀甲輙 内 蘭薫 と第
呂鞠
継:の ライン辷
2,37
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、
第8
麹犠
と 肩蜂 を
赫ぶ ラ イン上 ;こ貼 舅
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イ
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認 した
、
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さ れ た アナログ畚 弓
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1
こMM
τ{二準
じ.
た肢狩
を とら せ.
全鞍 験 者
に尋
して ひと り廴り検 鬢
が.
餐
三蒼
に て抵 抗
を 棚 え た.
}i
デー
yw
十
f,
aL
・
一
ブ動 で
乍での イ冫 バ ク トを 基準
に、
そ の 廴秒 眈
か ら.
・
t
ン バ7
ト後
の02
秒 後 ま
で のL2
砂 開 を
ICX
)%と し
て.
号一
ツ動
負,
の解
樋」
聴
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さら に詳
細に検
講す
るた め にRdd
ら の分 類
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『、
以 トの鵜 こ分類
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手
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王M
王)/
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ドス イング
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〆蕊、
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・
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最 後
に,
1
釘P
から ラメ
厂
ソ トが 地
面
にも
っ と も近
くな
るま
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フ ヴ.
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スル
ー
餐i
厂
多
一
ごtt
、と し
.
Reid
らLt)
tt
の 万法
と 瘴}登
…にiMP
か らo.
12
墨秒
後 を三bik
}、v一
モhro
卿
}FT
』
1と定
義
し た、
各 硝
の 餓櫛 角 蹇・
ノL誌 堪 は,Fleisig
らlll丶
が20GO
奪
:シ トニー
オリ ンビ ノク に て.
シングル 出 場 選 ヂ20
名に 琶 し で.
試 合 申のサー
ブ愛 作 を三三次兀動 作
解 極Lし た 鱗 究甎
、 果 と比 較 した毒
rJ
’
tt
図の 証岩果 は,
フ
’
rワ・
一
ドスイング{’
}1
62 理学療 法 学 第
39
巻 第2
号 〔°
} 140120100806040 20 0−
20MER
IMP
FT
40・
60−
80−
1DO−
120−
140一
水 平内転’
水 平 外 転・
外 転 IN転一
一
一
内旋/外旋一一
肘 関節 屈 曲f{申展 Serve O 10 2G 30 40 50 60 70 80 9D 100 cycle〔%1
<≒一
》←一一一
→レ
コ ツ キング 相 フ ォ ワー
ドス ウィ ング相 フ ォロー
スルー
相 図2 サー
ブ動 作 時に おける関節 角度の 時系 列 変 化 (全 被 験 者の平 均 )MER
:ラ ケッ ト把 持 側の 肩 関 節 が 最 大 外 旋 し た と きIMP
:ラ ケッ ト と ボー
ルが 接触し た と きFT
:IMP
か ら0
,
124
秒 経過 し た と き 被 験 者8
名
,
各
5回の試 行を サー
ブ動 作の IMP を 基準
に,
その1
秒
前か ら,
IMP
後のO
.
2
秒 後まで の1
.
2
秒 間を100
% と して正 規化し,
関 節 角度の値を 平 均 し,
グ ラフで 示 し た.
に関 して,
18
人の被 験 者
に対
して筋 電
図的 分 析 を実 施
し たSeeley
ら12)の結 果 と
比較
した。
本 研 究 で 使 用 し た 動 作 解 析の変 数 は,
球 速,
お よ び 先行
研 究10)で使
用 さ れ ている各
相 に おけ
る 肩関節 水 平
内 転 〆外
転,
外
転 /内
転,
内旋
〆外 旋 角
度.
肘 関 節 屈 曲 〆 伸 展角
度であ る。
筋 電 図 学 的 解析
で使 用 し た 変 数 は,
三角 筋 前 後
部,
大 胸 筋
,
僧 帽筋
ド部
の%MVC
であ る 12}。
が大 き くな り
,
MER
で最 大 値 約
120
°
と なっ た。
そこか らフ ォロー
ス ルー
相
の50
%ま
で急 激
に内 旋 し
,
そ
の後
も緩 や か に内
旋 し た。
肘
関節
の屈 曲・
仲
展 運 動で は,
コ ッ キン グ相
の初 期
から
MER
の 直前
まで約
60°
か らllO
°
まで屈曲
し,
MER
直 前 か ら イン パ ク トに か けて
仲
展 した。
フ ォ ロー
ス ルー
相
で は屈曲 約
30°
で一
定
とな
っ た。5.
統 計 的 学 的 比 較個々 の
変 数
に 関 して,
本 研究
で得
ら れ た 結 果と一
般 テ ニ ス の先行
研究
の結
果を
,
平 均 値 と標 準 偏差 を使
用 し,
t
検 定
を 用い て 比 較 し た。
な お 有 意 水 準 は5
% 未 満 と し た。
結 果1.
運 動 学 的 解 析サ
ー
ブ動 作 時
の肩 関節
・
肘 関節
の角 度 変 化
に関
して,
サー
ブ に 要 し た 時 間 に よっ て 正 規化
し た 全 デー
タの平均
を 図2
に 示 す。
車い すテニ ス 選 手 全 被 験 者のIMP
後の球 速
の平 均 と標準 偏 差値
は,
27
,
8
±3.
2m
/s で あっ た。
肩
関節
の水 平 内転
・
外 転
運動
に 関 し て,
コ ッキング 相 の65
% ま で 約30 °
水 平 外 転 し,
そこか ら 水 平 内 転へ と 運動
が 変化
し,
フ ォ ワー
ドス イン グ相
の50
%で水 平 内
転 が 最 大値
約50°
と なっ た。
インパ ク ト後
は わず
か に水
平 外 転 し,
水
平 内 転 約40D
で一
定
と なっ たv肩 関節
の内
転
・
外 転
運動
では,
コッ キング相
の初 期
か ら最大 外 旋位
(
MER
)
ま で最 大 値 約
100
° まで外 転
し,
そ
の後
,
イン パ ク ト,
フ ォロー
ス ルー
に かけ
て約
40e
ま
で内転
し た。肩 関節
の内旋
・
外 旋 運 動
で は,
コ ッキ
ング相
から徐
々 に外 旋
し,
コ ッ キ ング相
の65
%程 度
から
さ ら に外 旋 運 動
2,
各
相 に お け る 車いす テニ スと一
般 テニ ス の肩 関 節角
度の比
較
1
) 肩
関節 最 大 外 旋 時
の肩
関節 と肘
関節 角 度
車いすテニ ス選 手 全 被 験 者のMER
の 平 均 角 度 に 関 す る結 果 を表
2
に示 す。
水
平内
転角 度
は,
Fleisiglo
)ら報
告
し てい る一
般
テニス の角 度
に比 較
し て,
有 意
に高 値 を
示 し た。
外 転 角 度 も 有 意 に 高 値 を 示 した。
外 旋 角 度 は 有 意 に低 値
を示
し た。
ま たMER
に おけ
る肘 関 節 屈 山角 度
は,
有
意 に低 値
を示
し た。
2
)
インパ ク ト時の肩 関 節 と肘 関 節 角 度車
いす
テニ ス 選手
全被
験者
のIMP
の平 均 角 度
に関 す
る 結 果 を表
2
に 示 す。
水
平内 転 角
度 は,
一
般テニ ス に 比 較 し 有 意 に 高 値 を示 し た。
外転 角
度 は 有 意 に低
値 を 示 し た。 ま た外 旋 角 度
は80
±45
°
であ
っ た。ま
た肘 関 節 屈
曲 角 度
は,
有 意
に高 値
を示
し た。3
.
筋 電 図学 的 解 析
サ
ー
ブ動 作 時
の筋 活 動
に関
して.
サー
ブに要
し た時 間
に よっ て正規 化
し た全デー
タ の平 均
を 図3
に示す
。 三角
筋 前部
は,
コ ッキ
ング相
の65
%で50
%MVC
ま
で活 動
し,
その後 活 動
は減 少
し,
再
びMER
に50
%MVC
ま
で表
2
サー
ブ動 作 時
の関 節 角 度
の比 較
Maximum externa ]rOtatiOn Racket
−
balt impact車いすテニ ス
一
般テニ ス# 車い すテニ ス一
般テニ ス #Sholder
joint
kinematics
Mean
±SDN
Mean
±SDNMean
±SDNMean
±SDN
水
平 内 転!外 転 内 転/外 転 内 旋/外 旋肘
の屈 曲/伸
展38
,
3
± 13.
6
*8
108.
1± 13.
8’
k8−
1322
±17
.
9
*8
84
.
6
±34
.
0
*8
7 ± 9101 ± 13−
172
±12104
±12
20 44.
7 ± 19.
5* 8 2086
.
8
±35
.
6
:
…:
8
20
−
79
.
7
±45
.
0
8
20
31
ユ±8
.
2
*8
5± 10101 ±11
20
±4
0022
2G
単位 :度 *:一
般テニ ス に対して p< O.
05 # :F]eisig ら10)より引 用 %MVC110100.
go 80 70 60 50 40 30 20MER
IMPFT
I
I
I
.
. .
.
. 層
II
陌
.
.
I
i
i
・
.鹽
r
r
I
畠
.
1・
・
.
.
」
[
.
.
.
,
・
げ
黒
・
:.
・
.
…
畝
際 竪
…
こ
.
・
漁ノ
2
い
.
”
1
、 ,…丶 …、
…
……
晒
ζ
一
ノ
曳
竿
鞘
鴛
211
’
℃ギ
1
凸
・
, .
.
塾
潔 ■ 翼
_多
・一 …甑
.
き
鷺
・
顔
.
_
一
一
三角 筋 (前 部 ),
.
■
r■
,
二 角 角ff (彳愛 音匹>o鹽
曽
丿く胸AS
− 一
僧 1階 筋 (巨部 ) D..
、
,
..
,
….
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 10D Serve − cycle〔%)コ
ツキン グ相フ オワ
ー
一
ドスウ イング相 フ ォロー
ス ルー
相 図3 サー
ブ動作 時における筋 活 動の時 系 列 変 化 (全被験者σ)平 均 ) 被 験 者8
名.
各5
回の試 行 を サー
ブ動 作のイン パ クトを基 準に,
その1
秒 前か ら,
イン パ ク ト後の0
.
2秒 後 まで の 1.
2秒 間 を100% と して 正規 化 し.
% MVC の値を平 均し,
グラフ で示 し た.
活 動 し,
フ ォロー
ス ルー
相の50
% で最 大 値 約
95
%MVC
と なっ た。
三角 筋 後
部で は,
コ ッキング相
の65
% で60
%MVC
まで 活 動 し,
その 後,
活 動 は 減 少 し た。
ま た,
フ ォワー
ドスイング相
の50
% で活
動
し,
イン パ ク トでは活 動
が減
少 し,
その後
,
再 びフ ォ ロー
ス ルー
直
後
に最
大値
約90
%MVC
と な る,
2
峰 性 を 示 し た。
大 胸筋
ではコ ッ キング相
の70
% か ら活 動
が増 加
し,
フ ォ ワー
ド ス イン グ相
の50
% で最
大値 約
70
%MVC
を 示 し た。
僧 帽 筋
下部
で は.
コ ッキン グ 相の65
% で40
%MVC
ま で活 動 し
,
そ
の後
,
活 動
は減 少
し た。 ま た,MER
の直
前
か らも活 動
し,
フ ォ ロー
ス ルー
相
の30
% で最 大 値 約
45
%MVC
とな
っ た。4
.
フ ォワー
ド スイン グ相
に おけ
る車
いす
テニ ス と一
般テニ ス の %
EMG
の比較
フ ォワ
ー
ドスイ
ン グ相
にお け
る車
いす
テニ ス選 手
全被
験者
の%MVC
の平 均 値
に 関す
る結 果
を表
3
に示 す
。 三角 筋 甫 都
は,Seeleyl2
)ら が報 告
してい る一
般
テニ ス の筋 活 動
に 比 較 し有 意
に高 値
を 示 し た。
三角 筋 後 部
は,
有
意
に低 値 を示
した。大 胸 筋
は,一
般
テニ ス と同程 度
の結
果
であ り
,
有 意 差
は認
めな
かった
。僧 帽 筋
下部
は,
車
い す テニ ス32.
2
±22,
0
%MVC
であっ た。
考
察
1.
運 動 弓5:白勺角孕析球 速
につ い て.
.
・
般 テニ ス選手
と比較 す
ると
,
Fleisiglo
) ら が行
っ た 研究
の シ ドニー
オ リンピックに出場
し た男 性
選 手〔
n=8
)
は50.
8
±3,
9m
〆sであ り,
本
研究
の車
いす
テニ ス選手
は27,
8
±3.
2m
/sで あ り,
球 速
は一
般 テニ ス の54
.
7
% で あっ た。
これ を み る と,
Reid
ら が報 告
し てい る よう
に,
力 学 的 な 面 か ら は,
車い すテニ ス 選 手の サー
ブ時
の肩 関 節
へ の負 荷
は 小 さい と 予 測 さ れ る。
しか し,
車
い すテニ ス選手
のサー
ブ動 作
は,
水
平内 転
の角 度
が 大 き く,
肘 が.
.
ドが り,
かつ肘 を 前 方 に 突 き 出 した状態
でサー
ブ を打
っ ている こ と が確
認 で き た。
こ の原 因と
し て,
環 境
的 な 而 か ら検
討 す
る と,
車
いす
テニ ス の競 技 環
境
におい て,一
般テニ ス と 同 様の高 さの ネッ トを 使 用 し てい る ことが 挙 げ
ら れ る、一
般
テニ ス選 手
が サー
ブ を 上64
理学 療 法 学 第39
巻第2
号表
3
フォ ワ
ー
ドスイング相
に お け る筋 活 動
の比 較
Phasc Forwardswing Muscle activity車いすテニ ス
ー
般テニ ス # Mean ±SD
N Mean ±SD
N
三角 筋(
前 部 ) 三角 筋 (後 部) 大 胸 筋 僧帽筋 (
卜郡)
80.
8 ± 47.
8:
≡:
72.
5 ± 53.
4*68
.
5
±19
.
6
32
.
2
±22
.
0
8888 47 ± 2081 ± 3568 ±30
88QQ ll ⊥ 単 位 :% MVC * ;一
般テニ ス に対してp < 0.
05 # :Seeley ら]2}より引 用 か ら打 ち 下 ろす
の に対 し て,
車
いす テニ ス選手
は 座 位姿
勢
のた め に 下 か ら打
ち 上 げてい ること が 示唆
さ れ た。
各
相
に おけ
る肩 関 節 角 度
につ い て,一
般
テニ ス選 手
と 比較 す
る と,
車
いす
テニ ス選手
で はMER
の外 旋 角 度
が 小 さい。
これ は,
Reid
ら13)と 同様
の傾向
で あり
,
車
いす
テニ ス選 手
で は,一
.
般
テニ ス の よう な胸
を大 き く開
い たMER
を作
っ ていな
い と考 え
られる。 コ ッキ
ング相
の初 期
か らMER
は インパ ク ト に向 け
て力
を蓄 え
る時 期
であ
る。 こ の時期
の肩 関節 外 旋
が少 な
い影 響
とし
て,
体 幹
か ら肩 甲帯
,
肩 関 節
,
肘 関節
,
手 関節
と伝
わる運 動 連 鎖
を有 効
に使
用できず
,
肩
関節
,
肘
関節
に対 す
るス トレス が大 き くな
ると 予測
さ れる.MER
か らIMP
まで のフ ォ ワー
ドスイ
ング相
におけ
る肩 関 節 内 転
・
外 転 角 度
の変 化
に関
し て,一
般
テニ ス選 手
が
MER
の外 転 角 度
101
± ⊥3’,
IMP
の外 転 角 度
]Ol
±11
°
とMER
か らIMP
ま
で.
角 度 が 変 化 し
ていな
い の に対
し,
車
いす
テニ ス選 手
で は,
MER
の外 転 角 度
108
±14
°
,
IMP
の外 転 角 度
87
±36°
と外 転 角 度
が20 °
以 上変化
してい る。も
っ とも珊 関節
へ の負 荷
が大 き
い と さ れ る フ ォワー
ド ス イ ン グ相
に おい て,
肩
関節
が固定
さ れず
,
内 転 運 動 し
て い る ことが確 認
さ れた
。
これ は肩
甲骨
と 上腕 骨 を安 定 さ
せ た状 態
でのヒ腕 骨
の回旋 を 困難
に し て いる。肩
関節 外 転
が固定
さ れるべ き時
に 固定
さ れ ず,
動
い てい る た め に,
肩
関節
へ のス ト レスが 大 き く な る 可能性
が示 唆
さ れた
。2
.
筋 電 図学 的解 析
一
般
テ ニ ス で は,
フ ォ ワー
ドスイン グ相
に お い て,
ボー
ル に ス ピー
ドを与 え
る た め に,
肩 関節 内旋
運 動 を 行う
1ω。 こ の時
,
車
いす
テニ ス選 手
で は,
内 旋
,
内 転
,
水 平 内転 運 動 を行
っ てい る。一
般テニ ス選手
で は,
フ ォ ワー
ドス イング相 に おい て,
大 胸 筋 は 内 旋 運動
に関 与
し てい る。
しか し,
車
いす
テニ ス選手
では,
大胸 筋
は内旋
運動
だ けで は な く,
内
転・
水 平
内転
運動
にも関与
してい た と 考 え ら れ る。
ま た
,
フ ォ ワー
ドスイング相
に おい て,
三角 筋 前 部
の 筋 活 動 は,
車
いす テニ ス選手
の方 が 大 き かっ たu 三角 筋
前
部 は,
肩
関節
の水
平内転
運 動 に 関与
していた と考
え ら れ る。
車
いす
テニ ス選 手
で は.
三角 筋 前部
の活 動
に より
,
イン パ ク ト時
に肩 関 節
が,
肩 甲 骨 関 節 窩 面
上,
酊 方 約
35
°
(
scapular plane)
15 )より
も水 平
内転
し た位 置
にあ る。Lintner
ら は,
葛 甲骨
と 上腕 骨 を 肩 甲骨 関節 窩 面
上30
°
以 内
に保 持 し
ておく
こ と は,
筋
・
靭 帯
へ の負 荷 を 軽
減
し,
関節
の安 定 性
を高
め,
力
を伝 え
る という肩
関節
の役 割 を最 大
に引 き
だす
と述
べ てい る16)。一
般
テニ ス選
手
で は,
イ
ン パ ク ト時
にscapularplane
より水 平外 転
し てお り,
肩
関節 前 方
にス トレスを受
け るこ とが考 え
ら れ る が,
車
いす テニ ス選手
で は,
水
平内
転 し て お り 肩 関 節後 方
の関節 構 成 体
が仲 長 さ
れ,
肩 関 節後 部
にス トレスを
受
ける こ とが 予測
さ れる。
車
いす
テニ ス選 手
の フ ォロー
スルー
相
で は,
僧 帽 筋
下部
の筋 活 動
が ピー
クを迎 え
る。 その後
三角筋 後 部
の筋 活
動 が ピー
ク を 迎 え ている。
僧 帽 筋 下 部 は,
三角 筋 後 部 が働
き やす
い よう
に,
脊柱
と肩甲
骨の位
置 を安 定
さ せ る と い わ れている 15 )。
これ は,
その機 構
が 用い ら れていた と考 え ら れ る。
その後.
三角 筋 後 部の働 き に よ りサー
ブ動 作 時
に か か る負 荷
を 吸収
し,
内旋
,
内転
運動
し な が ら ラケッ ト と上 肢の スピー
ドを 減 速 さ せてい る こと が示
唆 さ れ た。
車いすテニ ス選 手では,
脊 髄 損 傷 な どの原 疾 患 に より
,
体 幹 機 能
が低 ド
して いる場 合
が多
いた め,
フォ ロー
スルー
で体 幹
の回旋
を利 用
し,
ス ピー
ドを減 速
さ せ るこ とが 難 し く,
肩 関節
後部
へ のス トレ スは 大 きい と考
え ら れ る。
実 際
,
MS
の場 面
で は,
肩 関 節 後 部
に痛
み を 訴 え る 選手
も多
くみ ら れる。
3.
本 研 究
の限界
体 幹
を後 方
および非 把 持 側
へ傾 け
,
サー
ブを打
っ てい る選 手
が多 く認
め られ た。 し か し,
本
研究
の限 界とし て今 回
の実 験 方 法
では,
車
いす
L
で の動 作
であ
っ たこと
か ら.
体 幹
の回旋
などの体 幹 角
度 を算
出 す ること が 測 定 条件
.
h
困難
であ
っ た た め,
体 幹
の影 響
につ い てあ き ら か にす
る ことが
できな
かっ た。ま
た,
比較 群
で あ る一
般 テニス の デ
ー
タ を 文献
か ら 引 用 し た。
比 較 群の 測定
環境
は屋外
で の試 合 中
で あ り,
マ ニ ュ ア ルで デ ジ タ イ ズ し て おり
,
本 研 究 と は 測 定 環 境 が 異 な る が,
運 動 学 的 解 析 に お い て.
テニ ス 歴,
年 齢
,
技
術レベ ル な どの 比 較 群の 設 定 が難
しく
,
理 想 的 な サー
ブ 動 作 と し て オ リン ピッ ク 選手
と比較 す
る こと と し た。
最 後 に,
脊 髄 損 傷の レ ベ ル に よ る肩 関 節 角 度
や筋 活 動
へ の影 響 も考
え ら れ た が,
今
回 は特 徴 的
なこと を あ き ら かに で き な かっ た。
そ れ は今
後の課題
であ
る.
結 論三
次
元動作 解 析 装 置
と表 面 筋 電 図
を用
い て,
車
いす
テ ニ ス選 手
8
名
に よ る通 常
のサー
ブ動 作 時
の ラケ ッ ト把 持
側
上肢
の関 節 角 度
,
および関 連 筋 活 動 を計 測 し
,・
.
般
テ ニ ス選手
の サー
ブ動 作
との比較
を実 施
し た。車
いす
テニ ス 選手
のサー
ブ動作
は,一
般
テニ ス選 手
と比 較
し,
フォ ワー
ドス イング時
に水 平 内転
内 転 運 動 を 行
っ てお り
,
もっ と も肩 関 節
へ の負
荷 が 大 きい とさ れるフ ォ ワー
ドス イン グ相
に おい て,
肩 関節
が 固定
さ れ てい ない こと
が確
認
さ れ た。
こ の こと か ら,
車
いすテニ ス のサー
ブ動 作
は.
肩 関 節 障 害 発
生の リスク を高
め ること が示 唆
さ れ た。
こ れ は各 車
いす
テニ ス大 会
で実 施
さ れ た障 害 調
査 を裏
づけ る結 果
であ
っ た。
文 献1
)ITF
Tennis http:!/www.
itftennis.
com /wheelchair !(
参
照 2009−
e1
−
10) 2)佐藤誠亮,
久 保 高 行.
他 :国際 交流車い すテニ ス大 会 (ピー
ス カ ッ プ)における広 島理学 療 法上会の取り組み,
理 学 療 法 学.
2008;35,
suppl :310.
3) 河 原 睦 枝,
梶 村 政 司,
他 :平 和カップ イン広島 〔国 際交 流 車い すテニ ス大 会 )で の理 学 療 法サー
ビス の報 告.
理 学 療法 学
.
2001;28,
suppl :341.
4
) 高田止三 :車いすバ スケッ トおよ び車いすテニ スにお ける 障 害.
整 形スポー
ッ学 会 誌.
2006;21(2):167−
171.
5
) 明 石 聡 美,
中村一
平,
他 :飯 塚 国 際 車いすテニ ス大 会の理学 療 法サ
ー
ビス.
理 学 療 法 学.
1998;28,
suppi :640.
6
) 蛯 江 共 生 門田正 久,
他:2000
年シ ドニー
パ ラリンピッ ク競 技 技 大 会・
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Sl<Abstract>
Biomechanics
ofServe
Motion
in
Wheelchair
Tennis
Players
Daisuke
KIMURA,
PT,
MS
Departnzent
ofRehabititation,Qgawa
Hbspital
Daisuke
KIMURA,
PT,
MS,
Akira
IWATA,
PT,
PhD,
Masato
SMMA,
PT,
MS,
Kuniharu
OKUDA,
PT,
PhD
Graduate
school ofCbmprehensive
Rehabilitation,
Osaka
Prefecture
University
Jun
KAWASAKL
PT.
MS
lhcudy
ofRehabilitation,Shijonawate
Gahuen
Universi4)t
Masato
SHIMA,
I'T,
MS
thcult.v
ofRehabilitation,Osaka
Hkalth
Science
University
Purpose:
ShouLder
injuries
to wheelchair tennis players are oftenlinked
to
the
serve.This
study aims toinvestigate
the
characteristics ofserve motionin
wheetehair tennis players.We
comparedthe
shoulder angle and muscle activationsduring
serve motion ofwheelchair and non-wheelchairtennis
players.Subjects:
Eight
wheelchairtennis
players
participated
in
this
study.Metheds:
A
six-camera250
Hz
Vicon
motion analysis system and surface eLectromyographywere employed to record the scrve of eight wheelchair
tennis
players.Student's
t-test
was usedto
determine
statisticallysignificantdifferences
between
the
serve motions of wheelchair and non-wheelchair tennisplayers.
Results:
At
maximum external rotation ofthe
racket arm, wheelchairtennis
playershad
a significantlylower
shoulder external rotation angle and aIarger
abduction andhorizontal
adductienthan non-wheelchair tennis