大学野球選手の投球動作に体幹が及ぼす影響について
東
あずま庸
よう介
すけ *・鉄
てつ口
ぐち宗
むね弘
ひろ **・難
なん波
ば康
こう太
た *・
三
み村
むら寛
かん一
いち **・渡
わた邊
なべ俊
とし之
ゆき *** * 修士課程保健体育専攻・** 保健体育講座・*** 大阪府立生野高等学校硬式野球部 (平成22年8月31日 受付) 本研究は,大学野球選手を対象に,体幹機能が投球動作にどのような影響を及ぼしているのか検討す ることを目的とした。その結果,遠投上位群は,身長,体重,胸囲,体組成項目全ての筋肉量,メディ シンボール投げ,背筋力において有意に高い値を示し,腹筋・背筋バランス上位群は,コントロールに おいて下位群よりも有意に高い値を示した。 以上より,優れた投球動作には下肢で生まれた力を上肢に伝達するための体幹の動きが重要であるこ とが示唆され,強く速いボールを投げるためには腹筋・背筋の筋力が重要となるが,正確なボールを投 げるためには,腹筋と背筋をバランス良く鍛えることが重要であると示唆された。 キーワード:野球,投球動作,体幹,大学生 Ⅰ.緒言 野球において,投げる動作は様々な場面において必要不可欠であり,主要な動作の一 つといえる。特に,投手の投球動作はわずかな時間の中でボールを加速させ,なおかつ 18.44m先にある狙ったポイントに投げなければならないというとても難度の高い動作で ある。また,投球動作は下肢から体幹,上肢へと効率よくエネルギーを伝達する全身運動 であり,その動作の中心となるのが体幹である[1][2]。そのため,下肢と上肢をつなぐ 体幹の強化が不可欠な要素であり,腕を振るときに体幹が安定していることが重要である と多くの指導書にも書かれている[3]。一連の動作をスムーズに行うには,体幹が中心と なって各部分との連動動作の能力が要求される[4]。このように,体幹の重要性は認識さ れていながらも役割が認識されにくく意識しにくいため,あまり指導されていないのが現 状である[3]。近年,高校生も日本プロ野球機構の選手も,体幹が弱くなってきている[5]。 体幹とは骨盤,脊柱,腹部,胸郭,頸部(首)を指しており,体幹筋は体幹腹部の前体 幹筋(頸部の筋・胸部の筋・腹部の筋)と,体幹背部の後体幹筋(背部の筋のみ)にわけ られる。体幹には,下肢で起こしたエネルギーを上肢に伝えることと,体幹自身の動きで エネルギーを作り出すという二つの役割があり,「回旋」「屈曲」「伸展」「側屈」という4 種類の動きを行う[3][6]。動作の中心である体幹をうまくコントロールすることで,四 肢に合理的な動作を行わせることが可能になると考えられている[6]。投球動作においては,回旋運動が脚の動きの後に行う腕の振りに大きく関係している。 投球動作の中心は脚が着地してからの回転運動以降であり,体幹の回転運動では着地脚の 股関節上で骨盤を回転させる動きが重要である[7][8]。脚の着地後,体幹の前方移動と 回転によって肘が急激に前に引き出されることで,ボールを持った手先が取り残され,肩 が強制的に外施された『しなり』が生まれる。そこから腕は体幹の回転の遠心力と前方に 引き出されてきた慣性力で投球方向にうねり戻されながら伸びていき,両肩と肘を結んだ 直線のさらに延長線上でリリースを迎える。体幹の回転による遠心力がその中心の役割を 務めるので,腕全体を振ることのために肩や腕の筋肉はそれほど大きな力を発揮する必要 がなくなる[7]。また,全体的に無駄な力が抜け必要なだけ身体全体に力が入り,全身が 一つ一つの動作に連動するようになる[9]。これは支点が身体の中心になっており,効率 のよい身体の使い方といえる。理想的な回旋の動きは腕と体幹が十分に連動した結果とし て生じるものなので,腕はリラックスさせて体幹の動きに引き出され,振られることが重 要である[7]。自ら腕を回旋させようとすると,体幹の回転の方向と関係なく腕が振られ てしまうため[10],いわゆる手投げという状態になってしまい,力強い球が投げられな いだけでなく障害の原因にもなってしまう。腕は全体のバランスをとり,安定した体幹と 足の補助にすぎない。腕をリラックスして振れと言われるが,それも安定した体幹がある から実現するものである。大切なことは,安定して移動する体幹と足とがうまく連動して 身体全体の動きが安定しているかということである[11]。手足で何かを行おうとすると, 動作の本質から外れることになる。ボールを投げる場合,意識は手に行きがちであるが, できるだけ体枝に対する意識をなくし,「いかに体幹をうまく使うか」「いかに自分の意図 する通り身体を使えるようになるか」が重要となる[12]。このことから特に指導現場で は体幹部の回転運動において腰部の先行運動の重要性が問われている。 また,投球動作は投球能力の指標である球速に反映し,特に体幹運動は投球動作の習熟 や球速に大きく関与するといわれている[12]。宮西らは,遠投と遠投動作を三次元分析 した結果,両投のボール速度の相違は体幹の運動が大きく関与していると述べている[13]。 しかし,投手の投球動作では腕でボールを投げる動作であるので,直接の効果器である投 球腕,特に肩関節に関する研究は数多く行われているが,体幹が投球動作に及ぼす影響に ついての研究は少ない。 そこで本研究の目的は,大学野球選手を対象に体幹機能が投球の距離,スピード,コン トロールにどのような影響を及ぼしているのか検討することである。 Ⅱ.方法 1.対象 本研究の対象は,平成21年度において大阪府下のO大学体育会硬式野球部の投手,捕手, 内野手,外野手に在籍する1∼3年生までの32名である。対象には実験を行うに先立ち, 本研究の趣旨を十分に説明し,実験内容を理解した上で同意を得た。なお対象の平均年齢 は19.8±1.1歳(18 ∼ 21歳)であった。 2.測定期間 測定期間は,平成21年11月10日から12月18日までの約1ヶ月間である。
3.測定項目
1)形態・体組成測定 ①形態測定
対象の形態の測定として[14],身長および体重の 測定を行い,得られた結果から形態指数として,BMI (Body Mass Index)の算出を行った。また,胸囲,胴囲,
腰囲の測定も行った。 ②体組成測定 対象の体組成の測定として[15],体組成計(BC− 118E:TANITA社製)を用いて,バイオ・エレクトリッ ク・インピーダンス法による全身の体脂肪率,脂肪量,除脂肪量,筋肉量を測定した。ま た,左右上肢,左右下肢,体幹部別の体脂肪率,脂肪量,除脂肪量,筋肉量(筋肉量評価) も測定した。 2)体力測定 対象の運動能力として,腹筋力,上体起こし,上体そらし,メディシンボール投げ(前・ 後・左・右),背筋力,立位体前屈の9種目をそれぞれ測定した[14][16]。 上体起こしに関しては,プロ野球T球団が行っている独自の方法を用いて測定した[16] (写真1)。被験者は約45°の角度をついた腹筋台に乗り,10kgの鉄アレイを首の後ろに固 定をし,被験者は開始の合図で上体を起こし,両肘を両大腿部につけ,もとの姿勢に戻る。 寝たときは必ず肩甲骨部が腹筋台につくまで上体を倒すようにした。この動作を繰り返し, 30秒の間に両肘が両大腿部についた回数をもって計測値とした。実施回数は1回とした。 なお,腹筋力の測定結果から1RM(Repetition Maximum)の算出を行った[17]。 また,腹筋と背筋のバランスを調べるために,対象とプロ野球選手の上体起こし,背筋 力の測定結果から上体起こしの値を背筋力の値で割り,数値を算出した。プロ野球選手の 値を基準とし,その値から対象の値がどれだけ離れているかを示した。 3)関節可動域の測定 対象の関節可動域の測定として,胸腰部の回旋,側屈を測定した[18]。 ①胸腰部−回旋 被験者に座位をとらせ,基本軸を両側上後腸骨棘に,移動軸と両側肩峰を結ぶ線に合わ せ,肩甲帯を保持し脊柱方向に圧しつつ,左右それぞれ回旋を誘導し,骨盤もしっかり固 定させ,基本軸と移動軸のなす水平面上の動きを測定者が上方より角度計で測定した。 ②胸腰部−側屈 被験者に座位をとらせ,基本軸をヤコビー(Jacoby)線に,移動軸と第1胸椎棘突起を 結ぶ線に合わせ,左右それぞれ側屈を誘導し,基本軸と移動軸のなす前額面上の動きを測 定者が後方より角度計で測定した。 4)投球パフォーマンスについての測定 野球における投球は,その目的によって,スピードのある(速い,強い)ボールを投げ ること,遠くへ投げること,正確に投げることに大別される。すなわち,野球に基礎的に 要求される運動技能の一つである投球は,投距離,ボールスピード,正確性から構成され 写真1 上体起こし測定風景
ると考えられる。本研究では,これら3要素 に着目し,投球パフォーマンスとして測定し た。ボールはミズノ硬式用練習球を使用し, 標準ボールは,公認野球規則に定められてい る 重 量141.7-148.8g, 円 周22.9-23.5cmの も の とした。 ①遠投 土の野球グラウンド上において,各対象そ れぞれ歩幅が合うように助走距離を5∼ 10m の間でとり,そこから最大努力で遠投を行わせた(写真2)。計測は計3回行い,投距離 の計測方法については,ボールが落下したところまでの最短距離をメジャーで計測した。 計測単位はmとし,0.5m未満は切り捨てた。 ②スピード・コントロール 土の野球グラウンド上の平地に18.44mの距離を取り,ピッチング(立ち投げ)を捕手 のミットをめがけ,コントロールを意識した上での最大努力で行わせた。図1はその模式 図である。この時,投手と野手の慣れによる誤差を少なくするために計測を行う前に3球 練習を与えた。計測を行う際,捕手の右後2mの距離からスピードガンを使ってスピード を計測した。また,捕球位置から捕手の胸にあらかじめつけておいた的までの距離を測り, コントロールを計測した。その際,デジタルスチルカメラ(DSC-WX1:SONY社製)で 撮影を行い,位置関係と距離を計測した。 4.統計処理 データはすべて平均±標準偏差にて示した。各投球パフォーマンスの上位群と下位群の 比較や上体起こしと背筋力のバランス低値群と高値群の投球パフォーマンスの比較につい ては,Mann-WhitneyのU検定を行った。投球パフォーマンスと形態・体組成,体力,関 節可動域,それ以外の投球パフォーマンス,バランスとの関係は,Pearsonの積率相関係 数(r)を算出し[19],危険率5%未満(p<0.05)をもって有意とみなした。なお,この 全ての統計処理はSPSS12.0JforWindowsを用いて行った。また,プロ野球選手の形態特性 および体力測定値は,Book House HD社2008年出版の『Training Journal』の5月号,10月号, 12月号に記載されたものを使用した[16][20][21]。
写真2 投球パフォーマンス測定風景
Ⅲ.結果および考察 1.対象の身体特性について 表1は,対象の身体特性について示したものであり,表2,3は全国標準値とプロ野球 選手の平均値である[14][16][20][21]。形態について,全ての項目において,全国標 準値より大きいものの,プロ野球選手平均に比べ,低い値が示された。また,立位体前屈, 上体そらしに関して,全国標準値,プロ野球選手平均よりも低いという数値が示され,柔 軟性に関して,特に低いということが示唆された。当然,対象よりもプロ野球選手のほうが, 打つ,投げるといった野球における主要な動作の能力は高いと考えられるが,打つ・投げ るといった動作の能力が高いということは,この動作を行う力が強いということにつなが ると示唆される。筋力発揮について,F(力)=M(質量)×a(加速度)が言われており[22], 質量は力を発揮するための重要な要素となっている。また,力を大きくするためのもう 一つの要素である加速度は,Vmax(無負荷最大短縮速度)に関する筋の長さに比例する。 一般的に身長が高いと筋の長さも長いといわれているが[22],対象とプロ野球選手の身 長の比較では,プロ野球選手の方が高く,身長が高いことと,遠投の投距離の間に,有意 な正の相関関係が認められた(図2)。対象の関節可動域について,回旋,側屈共に左方向 のほうが,高い数値を示したが,これは被測定者32名中,右投げ31名,左投げ1名であり, 右投げの場合,投げる際に左方向へ体幹を捻るという動作が行われることから,このよう な結果になったと示唆される。 2.投球パフォーマンスと形態・体組成・体力について 対象の全身除脂肪量はプロ野球選手に比べて約5.5kg少ない。筋肉は,私たちが動きを 実現でき,スポーツ動作を行うことを可能にしている。人体は身体の支柱である骨を,筋 表1 対象の身体特性
肉の収縮力で関節周りを動かすことによって動作を生じる。この筋収縮力が,筋力と呼ば れ,競技において常に重要な要素となっている[22][23]。限度はあるものの,筋肉量が 多ければ筋力が強いと言われており,その筋肉量の指標ともなるのが除脂肪量である[24]。 全身除脂肪量と遠投の飛距離は相関関係が有意に認められ,体幹の除脂肪量,筋肉量,四 肢筋肉量についても,遠投の飛距離は相関関係が有意に認められた(図3)。力強いボー ルを投げるためには,筋肉量が重要な要素の一つとなることが示唆される。 図4は,被測定者の遠投の最高記録を順に並べ,中央値で上位群と下位群に分け,その 身体特性との比較を行ったところ,体重,体幹の筋肉量,メディシンボール後ろ投げ,背 筋力において上位群が下位群に比べ有意に高い値を示すことが認められた。図5は対象の 投球スピードと身体特性との関係を示したものである。スピードと腹筋力,メディシンボー ル後ろ投げ,背筋力に有意な相関関係が認められた。人間の身体の性質として,幹(胴体) が太く,先端にいけばいくほど細い選手は効率よくスピードやパワーを発揮できるといわ れている[5]。腹筋力,背筋力が強いから胴体が太いとは言い切れないが,強い筋力が発 揮できるということは,筋肉量が多く,太さもあると考えられ,しっかりとした腹筋力, 背筋力があれば,体幹も安定し,胴体を中心として,四肢(手足)をうまくコントロール することができ,力みのない柔らかな,一見ゆっくり見えて実は速いという合理的な動作 ができるようになると示唆される[25]。つまり,体幹が安定することで,身体がうまく 連動した動作ができるようになり,投球パフォーマンスが上達すると示唆される。 3.投球コントロールと上体起こし・背筋力のバランス低値群・高値群について 対象とプロ野球選手の上体起こし,背筋力の測定結果から上体起こしの値を背筋力の値 で割り,数値を算出し,プロ野球選手の値を基準として,その値から対象の値がどれだけ 表2 全国標準値とプロ野球選手の形態 表3 全国標準値とプロ野球選手の体力 図2 遠投と身長の相関
図3 遠投と体組成の相関
離れているかを絶対値で表し,比較・検討を 行った。その結果,遠投,スピードについて, バランスの良い群と悪い群の間で有意な差は 認められなかったものの,コントロールにつ いてはバランスの良い群が悪い群と比べ有 意に高い値を示すことが認められた(図6)。 これは,体幹部の骨格となる脊柱・骨盤の周 りにある腹筋群,背筋群などの体幹支持筋群 が動作中にしっかりと体幹を固定させて,体 幹からの手足の振り出しを上手に行えること が要因であると考えられる[26]。体幹は,下半身と上半身を結びつけ,力を伝達する部 分であるため,体幹が安定せず,ぶれてしまうと,力が伝達しないばかりでなく,投球に おいて重要な要素である腕の振りとの連動もうまくいかなくなってしまい,パフォーマン ス能力が低下してしまうものと示唆される[27]。つまり,手足や道具にとらわれず,体 幹が主に働くことで合理的な動作を行うことができるということを認識しなければならな い[28][29]。充実した体幹を作ることではじめて,力みのない上肢,下肢の動きが生ま れる。力みが出てしまうとどことなくぎこちない動きになってしまい,うまく身体が連動 しなくなってしまう[6]。そのため,しっかりと自分の理想の形で的をめがけて投げるこ とができなくなってしまうものと考えられる。コントロールの精度を上げるには,体幹の 安定が重要な要素の一つであると示唆される。 以上より,優れた投球動作を行うためには身体の大きさ,筋肉量だけでなく,下肢,体 幹で発生した力を上肢に伝達するための体幹の動きや,投球の際におけるスムーズな回旋 を行うための関節可動域も重要であることが示唆された。また,速く,強い球を投げるた 図5 投球スピードと身体特性との関係 図6 投球コントロールと上体起こし・ 背筋力のバランス低値群・高値群
めには腹筋力,背筋力が重要な要素であることが認められたが,それだけでなく,腹筋と 背筋をバランス良く鍛えることにより,コントロールが安定するということが示唆された。 Ⅳ.まとめ ①対象の形態について,全ての項目で全国標準値より大きいものの,プロ野球選手平均に 比べ,低い値が示され,また,立位体前屈,上体そらしが全国標準値,プロ野球選手平 均を下回り,柔軟性が低いことが認められた。 ②遠投と全身除脂肪量,体幹除脂肪量,体幹筋肉量,四肢筋肉量の筋肉に関する項目にお いて相関関係が認められた。 ③遠投上位群は遠投下位群よりも体重,体幹の筋肉量 ,メディシンボール後ろ投げ,背 筋力において有意に高い値を示した。 ④スピードとメディシンボール後ろ投げ,腹筋力,背筋力に相関関係が認められた。 ⑤バランスの良い群はバランスの悪い群よりもコントロールにおいて有意に高い値が示さ れた。 以上より,優れた投球動作を行うためには身体の大きさ,筋肉量だけでなく,下肢,体 幹で発生した力を上肢に伝達するための体幹の動きや,投球の際におけるスムーズな回旋 を行うための関節可動域も重要であることが示唆された。また,速く,強い球を投げるた めには腹筋力,背筋力が重要な要素であることが認められたが,それだけでなく,腹筋と 背筋をバランス良く鍛えることにより,コントロールが安定するということが示唆された。 参考文献 [1] 月刊トレーニング・ジャーナル:Book House HD,1月,2006. [2] 相田将宏,飯田晋,五百川威,古賀良生,山本智章,田中正栄,西野勝敏,近良 明,塩崎浩之:成長期の野球選手における球速と体幹運動との関連.理学療法学. 33(Supplement_2),373,2006. [3] 土橋恵秀,小山田良治,小田伸午:野球選手なら知っておきたい「からだ」のこと 投球・ 送球編.大修館書店,pp50-65,2009 [4] ベースボール・クリニック:ベースボールマガジン社,3月,2008. [5] ベースボール・クリニック:ベースボールマガジン社,1月,2009. [6] 報知高校野球:報知新聞社,3月,2004. [7] ベースボール・クリニック:ベースボールマガジン社,4月,2006. [8] ベースボール・クリニック:ベースボールマガジン社,9月,2007. [9] 報知高校野球:報知新聞社,7月,2004. [10] ベースボール・クリニック:ベースボールマガジン社,5月,2006. [11] 報知高校野球:報知新聞社,5月,2003. [12] 報知高校野球:報知新聞社,3月,2003. [13] 宮西智久,藤井範久,阿江通良,功力靖雄,岡田守彦:野球の投球動作における ボール速度に対する体幹および投球腕の貢献度に関する3次元的研究.体育學研究. 41(1),23-37,1996.
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The Influences of the Body Trunk Functions
on the Pitching Motions in the University Baseball Players
AZUMA Yosuke*, TETSUGUCHI Munehiro**, NAMBA Kota*,
MIMURA Kan-ichi**, WATANABE Toshiyuki***
* Master's program of education, Osaka Kyoiku University ** Department of physical education, Osaka Kyoiku University
*** Baseball Club, Osaka Prefectural Ikuno High School
The purpose of this study was conducted on university baseball players to see how functions of their body trunk affect their pitching motions. As a result, a superior group of players who could throw a ball farther showed a higher level of the muscle bulk in all parts of a body composition such as height, weight, and chest, a longer distance to throw a medicine ball, and a stronger muscle of their back than the subordinate group. A superior group of players who had well balanced abdominal and back muscles showed a higher level of control than the subordinate group.
In conclusion, it was suggested that a movement of the body trunk which transmitted strength from lower extremity to upper extremity is important for excellent pitching motions. Also, even though the muscle strength of abdominal and back muscles is important to throw a ball farther and faster, it is suggested that it is important to develop the abdominal and back muscles in a proper valance to throw a ball accurately.