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100m走のスピード曲線にみられる疾走局面に関する因子分析的構造

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Academic year: 2021

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(1)Title. 100m走のスピード曲線にみられる疾走局面に関する因子分析的構造. Author(s). 杉山, 喜一; 渡辺, 啓; 永井, 純; 関岡, 康雄. Citation. 北海道教育大学紀要. 自然科学編, 49(1): 79-84. Issue Date. 1998-08. URL. http://s-ir.sap.hokkyodai.ac.jp/dspace/handle/123456789/642. Rights. Hokkaido University of Education.

(2) . 平成10年8月. 北海道教育大学紀要 (自然科学編) 第49巻 第1号 1 ) VOL49 i ISc tura fEducahon (Na i i i ences doUn tyo lo fHokka vers ‐ Journa ,No. August l998. lmm走のス ピー ド曲線にみられる 疾走局面に. 関する因子分析的構造. 杉 山喜 一*‐渡辺 啓*・永井 純**・ 関岡康 雄** 北海道教育大学旭川校・筑波大学. int Phases ic副 Structure ofspr Factor Analyt floo m Dash on Speed Curve o. * raku Watanabe **Jun Naga *Kachisu淳ya iand **Yasuo seki oka lma , , Hi 中Asah i fEducaロon i do Un i tyo i kawa Campus ver s ,Hokka 中率UmVer fTsukuba i t y。 s. Abs桜a ct r l i s Uus立ates the change of ve SPeed curve ofl oc t : y 血 each secdon をαn stalt to 鏡山sh andi oo m dashi d i d id l d d t used to analyze sprint phases such as start , spee acce era on, rans on, max mum spee , spee. i l sl才uctu二 fspr i 〕 ロt phases h ac tor re o a endurance ‐ Based on the data shownin sPeed curve,t e f , and so on. i l u 〕 ご 立orhigh,h l tudents をom j ipantscompr i l l ic tudy es eand 45fema sed88 ma gh ss scussedin thi was di .Pa i e req山red floom wasd i汎dedintoloequalsect ons i口es l tr縦ghtla に ne o schoo sand u唖vers .The 編止n r ‐ Thes ‐ int phases l勾引y the 燈ctorsαUcロロe on spr foreach sect i e computer on was meastUred by a portabl , . To c i ix Wi thlo v2唖ables al lu口on was gven to the co1ぼelabon matr on was i lfactorso 1山中ax rotat ld va pa pmdc :1) speed acceleradon reted vo なctorsofsp血ロtphases wereextracted 組・dinte l l ) app五ed . The お旦oWingtv and end,urance. d md 2) stzurt ‐ The phases ofspeed acceleration and en 1prance are ma血. 族ctors which. d d d d d 口 ,and l i 無c lude a sed era口on es of phases on speed acce , maX江口um spee , spee en urance an re uc on. ly l o t pha f lnate z u r ch makes up approXi sei s a subf actor whi ・ ゴ ロal lce over loom. The st ect s pedor whi ch af i 〕 ni ch set sup 紙 other % ofthetotalrace sthe phase whi on butthesta s may seem to be a sman port ‐Thi 〕 国y an out = i iscuss ions pro虎de not o ne ofsp面qt phasestoimprovespeed phasesofthe race‐ These d ,but l orthem‐ ansimd prep遜ef a so a 卸dde滝le おrcoachestoestab丘shracepl. は じめ に ス ピー ド曲 線 (図1参 照) は, ス タ ー トか ら ゴー ルま で の 各 計測 区 間の 速 度変 化 を グラ フ化 したも の で, l 1963 1963 運 動 学 的解 明を 目 的と して, 疾 走局 面構 造 の把 握や個 人 の疾 走 能力 の 分析 (Gund ach ; ,伊 , 猪飼 他;. 藤; ) などに利用されている. 985 1 ると, 例えばスタート, 特にス ピー ド曲線にみられる 速度変化を手がかりにloom走の疾走局面に着目す‐ 加 速期, 最 大速 度維 持期, 減 速期, フィ ニ ッ シ ュ と い っ た 様々 な局 面 に分 け られる. このよう な各疾 走局面. (79).

(3) . 80. 杉山. 喜一 他. 構 造 の 明確化 によ り, 各疾 走局 面 に応 じた ス プリ ン ト能力 の 分析 が容易 になり レース プ ラ ンや トレーニ ン ,. グ法に関する手がかりが得られる. ただこれら疾走局面はそれに先行する疾走局面によって連鎖的に影響を及ぼしあっていることから, それ ぞれの関係を明確化できれば, いくつかの疾走局面をひとまとまりとしたマクロ的区分も可能となる. おそ らくスタートがよければ加速にも好影響を与え, 優れた加速能力によって最大走速度の向上・維持が期待で き, また最大走速度が維持されればス ピー ドの減速区間を短縮することができる訳で, これら各局面どうし の 関係 づ けを どのよう に位置 づ ける かがここ での 主要 テ ーマ と なる.. そこで今回の報告は、loom走における各1om区間の所要時間等を計測した上で、各区間ごとの影響度につい て統計的に処理し, その疾走局面構造について検討する.. ″. ・グ / /. ・. /〆 1.SS 1.88. 633. { 1 階【髭 8 三豊轍 2 . 3, 15. 汀 Lと. ?‘86. 3 4.29 1‐14 8.爾 ). t ‘. 5.42 1.12 8.Sg. 5 6,嫌. 1,86 9,44. 6 7.63 L15 8‐?I. 7 8,1 )6 a3 1‘l 9.?5. 8 9 1題 9,88 11.89 12.14 L23 1.22 L84 8.IS. 3.22. 9.61. 図1. loom疾 走 にお けるス ピ ー ド曲線 (杉 山 ら; 1993 ). 方. 法. 被験者はH大学教育学部に所属する学生100名, 旭川市内のA高校のスポーツ課に所属する生徒27名, 釧 路市内のT中学の生徒6名, 計133名 (男子88名, 女子45名) である. これら被験者に対するloom走の計測 は, 主として体育授業やク ラ ブ活動時を利用 して実施されたため風向・風速の公式計測は実施していない が、計測時の気象条件は、天候が晴れもしくは曇り、体感ではほぼ無風状態であった. 測 定装置 は携 帯型 の パ ソ コ ンで、各1om 区 間毎 の通過ラ ッ プを測 定する た めの プロ グラム は、杉 山 ら ( ) 1993. の作成したス ピード曲線作図プログラムが使用された. 計測方法として、図2のような計測地点の通過マーク (例えば縦長の三角コーン等) にランナーがさしかかっ た時点 でキーを操作して計時する方法や, 計測地点 に観察者を配置してその地点を通過する際の観察者の合図 (例えば手を下ろす等) にしたがって計時する方 法 を用 いた. 得 ら れたす べ ての 計測 デー タ は、表計算 ソフ トEXCEL (Mi f t社 製) 用 のフ ァイ ルにい っ たん 変換 した croso 後 に、そ のア ドイ ンソ フ トであるEXCEL多 変 量解 析Ver .3 .0 (株式 会社 エス ミ 社 製) を用 い て統 計 的 に処 理 した.. (80).

(4) . . 81. loom 走 のス ピー ド曲 線. 90m. 80皿. 70癒. 6⑩臓. 辱◎蹴. 4◎蹴. 30m. 20繊. IQ醍. 醐 獅建装置. ◎ 通過マーク. 灘塵地点 図2 . 本計測のための設定. 結. 果. 1.loom疾 走 の因子 的局 面構 造 loom 走 のス ピー ド曲 線 は, 1om 毎 の距離 で10区 間に 区切 られて いる こと か ら、各 区 間 ごと の 関係 を 明 らか. にするために、それぞれの所要時間を変数とする相関分析を行った. 次の表1 ‐ は, 各区間の所要時間ごとの 相関行列を示している. 1om 20m 区 間な ら びにo 1om区 間と1om‐ いず れの相 関係 数もo 5以 上 の有 意 な相 関 関係 が認め られた ほか、o ‐ ‐ .. 7以上の高い値を示す結果となった. そこで10区 区間と90 l oom区間の相関係数を除くいずれの相関係数も0 ‐ . 間による変数に対してできる だけ小数個の潜在因子で説明するために, これら相関行列に対し, 主因子法を 用いて因子的構造についての解釈を加えた. 1▲. 皿. m. 8塾 5 綿 6 3 4 0総 5- .7・ ・7.7.7.7・ .. 1 oo . 7 ‐6 83 . 8 ‐2 84 . 8 .3. 1 oo . 79 ‐ 86 ‐ 86 . 89 . 86 .. oo 1 ‐ 9 .0 91 . 8 .9. 79 . 80 .. 85 ‐. 90 . 8 .7. 76 ‐. 78 .. 81 .. 1 oo ‐ 90 . 90 ‐ 88 ‐ 92 . 81 .. 1 oo ‐ 9 ‐1 93 ‐ 8 .9 86 .. 1 oo ‐ 91 . 92 . 89 ‐. 1 oo . 8 ‐6 87 .. 1 oo ‐ 83 ‐. 1 oo ‐. 表1. 各区間の所要時間ごとの相関行列. 14 12 37 40 ま ず主成 分 分析 に基 づ く 固有 値 は, 大きい 順 にA,=8 . ‐ ‐ , 』 =0 ‐ , ス3=0 , ん =0 ,.”.. が得 ら れ. た. 固有値を1以上とすれば因子数は1つであるが, 第2因子もそれ以降の因子と比べると比較的大きい. ま (8 1).

(5) . 82. 杉山. 喜一 他. た第2因子において0 1om区間の因子負荷量が比較的大きい値を示している. そこで因子数を複数に定めた上 ‐ で、それぞれのモデルケースについてバリマックス回転を加えて直交解を求めた結果、2因子モデルの場合が 最も単純構造化された. そこで疾走局面にみられる因子的構造について, 今回は2因子モデルを中心に検討 をすすめる. まず表2はバリマックス回転後の各因子負荷量と固有値及び寄与率を示している. 第1因子 は, 1om 以 降の各 区 間 にお いて0 8前 後 の 高 い 因子負 荷 量 を示 して いる. つ ま り加 速 しは じめ て か .. ら, 最大速度疾走期さらにはスピードの減速期を含めた疾走速度に寄与する局面の因子であることから, ス ピー ドの加速・維持局面に関する因子と解釈することができる. 次に第2因子は, スタート直後の最初の 1om 区 間にお い ての み0 9と い っ た高 い因子負 荷 量 を示 して いる. この こと か らス ター ト局 面 に 関する 因子 と . 解 釈さ れた. ま たこ れら2つ の因 子 の寄与 率 はそ れ ぞ れ0 25と なり, こ れ ら2つ の 因子 をあ わせ れ ば、全 67 . . ,0 分散量 の92% を説明 している.. 以上の結果から, loomの疾走局面における因子構造として、最終的にはスピードの向上.維持局面に関す る因子とスタート局面に関する因子が抽出され, 2因子モデルによる説明が可能となった. これによりスタ ー ト以 降の加 速 か ら ト ッ プス ピー ド, ト ッ プス ピー ドの維 持, 減 速 と い っ た 一 連 の 流 れ を1つ の 主要 局 面 と して と らえ, む しろス ター トはそ の補助 局 面と して, loom疾 走 の独 立因子 と してと らえ ておく 必 要 がある.. さて分析結果にみられる全体的な寄与率なども考慮にいれれば、スタート技術も重要であるが, むしろ加 速能力 を高め疾 走ス ピー ドの 向上 ・維持 さ せる こと の技術 が, ス プリ ンター の パ フォ ーマ ンス を決 定する よ り 重要な ポイ ン トである こと が理解 できる.. 第1因子. 第1因子. 共通性. 0 4010 . 0 8285 .. 0 9191 . 0 2769 ‐. 0 80 . 0 84 .. 30‐40. 0 7637 . 0 8123 .. 0 4734 . 0 4557 ‐. 0 89 . 0 91 .. 40‐50 50‐60. 0 8004 . 0 8495 .. 0 5180 ‐ 0 4526 .. 0 92 . 0 93 ‐. 60‐70. 0 8734 . 0 8354 .. 0 4138 ‐ 4456 0 .. 0 91 ‐ 0 93 .. 0 8493 . 0 7978 ‐. 4004 0 . 0 3920 .. 0 92 .. 27 6 . 0 67 ‐. 2 51 .. 0‐ 10 10-20 20‐30. 70‐80 80‐90. 霜 辱. 値一 撃一. 固一 寄. 90‐ 100. h“. 0 88 ‐. 0 25 .. 表2 . バ リ マ ッ クス 回転 後 の各 因子負 荷量. 2 .ス ピー ドの加 速・維 持 に 関する 因子 ス ピー ドの加 速 にお いて は主 と してス ター ト後 の低 速段 階か らの急 峻な加 速局 面 (こ こ で は便 宜 的 にリ フ. ト加速と呼ぶ) と疾走速度も高速段階にはいる30m付近からトッ プスピードに達するまでの加速局面 (ピッ ク ア ッ プ加 速) の、主 と して2つ の加 速局 面 に 分 ける こと が できる. 特 にリ フ ト加 速 ではス ター トの低い 姿勢. から上体を真っ直ぐ起こす技術が重要とされ、またピックアッ プ加速では、ス ピードにのった大きなストライ ドの獲得が重要となる. 通常 ピックアッ プ加速をいかに後半にまで維持できるかが、ス ピードをより高い水 準に導いていくポイントとなるが, このことは結果的にスピードの減速期を相対的に短縮させることとも密 (82).

(6) . 83. o om走のスピード曲線 l. 接 に 関係 して いる. した が っ て加 速 が生 じて か らス ピー ドの量 的. 質的変化がみられる疾走局面を1つのユ. ニ ッ トと して と らえる こと は, ある 意 味で合理 的である とい える. 3 .ス ター トに関する 因子 ス タ ー トに 関する 因 子 は、ス タ ー トの 合 図 に従 っ て で きる 限り 素 早く 反応 する た めの 運動系 の 能力 が 関与. し、ここではその反応速度が重要な意味をもっている. 反応速度に関していえば、実際に疾走速度に与える反 応 速 度の影響 度 は3 3%程度 であり、必ず しも 大き いと はい えな い. ‐ ス タ ー ト局面 の技術 につ いて は, 出発動 作 と低 い 姿勢 か らの走 り 出 しの動作 と深 く 関わ っ て いる. ス タ ー 1993) 、今 回のloom疾 走 でも inson ト動 作 が 関与 して いる 部 分 は、レース 全 体 で は10% ~15% 程 度 で (Hosk ; 10%) の距離 で計測 さ れている. した が っ て レース 全体 でみる と1oom疾 走 の パ フォ ーマ ンス を 決定 づ 1om (. ける主要因とはならないが、少なく ともそれ以降のス ピードの加速・維持局面につなげるための準備局面と して重 要な意 味を持 っ ている と いえよう.. 4 .因子構造からみた疾走能力の分析 図3 . はフ ァイ ル に保存 さ れた 各走 者 の 計測 デ ータ の 中か ら12秒 台, 13秒 台, 14秒 台の走 者の データ を選 択 して, そ れぞ れス プ ラ イ ン関数 で補 間 した グラ フ を重 ねて 表示 したも の である. こ れ による と12秒 台の走 者 、台 14秒 台 のラ ンナ ー と比 べ 最初 のス タ ー ト局 面 です で に差 がみ られる ま たス ピー ドの加 速 ・ は, 13秒 、 . , 維 持局 面 に着 目 してみる と、12秒 台のラ ンナ ー は加 速 能力 にも優 れてお り、30m地点 ま での加 速局 面 にお い て す でにス ピー ド面 で圧倒 的 に優 位 に た っ ている. そ の結 果と してハイ ス ピ ー ドか らの加 速 も継 続 的 に行 わ れ て お り, ト ッ プス ピー ドも 他 の 走 者 と比 べ 高 い 値 を 示 して いる. 11秒 台あ る い は10秒 台 のラ ンナ ー に なる 、台 14秒 台 の走 者 と、こ れ らの傾 向 は特 に顕 著 にな であ ろう. さ らにラス ト20m 区 間の 終盤 局 面 で は, 13秒 ,. は疾走速度の低下が見られるのに対して, 12秒台の走者では疾走速度の上昇が認められる. ス ピード曲線による疾走局面構造を把握することは, 各走者の疾走能力の解明ばかりでなく、レースプラ ンやその強化練習について検討するための基礎的資料を提供する.. .. ・. . べ . ・ , ・ . 4 ‘ ′ t ・ 亀 鼻 1 .” ・ ′ . 」 ん ” . - : ; i - ” ・一 . l ′. - i - ! … …. - .ゞ . 、 . ]! ふ 」 ,.、 も ”〉=- , -・ ‐ ′ = ▼〆 “” -ム ▼= ′” -- 三 … ー ・. …. ; :. SF幌諸 Cun〆◎ of 繋鴎 ≧無 Sprint. 図3 . 各走者(上から12秒台、13秒台、14秒台)のス ピー ド曲線にみられる疾走局面の比較 (83).

(7) . 杉山 喜一 他. 84. おわり に. . 活動の中身に応じた用器具の準備が必要であるが 関岡 ( ) が指摘してい 1990 効果的指導を考える上で, , るように, これらは既成の用器具ばかりでなく, 指導者や学習者の工夫に基づく用器具を準備するといった 努力も必要となっ てくる. われわれは短距離走の学習指導の中で、まずはパ ソコ ンを利用してス ピー ド曲線 を作図し、各疾走区間タイムの計測することで、loom走といったスプリント種目の疾走記録を客観的に把握 することを可能にした. そしてこれらス ピード曲線で得られた10区間のデータを多変量的にとらえ、その因 子 構 造 を明 らか に した. その 結 果loom走 の疾 走 局 面構造 と して、 1 )ス ター トとい )ス ピ ー ドの加 速・維 持、 2 っ た2因子 モ デ ル に注目 した. ス ピ ー ド曲 線 にみ られる 変 動 グラ フ か らloom の疾 走 局 面構 造 を説 明す る 場 合、従 来の よう にス タ ー ト、加 速、トッ プス ピー ドの維持 な ら びに減 速、フィ ニ ッ シ ュ と い っ た局 面 による多 因子 的モ デ ル に基 づ く解 釈 がよ. いのか、あるいは本研究のような2因子モデルによるマクロ的な解釈がよいのかは今後さまざまな論議を呼ぶ こ とであろう. いず れにせ よ加 速か らフィ ニ ッ シ ュ する ま での いわ ばス ピ ー ドの加 速・ 維 持局 面 につ い て は レース 全体 を 占 める1つ の 主 要局 面 である こ と か ら、ス ピ ー ドの加 速 ・ 維 持 を 主 体 と した技 能 レ ベ ル の 向 上 は、レース 結 果. に決定的な影響を及ぼすといえる. おそらくスタート局面はレース結果に対してそれほ ど大きな影響を及ぼ さ な いも の の、ス ピー ドの加 速・ 維持 局 面 の 準 備 局 面 と して 重 要 である 点 を じ ゅ う ぶ ん に 理解 しておく 必 要 がある.. さて本研究では、各疾走区間における強い相関関係が得られた結果, 2要因モデルに基づくマクロ的な解釈 が可能となったが、今後はこのようなモデルをふまえた記録の推計方式などについても検討してみる必要が ま た こ れ らと あ わせ て、短 距 離 走 の レース プラ ンや ト レー ニ ン グ内容 と の 関 連 的立 場 か ら検 討を す す ある.◆ めてい きな が らコーチ ングに役立 て てい きた い.. 参考文献 303 305 i ) 歩幅, 歩数か らみたloom疾走速 度の研 究,0l Gtmd l 1963 a20 ‐ ach ymp ‐ , ,H‐ ( Hosk inson F l l R i 9 3 1 1 3 1 4 L ( 9 9 3 ) S l i o T k & i dQ 1 細 t ts t 貧 w J e e e v e - ‐ a r a c u r y p ‐ , ,1993 ,. . ,. 2 ) 疾走能力の分析,体育学研究7 3 1 猪飼道夫・芝山秀太郎・石井喜八( 9 6 3 1 - ‐ ‐ ,1 9 1 7 ) 小学校6年生における走運動の分析,静岡大学教育学部研究報告自然科学系編2 伊藤 宏 ( 1 9 8 5 ‐ . ,9 2 18 関岡康雄 (1990) 陸上競技 の方法,道和 書 院:東京,pp ‐ ‐ . 杉山喜一.永井. ) 体育の測 定・評価に関する パ ソコ ンの活用 (その1) ‐短距離走にみ られるス ピ ー ド 純・ 関岡康雄 ( 1993. 35 曲線の作図に関する一試み-,陸上競技研究 13号,30 ‐ .. (8 4).

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