研 究 題 目 動 的 安 定 性 と 運 動 能 力 との 係 わり ジュニアおよびトップの 体 操 選 手 の 倒 立 安 定 性 研 究 者 名 船 渡 和 男 ( 日 本 体 育 大 学 ) 水 鳥 寿 思 ( 徳 州 会 東 京 本 部 ) 具 志 堅 幸 司 ( 日 本 体 育 大 学

研 究 題 目 動 的 安 定 性 と運 動 能 力 との係 わり ―ジュニアおよびトップの体 操 選 手 の倒 立 安 定 性 ― 研 究 代 表 者 船 渡 和 男 目 次 要 約・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・2 I 目 的 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ 4 II 方 法 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ 4 III 結 果 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ 9 Ⅳ 考 察 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ 17 V 結 論 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ 20 VI 参 考 文 献 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ 21

研 究 題 目 動 的 安 定 性 と 運 動 能 力 と の 係 わ り ― ジ ュ ニ ア お よ び ト ッ プ の 体 操 選 手 の 倒 立 安 定 性 ― 研 究 者 名 船 渡 和 男 （ 日 本 体 育 大 学 ） 水 鳥 寿 思 （ 徳 州 会 東 京 本 部 ） 具 志 堅 幸 司 （ 日 本 体 育 大 学 ） 立 花 泰 則 （ 徳 州 会 東 京 本 部 ） 岩 噌 弘 志 （ 関 東 労 災 病 院 ） 松 尾 彰 文 （ 国 立 ス ポ ー ツ 科 学 セ ン タ ー ） 要 約 伸 腕 屈 身 力 倒 立 （ 以 下 、 伸 肘 倒 立 ） は 、 体 操 競 技 に お い て 基 本 的 な 運 動 の ひ と つ で あ る 。 伸 肘 倒 立 と は 、 立 位 か ら 肘 を 伸 ば し た 状 態 で 倒 立 姿 勢 に な る 運 動 で あ る 。 ゆ か 、 あ ん 馬 、 つ り 輪 、 平 行 棒 、 鉄 棒 な ど 様 々 な 種 目 で 伸 肘 倒 立 を 用 い た 運 動 が 要 求 さ れ て い る 。 多 く の 種 目 で 伸 肘 倒 立 を 応 用 し た 技 が 要 求 さ れ て お り 、体 操 競 技 に お い て 欠 か す こ と の で き な い 構 成 要 素 の ひ と つ に な っ て い る 。 本 研 究 で は 、 筆 者 ら が 有 す る 伸 肘 倒 立 の 主 観 的 経 験 知 と 安 定 性 に 関 す る バ イ オ メ カ ニ ク ス 的 数 値 評 価 と を 合 わ せ て 論 じ る こ と に よ り ス ポ ー ツ 科 学 の 競 技 力 向 上 に 関 す る 研 究 に 貢 献 す る こ と を 目 的 と し た 。【 方 法 】 男 子 大 学 体 操 競 技 選 手 11 名 は 測 定 動 作 と し て 閉 脚 伸 肘 倒 立 を 行 い 、伸 肘 倒 立 の 開 始 、す な わ ち つ ま 先 の 離 地 か ら 安 定 し た 倒 立 に な る ま で を 分 析 の 対 象 と し た 。伸 肘 倒 立 の 安 定 と は 、 つ ま 先 の 離 地 か ら 体 重 移 動 に よ る 重 心 線 を 手 掌 部 の 圧 力 中 心 か ら の 床 反 力 に い か に の せ る こ と が で き る か 否 か に よ っ て 評 価 し た 。 分 析 の 対 象 と し た 変 数 は 、 肩 関 節 角 度 や 股 関 節 角 度 の 違 い 、身 体 重 心 (COＭ 、center of mass)と 圧 中 心 (COP、 center of pressure)の 関 係 性 、 モ ー メ ン ト な ど と し た 。【 結 果 お よ び 考 察 】 伸 肘 倒 立 の 熟 練 者 の 方 が 未 熟 練 者 と 比 較 し て 肩 関 節 角 度 が 大 き い 傾 向 に あ っ た 。

肩 関 節 角 度 の 大 き い 方 が 、 肩 が 前 へ 出 て い な い 伸 肘 倒 立 で あ り 、 熟 練 さ れ て い る と 言 え た 。 つ ま 先 離 地 の タ イ ミ ン グ か ら 腰 が 重 心 に 乗 り 、 脚 を 倒 立 に 向 け て 伸 ば し 始 め る ま で の 局 面 に 注 目 し た 。 股 関 節 角 度 が 小 さ い ほ ど 、 脚 が 重 心 に 近 づ き 、 無 駄 な 力 を 使 わ ず に 運 動 を 行 う 事 が で き る 。 熟 練 者 の 方 が 、 未 熟 練 者 と 比 較 し て 股 関 節 角 度 が 小 さ く な る 傾 向 に あ っ た 。COP 及 び COM の 変 位 で は 、 つ ま 先 離 地 ま で は COM は COP 上 に み ら れ な い が 、つ ま 先 離 地 時 に は 熟 練 者 は ほ ぼ 全 員 が 同 じ 位 置 に な り 、 未 熟 練 者 は 荷 重 が か か る の に 時 間 を 要 し て い た 。 Ｃ Ｏ Ｍ 回 り の モ ー メ ン ト は 、 つ ま 先 離 地 後 は 被 験 者 間 で 大 き な 差 は 認 め ら れ な か っ た が 、 未 熟 練 者 H.T 及 び W.R は 大 き な モ ー メ ン ト で あ っ た 。 運 動 が し っ か り と 重 心 に 乗 っ て 安 定 し て い な い と 、 倒 立 ま で の 段 階 で よ り 多 く の 力 を 使 っ て し ま っ て い る こ と が 推 察 で き る 。 肩 関 節 角 度 、 前 腕 角 度 及 び 股 関 節 角 度 か ら 、 熟 練 者 の ほ う が 未 熟 練 者 よ り も 運 動 を 行 な う な か で 肩 が 前 方 位 置 す る こ と が な く 、 下 肢 は 重 心 に 近 い 位 置 で 保 持 し て い る こ と が 示 さ れ た 。 肩 関 節 が 前 方 へ 位 置 し て し ま う の は 、 股 関 節 の 柔 軟 性 と 関 係 し て い る の で は な い か と 考 え ら れ た 。 伸 肘 倒 立 を 始 め る 前 の 段 階 で は 下 肢 は 重 心 よ り も 後 方 に あ る 。 下 肢 が 後 方 に 位 置 し た ま ま 運 動 を 行 な う と 、 重 心 の バ ラ ン ス を 取 る た め に は 肩 を 前 方 へ 位 置 せ ざ る を 得 な く な っ て し ま う 。 つ ま り 、 肩 が 前 へ 出 て し ま う の は 、 肩 関 節 の 柔 ら か さ だ け で は な い と 考 え ら れ る 。 熟 練 者 に お い て 、 体 幹 角 度 90 度 を 越 え て い る 被 験 者 も い た が 、 股 関 節 の 柔 軟 性 が 高 く な け れ ば 90 度 を 越 え る こ と は で き な い 。 重 心 に 身 体 を 乗 せ る の に 、 一 番 重 心 か ら 離 れ て い る 下 肢 を 股 関 節 の 柔 軟 性 で 体 幹 に 引 き つ け て く る こ と が で き れ ば 、 肩 を 前 へ 出 し て 下 肢 と の バ ラ ン ス を 取 る 必 要 が な く な る と 考 え ら れ る 。

Ⅰ 目 的

伸 肘 倒 立 の 安 定 と は 、 つ ま 先 の 離 地 か ら 体 重 移 動 に よ る 重 心 線 を 手 掌 部 の 圧 力 中 心 か ら の 床 反 力 に い か に の せ る こ と が で き る か 否 か に よ る と 考 え ら れ る 。 本 研 究 で は 、 伸 肘 倒 立 の 開 始 、 す な わ ち つ ま 先 の 離 地 か ら 安 定 し た 倒 立 に な る ま で を 分 析 の 対 象 と し た 。 そ の 間 の 肩 関 節 角 度 や 股 関 節 角 度 の 違 い 、 身 体 重 心 (COＭ 、 center of mass)と 圧 中 心 (COP、 center of pressure)の 関 係 性 、 モ ー メ ン ト な ど を 調 べ る 事 に よ り 、安 定 性 に 関 す る バ イ オ メ カ ニ ク ス 的 知 見 を 求 め る 。 そ し て 、 筆 者 ら が 有 す る 伸 肘 倒 立 の 主 観 的 経 験 知 を 合 わ せ て 論 じ る こ と に よ り ス ポ ー ツ 科 学 の 競 技 力 向 上 に 関 す る 研 究 に 貢 献 す る こ と を 目 的 と し た 。 具 体 的 に は 本 研 究 の 結 果 か ら 運 動 を 安 定 さ せ る 方 法 を 導 き 出 し 、 そ れ ら を 基 に 伸 肘 倒 立 の 技 術 や 指 導 方 法 を 考 案 し 、 今 後 の 伸 肘 倒 立 の 指 導 に つ な げ て い く こ と を 目 的 と し た 。 ＩＩ 方 法 1． 被 検 者 被 験 者 は 、男 子 大 学 体 操 競 技 選 手 11 名 で 行 な っ た 。身 長 164.5 ± 6.6(cm)、 体 重 62.6 ± 6.1(kg)、年 齢 19.8 ± 1.5 （ 歳 ）で あ る 。競 技 歴 は 10.1±3.2（ 年 ） で あ っ た （ 表 1）。 競 技 力 に つ い て は 、 県 大 会 出 場 レ ベ ル か ら イ ン カ レ 個 人 総 合 優 勝 レ ベ ル ま で 様 々 で あ っ た が 、 被 験 者 の 熟 練 ・ 未 熟 練 は 実 験 前 に 伸 肘 倒 立 の 観 察 を 行 い 、 筆 者 の 観 点 か ら 優 劣 の 分 類 を 行 っ た 。 2． 測 定 手 順 測 定 動 作 と し て 閉 脚 伸 肘 倒 立 を 行 っ た 。 被 験 者 は フ ォ ー ス プ レ ー ト(Kistler 社 ， 9287B， 600×900mm)上 で 伸 肘 倒 立 を 行 い 、足 部 は フ ォ ー ス プ レ ー ト の 外 側 に 置 く よ う 指 示 し た 。 フ ォ ー ス プ レ ー ト の 中 心 辺 り に 手 を つ き 閉 脚 で 伸 肘 倒 立 を 行 い 、 倒 立 が 安 定 す る ま で を 1 試 技 と し 実 施 さ せ た 。 各 被 験 者 に は 閉 脚 伸 肘 倒 立 を 2 回 実 施 さ せ た 。 2 試 技 の う ち 安 定 し た 閉 脚 伸 肘 倒 立 1 試 技 を 選 ん だ 。 3. 分 析 方 法 デ ー タ の サ ン プ リ ン グ 周 波 数 は 、 フ ォ ー ス プ レ ー ト は １KＨ ｚ 、 カ メ ラ は 100fps（ Ｄ Ｋ Ｈ 社 製 、 1394） と し た 。 地 面 か ら の 高 さ は 1ｍ と し 、 フ ォ ー ス プ

レ ー ト の 中 心 か ら 7.5ｍ 離 れ 撮 影 し 、 被 験 者 の 側 方 か ら 撮 影 を 行 っ た （ 図 1）。 画 像 解 析 に は フ レ ー ム デ ィ ア ス Ⅱ （ Ｄ Ｋ Ｈ 社 製 ） を 使 用 し た 。 マ ー カ ー 貼 付 位 置 は 頭 頂 点 、肩 峰 点 、第 12 胸 椎 、転 子 点 、大 腿 骨 外 側 上 踝 、外 果 点 、足 先 点 、 上 腕 骨 外 側 上 踝 、 尺 骨 茎 状 突 起 、 第 5 手 中 手 骨 頭 と し た 4)_{。 被 験 者 に は 画 像 解} 析 ソ フ ト に よ る デ ジ タ イ ジ ン グ を 行 い や す く す る た め に 反 射 マ ー カ ー を 貼 付 し た 。 画 像 の キ ャ リ ブ レ ー シ ョ ン に つ い て は ， 重 錘 に 反 射 マ ー カ ー を 貼 付 し フ ォ ー ス プ レ ー ト の 中 心 か ら 左 右 の 60cm の 位 置 に 置 き 試 技 前 に 撮 影 記 録 し た 。 つ ま 先 の 離 地 か ら 倒 立 姿 勢 が 安 定 に な る ま で を 分 析 の 対 象 と し て 、 以 下 の 分 析 を 行 っ た 。

表

1 被 験 者(n=11)の身体的特性

身 長

(cm) 体 重 (kg) 年 齢 (年 ) 競 技 歴 (年 )

平 均

164.5 62.6 19.8 10.1

標 準 偏 差

6.6 6.1 1.5 3.2

図

1 実験配置図

4 .デ ー タ 分 析

4‐ 1 身 体 重 心 及 び 圧 力 中 心

身 体 重 心（ 以 下 ；COM）は デ ン プ ス タ ー モ デ ル 9)_{に よ っ て エ ク セ ル（ マ イ ク}

ロ ソ フ ト 2003）を 用 い て 算 出 し た 。得 ら れ た 座 標 デ ー タ を 使 用 し 、前 後 方 向 に お け る 身 体 重 心 を 以 下 の 式 に よ っ て 算 出 し た 。

COMX=(XCOM1・m1)＋ (XCOM2・m2) ＋ ・ ・ ・

＋ (XCOMn・mn)

こ こ で 、n は 分 節 番 号 、 m は n 番 目 の 分 節 の 質 量 比 、 X は 前 後 方 向 に お け る 分 節 中 心 の 座 標 位 置 で あ る 。 身 体 重 心 算 出 に お け る 分 節 は 頭 部 と 頚 部 、 胸 部 、 腹 部 、 上 腕 部 、 前 腕 部 、 手 部 、 大 腿 部 、 下 腿 部 、 足 部 で あ っ た 。

圧 力 中 心（ 以 下；COP）を 、フ ォ － ス プ レ ー ト に よ っ て 以 下 の 式 で 算 出 し た 。

COPx=(AZ×FX-My)/FZ

及 び COPy=(AZ×Fy-Mx)/FZ こ こ で 、AZは プ レ ー ト 表 面 か ら セ ン サ ま で の 深 さ, Mx は X 軸 周 り の モ ー メ ン ト, My は Y 軸 周 り の モ ー メ ン ト , FX フ ォ ー ス プ レ ー ト に 働 く 力 の X 方 向 成 分 (N), FY フ ォ ー ス プ レ ー ト に 働 く 力 の Y 方 向 成 分 (N), FZフ ォ ー ス プ レ ー ト に 働 く 力 の Z 方 向 成 分 (N)で あ る 。 4‐ 2 角 度 の 定 義 体 分 節 角 度 定 義 ： 前 腕 角 度 は 、 尺 骨 形 状 突 起 と 上 腕 骨 外 側 上 踝 を 結 ん だ 線 と 水 平 面 と の な す 角 度 と し た 。 体 幹 角 度 は 、 肩 峰 点 と 第 12 胸 椎 を 結 ん だ 線 と 水 平 面 と の な す 角 度 と し た 。 大 腿 角 度 は 、 転 子 点 と 大 腿 骨 外 側 上 踝 を 結 ん だ 線 と 水 平 面 と の な す 角 度 と し た 。 全 て 右 水 平 方 向 を 0 度 と し 、 反 時 計 回 り を プ ラ ス と し た （ 図 ２ ）。 関 節 角 度 定 義 ： 肩 関 節 角 度 は 、 肩 峰 点 と 上 腕 骨 外 側 上 踝 、 肩 峰 点 と 第 12 胸 椎 と の な す 角 度 と し た 。 股 関 節 角 度 は 、 転 子 点 と 第 12 胸 椎 、 転 子 点 と 大 腿 骨 外 側 上 踝 と の な す 角 度 と し た （ 図 ３ ）。

4‐ 3 モ ー メ ン ト Ｃ Ｏ Ｍ 回 り の モ ー メ ン ト ： 矢 状 面 に お け る 合 成 床 反 力 、 Ｃ Ｏ Ｍ と の モ ー メ ン ト ア ー ム 、 Ｃ Ｏ Ｍ 回 り の モ ー メ ン ト を 算 出 し た 。 Ｃ Ｏ Ｍ 回 り の モ ー メ ン ト は 時 計 回 り を マ イ ナ ス 。 反 時 計 回 り を プ ラ ス と し た （ 図 ５ ）。

図 ２ 体 分 節 角 度 の 定 義

体幹角度

0

0

0

＋

＋

＋

大腿角度

前腕角度

原 点 は フ ォ ー ス プ レ ー ト の 中 心

図 ３ 座 標 及 び 関 節 角 度 定 義

図 ４

重心回りのモーメント

前 方 (＋ ）

後 方 (－ ）

ＩＩＩ 結 果 1 体 分 節 角 度 前 腕 角 度 及 び 大 腿 角 度 に お い て は 、被 験 者 間 で 大 き な 差 は 認 め ら れ な か っ た 。 体 幹 角 度 に お い て 、熟 練 者 の 方 が 未 熟 練 者 と 比 較 し て 大 き く な る 傾 向 に あ っ た 。 熟 練 者 に お い て は 90 度 を 越 え る 者 も い た が 、未 熟 練 者 に は 90 度 を 越 え る 者 は い な か っ た 。 大 腿 角 度 に お い て は 被 験 者 間 で 大 き な 差 は 認 め ら れ な か っ た 。 2 関 節 角 度 熟 練 者 の 方 が 未 熟 練 者 と 比 較 し て 肩 関 節 角 度 が 大 き い 傾 向 に あ っ た 。 肩 関 節 角 度 の 大 き い 方 が 、 肩 が 前 へ 出 て い な い 伸 肘 倒 立 で あ り 、 熟 練 さ れ て い る と 言 え る(図 5-1,2)。 つ ま 先 離 地 の タ イ ミ ン グ か ら 腰 が 重 心 に 乗 り 、 脚 を 倒 立 に 向 け て 伸 ば し 始 め る ま で の 局 面 に 注 目 し た 。 股 関 節 角 度 が 小 さ い ほ ど 、 脚 が 重 心 に 近 づ き 、 無 駄 な 力 を 使 わ ず に 運 動 を 行 う 事 が で き る 。 熟 練 者 の 方 が 、 未 熟 練 者 と 比 較 し て 股 関 節 角 度 が 小 さ く な る 傾 向 に あ っ た 。 3 COP 及 び COM の 変 位 被 験 者 11 名 分 の COP 及 び COM の 前 後 方 向 の 変 位 を 図 6 に 示 す 。 図 6-1 は 未 熟 練 者 5 名 分 で 図 6-2 は 熟 練 者 6 名 分 の 結 果 で あ る 。横 軸 は 時 間 で 縦 軸 は 前 後 方 向 の 変 位 で あ る 。細 い 線 が COP で 太 い 線 が COM で あ る 。つ ま 先 離 地 の タ イ ミ ン グ を 縦 の 実 線 で 示 し 、 安 定 し た 倒 立 に な っ た タ イ ミ ン グ を 縦 の 点 線 で 示 す 。 つ ま 先 離 地 ま で は COM は COP 上 に 見 ら れ な い が 、つ ま 先 離 地 時 に は 熟 練 者 は ほ ぼ 全 員 が 同 じ 位 置 に な り 、 未 熟 練 者 H.T、 M.H、 Y.K は 荷 重 が 増 す の に 時 間 が か か っ て い る 。 4 モ ー メ ン ト 被 験 者 11 名 分 の Ｃ Ｏ Ｍ 回 り の モ ー メ ン ト を 図 7 に 示 す 。図 7-1 は 未 熟 練 者 5 名 分 で 図 7-2 は 熟 練 者 6 名 分 の 結 果 で あ る 。 横 軸 は 時 間 で 縦 軸 は モ ー メ ン ト で あ る 。 つ ま 先 離 地 の タ イ ミ ン グ を 縦 の 実 線 で 示 し 、 倒 立 姿 勢 に 至 っ た タ イ ミ ン グ を 縦 の 点 線 で 示 す 。 一 般 的 に 、 つ ま 先 が 離 地 す る ま で は Ｃ Ｏ Ｍ 回 り の モ ー メ ン ト は 、 時 計 回 り の モ ー メ ン ト で あ り 重 心 を 後 方 に 戻 そ う と し て い る 事 が 分 か る 。 つ ま 先 離 地 後 は

被 験 者 間 で 大 き な 差 は 認 め ら れ な か っ た が 、 未 熟 練 者 H.T 及 び W.R は 大 き な モ ー メ ン ト を 示 し た 。

-10 -8 -6 -4 -2 0 2 4 2 4 6 8 10 time (sec) di s p la cem en t (c m ) -10 -8 -6 -4 -2 0 2 4 2 4 6 8 10 time (sec) di s p la cem en t (c m ) Ｙ ． Ｋ Ｗ ． Ａ -10 -8 -6 -4 -2 0 2 4 1 3 5 7 9 time (sec) di s p la cem en t (c m ) -10 -8 -6 -4 -2 0 2 2 4 6 8 10 time (sec) di sp la cem en t (c m ) Ｈ ． Ｔ Ｍ ． Ｈ -11 -9 -7 -5 -3 -1 1 3 5 2 4 6 8 10 time (sec) d is p la ce m e nt ( cm ) Ｗ ． Ｒ 図6-1 未 熟 練 者 5 名 の 伸 肘 倒 立 開 始 か ら 安 定 倒 立 ま で の Ｃ Ｏ Ｐ 及 び Ｃ Ｏ Ｍ の 変 位 つ ま 先 離 地 安 定 倒 立 COP COM

-10 -8 -6 -4 -2 0 2 4 2 4 6 8 10 time (sec) di s p la ce m e nt ( cm ) -10 -8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8 10 time (sec) di sp la cem ent ( c m ) Ａ ． Ｈ Ｓ ． Ｔ -10 -8 -6 -4 -2 0 2 2 4 6 8 10 time (sec) di s p la ce m e nt ( cm ) -10 -8 -6 -4 -2 0 2 4 2 4 6 8 10 time (sec) di sp la cem ent ( c m ) Ｎ ． Ｋ Ｔ ． Ｎ -10 -8 -6 -4 -2 0 2 4 2 4 6 8 10 time (sec) d is p la cem ent ( cm ) -10 -8 -6 -4 -2 0 2 4 2 4 6 8 10 time (sec) d is p la cem en t (c m ) Ｉ ． Ｍ Ｓ ． Ｋ 図 6-2 熟 練 者 6 名 の 伸 肘 倒 立 か ら 安 定 倒 立 ま で の Ｃ Ｏ Ｐ 及 び Ｃ Ｏ Ｍ の 変 位 つ ま 先 離 地 安 定 倒 立 COP COM

-15 -10 -5 0 5 0 2 4 6 8 10 time (sec) m o m e n t o f fo rc e (N m ) -15 -10 -5 0 5 0 2 4 6 8 10 time (sec) m o m e n t o f fo rc e (N m ) Ｙ ． Ｋ Ｗ ． Ａ -15 -10 -5 0 5 10 15 0 2 4 6 8 10 time (sec) m o m e n t o f fo rc e (N m ) -15 -10 -5 0 5 0 2 4 6 8 10 time (sec) m o m e n t o f fo rc e (N m ) Ｈ ． Ｔ Ｍ ． Ｈ -25 -20 -15 -10 -5 0 5 10 15 20 25 0 2 4 6 8 10 time (sec) m o m e n t o f fo rc e (N m ) Ｗ ． Ｒ 図 7-1 未 熟 練 者 5 名 の 伸 肘 倒 立 開 始 か ら 安 定 倒 立 ま で の Ｃ Ｏ Ｍ 回 り の モ ー メ ン ト の 変 化 つ ま 先 離 地 安 定 倒 立

-15 -10 -5 0 5 0 2 4 6 8 10 time (sec) m o m e n t o f fo rc e (N m ) -20 -15 -10 -5 0 5 10 0 2 4 6 8 10 time (sec) m o m e n t o f fo rc e (N m ) Ａ ． Ｈ Ｓ ． Ｔ -20 -15 -10 -5 0 5 10 0 2 4 6 8 10 time (sec) m o m e n t o f fo rc e (N m ) -15 -10 -5 0 5 0 2 4 6 8 10 time (sec) m o m e n t o f fo rc e (N m ) Ｎ ． Ｋ Ｔ ． Ｎ -20 -15 -10 -5 0 5 10 0 2 4 6 8 10 time (sec) m o m e n t o f fo rc e (N m ) -15 -10 -5 0 5 10 15 0 2 4 6 8 10 time (sec) m o m e n t o f fo rc e (N m ) Ｉ ． Ｍ Ｓ ． Ｋ 図 7-2 熟 練 者 6 名 の 伸 肘 倒 立 開 始 か ら 安 定 倒 立 ま で の Ｃ Ｏ Ｍ 回 り の モ ー メ ン ト の 変 化 つ ま 先 離 地 安 定 倒 立

IV 考 察 肩 関 節 角 度 、 前 腕 角 度 及 び 股 関 節 角 度 か ら 、 熟 練 者 の ほ う が 未 熟 練 者 よ り も 運 動 を 行 な う な か で 肩 が 前 方 位 置 す る こ と が な く 、 下 肢 は 重 心 に 近 い 位 置 で 保 持 し て い た 。 熟 練 者 は 、 つ ま 先 離 地 時 に Ｃ Ｏ Ｍ が Ｃ Ｏ Ｐ 上 に 重 な っ て く る の は こ の た め で あ ろ う 。 な お 、 肩 関 節 角 度 と 体 幹 角 度 は 熟 練 者 の ほ う が 、 角 度 が 大 き く 、 股 関 節 角 度 は 角 度 が 小 さ な 値 を 示 し た 。 COP 及 び COM の 変 位 に お い て 、 多 く の 被 験 者 で は つ ま 先 が 離 地 す る ま で COM は COP 上 に 見 ら れ な い が 、 つ ま 先 が 離 地 す る と COM は COP の ほ ぼ 上 に 位 置 す る 事 に な る(図 6)。 こ れ は 、 つ ま 先 が 離 地 す る と 手 の 平 の み で 体 を 支 え バ ラ ン ス を 保 ち な が ら 倒 立 姿 勢 に な ろ う と す る た め で あ ろ う と 考 え ら れ る 。 モ ー メ ン ト ア ー ム 及 び COP と COM の 変 位 の 結 果 か ら 、つ ま 先 離 地 後 に お い て COP は COM の 前 後 を 移 動 し 、モ ー メ ン ト ア ー ム も 前 後 に 移 動 し 微 妙 な 調 整 を 行 い な が ら バ ラ ン ス を 保 っ て い た 。COM 回 り の モ ー メ ン ト に お い て は 、 つ ま 先 離 地 ま で は 前 方 方 向 に 移 動 し て い る 重 心 を 後 方 に 戻 す モ ー メ ン ト を 発 生 さ せ な が ら つ ま 先 離 地 に 至 っ て い た(図 7)。 ま た 、 つ ま 先 が 離 地 し て か ら は 前 後 の 両 方 に モ ー メ ン ト を 発 生 さ せ な が ら 、 微 調 整 を 行 い 伸 肘 倒 立 か ら 倒 立 へ と 移 行 し て い る と 考 え ら れ る 。 倒 立 姿 勢 は 直 立 姿 勢 と 比 較 し て 、 安 定 性 に 欠 け る と 考 え ら れ る が 、 倒 立 姿 勢 と 比 較 し て 伸 肘 倒 立 は よ り 大 き な 力 が 必 要 と さ れ 、 バ ラ ン ス を 保 つ 事 も 難 し い の で は な い か と 思 わ れ る 。 伸 肘 倒 立 に お い て も 、 手 関 節 ト ル ク は Ｃ Ｏ Ｍ の 動 揺 に 対 し て 重 要 な 役 割 を 持 ち 、 伸 肘 倒 立 は 直 立 姿 勢 と 比 較 し て 安 定 性 に か け る と 考 え ら れ る 。 ま た 、 伸 肘 倒 立 に お い て も 肘 関 節 の 屈 曲 に よ っ て バ ラ ン ス を 取 る 被 験 者 が 見 ら れ た 。 金 子 （1977）は 、伸 肘 倒 立 に お い て 柔 軟 性 が 最 も 重 要 だ と 述 べ て い る 。肩 関 節 角 度 を 大 き く 保 持 し 、 下 肢 を 身 体 重 心 の 近 い 位 置 に 保 持 す る 事 は 柔 軟 性 が 求 め ら れ る 。 よ っ て 柔 軟 性 は 、 伸 肘 倒 立 に お い て 重 要 な 要 素 の ひ と つ で あ る と 考 え ら れ る 。 一 方 肩 関 節 が 前 方 へ 位 置 し て し ま う の は 、 股 関 節 の 柔 軟 性 と 関 係 し て い る の で は な い か と 考 え ら れ る 。 伸 肘 倒 立 を 始 め る 前 の 段 階 で は 下 肢 は 重 心 よ り も 後 方 に あ る 。 下 肢 が 後 方 に 位 置 し た ま ま 運 動 を 行 な う と 、 重 心 の バ ラ ン ス を 取 る

た め に は 肩 を 前 方 へ 位 置 せ ざ る を 得 な く な っ て し ま う 。 つ ま り 、 肩 が 前 へ 出 て し ま う の は 、 肩 関 節 の 柔 ら か さ だ け で は な い と 考 え ら れ る 。 熟 練 者 に お い て 、 体 幹 角 度 90 度 を 越 え て い る 被 験 者 も い た が 、 股 関 節 の 柔 軟 性 が 高 く な け れ ば 90 度 を 越 え る こ と は で き な い 。重 心 に 身 体 を 乗 せ る の に 、一 番 重 心 か ら 離 れ て い る 下 肢 を 股 関 節 の 柔 軟 性 で 体 幹 に 引 き つ け て く る こ と が で き れ ば 、 肩 を 前 へ 出 し て 下 肢 と の バ ラ ン ス を 取 る 必 要 が な く な る と 考 え ら れ る 。 股 関 節 を 重 心 に 近 い 位 置 に 引 き つ け る に は 柔 軟 性 が 必 要 と 考 え ら れ る が 、 つ ま 先 が 離 地 し た 後 、 骨 盤 を 前 方 へ 移 動 さ せ る 動 作 も 必 要 に な る の で は な い か 。 骨 盤 を 前 方 へ ス ラ イ ド さ せ る と は 、 腸 腰 筋 、 腹 直 筋 、 内 外 腹 斜 筋 及 び 脊 柱 起 立 筋 群 の 体 幹 部 を 固 定 及 び 保 持 し な が ら 骨 盤 前 傾 を 行 な う 動 き で あ る 。 こ の 動 作 に よ り 、 重 心 か ら 遠 い 足 先 を で き る だ け 重 心 に 近 い 位 置 へ 移 動 す る こ と が で き る 。 い わ ゆ る 出 っ 尻 り の 状 態 で あ る 。 熟 練 者 の な か に は こ の 姿 勢 に な っ て い る も の が 複 数 人 見 ら れ た 。 そ の た め 、 こ の 姿 勢 に な る と 、 体 幹 角 度 が 90 度 よ り 大 き く な る 。 骨 盤 を 前 方 へ 移 動 す る た め に は 柔 軟 性 以 外 に 何 が 必 要 だ ろ う か 。 骨 盤 を 前 方 へ 移 動 す る た め に は 股 関 節 を 屈 曲 し た 状 態 を 下 肢 が 地 面 か ら 離 地 し て か ら も 保 持 し な け れ ば な ら な い 。 こ の 運 動 を 行 う た め に は 、 股 関 節 や 腹 筋 回 り の 保 持 す る た め の 筋 力 が 必 要 に な っ て く る と 考 え ら れ る 。 そ し て 、 骨 盤 を 前 方 へ 移 動 さ せ る 動 き を 習 得 す る 必 要 が あ る 。 具 体 的 な 方 法 と し て 、 股 関 節 の 柔 軟 性 が 高 い 事 が 前 提 で あ る が 、 下 肢 を 地 面 に つ け た ま ま 大 腿 部 と 腹 部 を つ け た 状 態 で ハ ム ス ト リ ン グ ス の ス ト レ ッ チ を し な が ら 股 関 節 を 前 へ 移 動 さ せ る 意 識 練 習 が 必 要 で あ ろ う 。 次 に 、 肩 が 前 へ 倒 れ な い よ う に 壁 に 向 か っ て 伸 肘 倒 立 を 行 な い 、 下 肢 が 離 地 し た 状 態 で 大 腿 部 と 腹 部 が 離 れ な い よ う に 骨 盤 を 移 動 さ せ る ト レ ー ニ ン グ が 良 い の で は な い か 。 下 肢 が 離 地 し た 状 態 に な る と 熟 練 者 で な け れ ば 肩 が 前 へ 出 て し ま い 、 そ の 分 下 肢 が 離 れ て し ま う 為 、 壁 に 肩 を つ け た 状 態 に す る こ と で 骨 盤 を 移 動 さ せ る と い う ト レ ー ニ ン グ が 可 能 に な る だ ろ う 。 次 に も う ひ と つ の ポ イ ン ト で あ る 、 肩 の 動 作 に 注 目 し た い 。 こ れ ま で 、 股 関 節 の 柔 軟 性 や 骨 盤 の 動 き が 肩 を 前 へ 出 さ な い と な ら な い 状 態 に し て い る と 述 べ て き た が 、 肩 関 節 自 体 の 柔 軟 性 や 動 か し 方 も 重 要 に な っ て い る 。 肩 関 節 が 開 か な け れ ば 、 い く ら 下 肢 を 近 く に 寄 せ て き た と し て も 肩 に 重 心 を

乗 せ る こ と が 出 来 ず 、 前 方 へ 倒 れ て し ま う だ ろ う 。 肩 関 節 が 開 く と は 、 肩 関 節 が 最 大 屈 曲 す る こ と で あ る 。 肩 に 重 心 が 乗 る と 関 節 の 上 に 体 重 が 乗 り 、 筋 力 は あ ま り 使 わ ず に 済 む が 、 肩 が し っ か り と 開 い て 入 っ て い な い 状 態 だ と 、 腕 の 筋 力 で 体 重 を 支 え な く て は な ら な い 。 結 果 と し て 体 力 も 消 耗 し て し ま う し 、 減 点 の 対 象 に も な っ て し ま う 。 つ ま り 、 肩 関 節 が ス ム ー ズ に 開 く よ う に ス ト レ ッ チ を す る 必 要 が あ る 。 そ し て 、 た だ 肩 関 節 が 開 く よ う に ス ト レ ッ チ を す る の で は な く 、 肩 関 節 に 重 心 が 乗 る こ と を 意 識 し な が ら ス ト レ ッ チ を し な け れ ば な ら な い 。 未 熟 練 者 に お い て 肩 関 節 に 乗 っ て い る と 見 ら れ る 人 が 非 常 に 少 な か っ た 。 肩 関 節 を 開 き な が ら 乗 せ る 動 作 を 身 に つ け る た め に 、 ス ト レ ッ チ の 際 に 肩 甲 骨 を 開 い て 行 な う こ と に よ り 肩 に 重 心 が 乗 る こ と を 感 じ ら れ る で あ ろ う 。 肩 甲 骨 を 開 い て 行 な う と は 、 肩 関 節 を 最 大 屈 曲 し た 状 態 で 、 前 鋸 筋 の 収 縮 に よ る 肩 甲 骨 の 前 方 引 き 出 し 及 び 下 方 回 旋 及 び 外 転 の 動 作 の こ と で あ る 。 方 法 と し て 、 平 行 棒 な ど の バ ー を 持 っ て 肩 を 開 い て い き 、 肩 甲 骨 を 開 き な が ら バ ー を 押 し 返 す と 肩 関 節 に 乗 っ て い る こ と が 感 じ ら れ る だ ろ う 。 肩 関 節 の 柔 軟 性 が 低 か っ た り 、 普 段 か ら 肩 に 乗 せ る 倒 立 を し て い な い と 、 バ ー を 押 し に く か っ た り 、 こ の よ う な 楽 な 運 動 で も す ぐ に 肩 が 疲 れ て し ま う 。 だ が 、 肩 関 節 が 柔 ら か く な っ て き て 肩 甲 骨 も ス ム ー ズ に 動 か す こ と が で き る よ う に な っ て く る と 、 力 強 く バ ー を 押 し 返 す こ と が で き る よ う に な っ て く る だ ろ う 。 こ の 運 動 は 伸 肘 倒 立 だ け で な く 、 倒 立 の 姿 勢 の 改 善 に も つ な が っ て く る だ ろ う 。 次 に 、 伸 肘 倒 立 に 持 ち 込 む 姿 勢 に な り 、 肩 関 節 を 開 い て 重 心 を 乗 せ る 意 識 練 習 を 行 な う 。 肩 に 乗 せ る 感 覚 が わ か っ て き た ら 、 下 肢 を 重 心 に 引 き つ け る こ と を 意 識 し な が ら 離 地 し て い く と 、 徐 々 に 良 い 姿 勢 の 伸 肘 倒 立 が 成 り 立 っ て い く も の と 思 わ れ る 。

Ｖ 結 論 伸 肘 倒 立 が 得 意 な 選 手 は 、 肩 関 節 角 度 や 体 幹 角 度 が 大 き く 、 股 関 節 角 度 が 小 さ い 位 置 で 保 持 さ れ て い る こ と が 示 さ れ た 。 ま た 、 重 心 が 圧 中 心 に 早 い タ イ ミ ン グ で 重 な り 、 安 定 し て い る こ と も 示 さ れ た 。 こ れ に よ り COM 回 り の モ ー メ ン ト も 乱 れ が 少 な く 、 無 駄 な 力 を 使 っ て い な い こ と が 示 唆 さ れ た 。 本 研 究 結 果 か ら 、 伸 肘 倒 立 を 安 定 さ せ る た め に は 、 股 関 節 及 び 肩 関 節 の 柔 軟 性 と 同 時 に 、 ス ト レ ッ チ し た 状 態 を 保 持 及 び 、 移 動 さ せ る 筋 力 や 動 作 が 必 要 で あ る と 考 え ら れ る 。 す な わ ち 、 下 肢 を 重 心 に 乗 せ る た め に 、 大 腿 部 と 腹 部 が 離 れ な い よ う に 保 持 し な が ら 股 関 節 の 骨 盤 を 前 へ 移 動 さ せ る 。 ま た 、 肩 甲 骨 を 開 く こ と で 肩 関 節 角 度 を 広 げ 、 肩 関 節 上 に 体 重 を 乗 せ る こ と が 、 指 導 上 重 要 で あ る こ と が 示 唆 さ れ た 。

ＶＩ 参 考 文 献

1) David.G. K and Grant.T: Strategies for maintaining a handstand in the anterior-posterior direction. Med. Sci. Sports. Exerc., 33(7), 1182-1188(2001). 2) 伊 達 秀 : 体 操 の 基 本 姿 勢 「 白 樺 の ポ ー ズ 」 に つ い て . 研 究 部 報 ， 79 ， 29-35(1997). 3) 伊 達 秀 : 体 操 の 基 本 姿 勢 「 白 樺 の ポ ー ズ 」 に つ い て Ⅱ . 研 究 部 報 ， 80， 25-33(1998). 4) 藤 田 恒 太 郎 : 生 態 観 察 ， 南 山 堂 ， 215-219，（ 1976） . 5) 金 子 明 友 : 体 操 競 技 教 本 ⅴ 床 運 動 （ 男 ・ 女 ） 編 , 不 昧 堂 出 版 ， 217 － 223(1977). 6) 日 本 体 操 協 会 研 究 部 : 身 体 を 自 在 に 操 る 能 力 に つ い て . 研 究 部 報 ， 77 ， 29-33(1996). 7) 日 本 体 操 協 会 審 判 委 員 会 男 子 審 判 部 : 体 操 競 技 採 点 規 則 ， 男 子 2006 年 度 版 ， 日 本 体 操 協 会 ，(2006).

8) Semyon M. Slobounov and Karl M. Newell: Postual dynamics in upright and inverted stance. J. Appl. Biomech., 12, 185-196(1996).

9) W.T.Dempster: Space requirements of the seated operator， WADC Technical report , 55-159(1955) .