トランポリン運動が男子大学生の体幹および
下肢筋力に与える影響
高 橋 珠 実・石 田 滉 弥・梨 本 侑 季
塩 原 茂・新 井 淑 弘
群馬大学教育実践研究 別刷
第36号 101~106頁 2019
群馬大学教育学部 附属学校教育臨床総合センター
トランポリン運動が男子大学生の体幹および下肢筋力に与える影響
高 橋 珠 実
1)・石 田 滉 弥
2)・梨 本 侑 季
3)塩 原 茂
4)・新 井 淑 弘
5) 1)東洋大学食環境科学部 2)日本酒類販売株式会社 3)呉竹鍼灸柔整専門学校 4)群馬大学附属幼稚園 5)群馬大学保健体育講座 トランポリン運動が男子大学生の体幹および下肢筋力に与える影響 高橋珠実・石田滉弥・梨本侑季・塩原 茂・新井淑弘Effects of trampoline exercise on the trunk and lower limb muscle strength
in male university students
Tamami TAKAHASHI
1), Hiroya ISHIDA
2), Yuki NASHIMOTO
3)Shigeru SHIOBARA
4), Yoshihiro ARAI
5)1)Toyo University Department of Food and Life Sciences 2)NIHONSHURUIHANBAI CO., LTD.
3)Kuretake School of Integrative Medicine 4)Kindergarten attached to Gunma University
5)Gunma University Department of Health and Physical Education キーワード:トランポリン運動、男子大学生、体幹筋力、下肢筋力
Keywords : trampoline, male university students, trunk muscle strength, lower limb muscle strength (2018年10月31日受理) 要 旨 本研究は、ロコモティブシンドロームに起因した運 動機能低下を防ぐためのトレーニングとして、トラン ポリン運動の可能性を検討することを目的とし、トラ ンポリン運動が男子大学生の体幹および下肢筋力に与 える影響を検討した。 T大学の男子学生を対象に9週間のトランポリント レーニング(準備運動、補強運動、トランポリン運動 計90分)を行った。その間、コントロール群には通 常の生活を約9週間送ってもらった。実験期間前後に 身体組成測定、血圧測定、体幹筋力測定、敏捷性測 定、下肢筋力測定を行い、前後の比較を行った。 コントロール群のすべての測定結果の前後比較にお いて、有意な差は認められなかった。トレーニング群 の前後比較の結果から、下肢筋力測定の「左脚のスコ ア」で有意な点数の増加が認められ、トランポリント レーニングが下肢筋力向上に影響を与える可能性が示 唆された。 背 景 健康寿命延伸のために運動器の機能維持・向上は重 要課題の一つとして挙げられる。平成28年の厚生労働 群馬大学教育実践研究 第36号 101~106頁 2019
102 高橋珠実・石田滉弥・梨本侑季・塩原 茂・新井淑弘 省による国民生活基礎調査(1)の介護が必要となった 主な原因を要介護度別にみると、要支援者では「関 節疾患」が17.2%で最も多く、次いで「高齢による衰 弱」が16.2%、そして「骨折・転倒」が15.2%で第3 位となっており、運動器に関わる原因が多くを占めて いる。運動器は骨や関節軟骨・椎間板、筋肉・靭帯・ 神経系により構成されている。その運動器の障害によ る要介護状態や要介護のリスクの高い状態を表す言葉 「ロコモティブシンドローム;運動器症候群(以下ロコ モ)」は日本整形外科学会より提唱された(2)。運動器 の主な疾患には、骨粗鬆症や骨折、変形性関節症や変 形性脊椎症、神経系障害やサルコペニアなどがある。 これらの運動器疾患は疼痛や機能障害をきたし、歩行 障害につながる。運動器の障害に関するさまざまな 課題に多くの人が気づき、対処していくには新しい言 葉・概念が必要であるとして、ロコモは提唱され(3)、 さまざまな予防対策が行われ始めている。また、歩行 障害など移動機能の低下を防ぐためには、ロコモまた は予備軍であることを早期発見し、対策することが重 要であるとし、2013年にロコモ度テスト(3)が日本整 形外科学会より発表された。ロコモ度テストは、移動機 能を確認するためのテストであり、立ち上がりテスト、 2ステップテスト、ロコモ25の3つのテストからなる。 介護予防の課題の一つとなっている高齢者の転倒・ 骨折予防について、転倒の危険因子は反応時間の遅 延、筋力低下、バランス機能の低下、歩行機能の低下 などが挙げられている(4)。運動介入を行った転倒予 防に関する先行研究では、転倒予防には筋力トレーニ ングを含む複合的運動が有効(5)、敏捷性トレーニン グが転倒予防に有効(6)など多くの研究報告がなされ ている。 トランポリン運動は足腰への負担が軽い運動、また 誰もが楽しめる運動として注目されている。そのトラ ンポリンに関する先行研究によると、高齢者を対象に ミニトランポリンを用いたトレーニングを行うこと により、足関節底屈筋力および前方転倒時のバラン ス回復能力の向上(7)、また別の研究でも高齢者の姿 勢バランスの向上が認められたことが報告されている (8)。さらに、小学生を対象とした研究では、ミニト ランポリンを行うことでバランス能力や敏捷性が向上 したことが報告されている(9)(10)。また、大学生を対 象とした研究では、トランポリントレーニングにより 背筋力の向上があったことが報告されている(11)。し かし、ここまでの先行研究では下肢筋力への影響を明 らかにしているものは数少ない。 そこで本研究は、ロコモに起因した運動機能低下を 防ぐためのトレーニングとして、トランポリン運動の 可能性を検討することを目的とした。今回はトランポ リン運動が男子大学生の体幹および下肢筋力に与える 影響を検討した。 方 法 1)対象者 T大学の男子学生を対象とした。実験開始前に研究 の目的ならびに実験内容を口頭で説明し、協力を求 め、インフォームドコンセントが得られた者のみを対 象として実験を行った。T大学の選択科目となってい るスポーツ健康科学実技(器械運動)の受講者をトラ ンポリントレーニング群(T群)とし、また受講して ない学生をコントロール群(C群)として募集した。 2)実験の流れ T群は2017年4月より、週1回のトランポリント レーニングを9回行い、そのトレーニング前後で様々 な測定・調査を行った。C群はT群と同じ期間、約9 週間の通常生活の前後でT群同様の測定・調査を行っ た。表1に本研究で行った測定項目を示した。 身長・身体組成測定および血圧等測定 身長・身体組成は、体成分分析装置ボディーコン ポジッションアナライザー(Inbody770インボディ・ ジャパン社製)を用いて、体重、BMI、体脂肪量、筋 肉量および基礎代謝量等を測定した。血圧・脈拍測 定は上腕式血圧計(オムロンHEM-8713 オムロン社 製)を用いて測定した。 体力測定 ① 体幹筋力の測定 体幹部の筋力評価を行うにあたり、背筋力と腹筋力 の測定を行った。背筋力測定では、アナログ背筋力計 (竹井機器工業社製)を用いて測定した。腹筋力測定 では、腹筋10回を行うタイムを測定した。
103 トランポリン運動が男子大学生の体幹および下肢筋力に与える影響 ② 敏捷性の測定 敏捷性測定は、ステッピング測定器(竹井機器工業 社製)を用いて、測定時間5秒の座位のステッピング の合計数を計測した。 ③ 下肢筋力測定(立ち上がりテスト) 下肢筋力の評価は、日本整形外科学会(3)により発 表された移動機能を調べるロコモ度テストの立ち上が りテストを用いて行った。立ち上がりテストでは、立 ち上がりテスト用ボックス(日本シグマックス社製) 40㎝、30㎝、20㎝、10㎝の4つの台を用い、両脚また は片脚で立ち上がれる高さを測定した。手を胸の前で 組み、台から反動をつけずに立ち上がるように指示 し、立ち上がった状態から3秒静止できた場合を「成 功」と判定した。40㎝から始め、成功後に高さを10㎝ ずつ下げていき、立ち上がることが可能であった最も 低い台の高さを測定値とした。立ち上がりテストの 結果を解析する際は、先行研究(12)より、順序尺度化 した(0:両脚40㎝ができない、1:両脚40㎝成功、 2:両脚30㎝成功、3:両脚20㎝成功、4:両脚10㎝ 成功、5:片脚40㎝成功、6:片脚30㎝成功、7:片 脚20㎝成功、8:片脚10㎝成功)。そして、本研究で は大学生を対象としたため、この評価にさらに床に 座った状態から立ち上がる「9:片脚0㎝成功」を追 加し、独自の評価方法を用いて測定を行った。また、 日本整形外科学会が定めた立ち上がりテストの評価方 法(3)は、「左右ともに立ち上がれた一番低い台を立 ち上がりテストの結果」としている。本研究では日本 整形外科学会が定めた評価方法(以下「両脚での評価 スコア」)に、左右それぞれの結果(「左脚のスコア」 および「右脚のスコア」)を加え、独自の方法により 下肢筋力の評価を行った。 3)トランポリントレーニングの内容 トレーニングではトランポリン(CA2011レギュ レーション,セノー社製)を使用した。トランポリン 指導熟練者の指導の下、準備体操および補強運動、そ してトランポリンの基礎練習(垂直跳び、膝落ち、腰 落ち、腹落ち)を中心に約90分間のトレーニングを9 週間行った。トランポリントレーニング内容は回を重 ねるごとに徐々にレベルを上げていった。 4)解析方法 統計解析は、実験期間前・後の身体組成、血圧等、 敏捷性測定、体幹筋力測定の比較には対応のあるt検 定を用いて行った。また、立ち上がりテストの実験期 間前後の比較は、ウィルコクソンの符号順位和検定を 用いて行った。なお、データの集計および解析は統計 ソフトエクセル統計2012を用い、有意水準はp<0.05 とした。 結果および考察 1)対象者プロフィール 対象者はT大学に所属する男子学生14名、C群6名 (年齢:20.8±0.4歳)、T群8名(年齢:20.3±1.1歳) であった。T群の全9回のトレーニングで、1回欠席 した者が1名、3回欠席した者が1名、残り6名は全 9回出席であった。 2)身体組成測定・血圧等測定の結果 C群およびT群の実験期間前後の身体組成測定およ 表1.測定項目
104 高橋珠実・石田滉弥・梨本侑季・塩原 茂・新井淑弘 び血圧等の測定結果を表2に示した。身体組成等(体 重、BMI、体脂肪率、筋肉量、最高血圧、最低血圧、 脈拍)の前後比較において、C群、T群ともに有意差 は認められなかった。 以上のことから、今回の9週間のトランポリント レーニングは筋肉量および血圧には影響を与えなかっ たことが示唆された。 3)体力測定の結果 実験期間前後の体力測定の結果を表3に示した。 ① 体幹筋力測定 アナログ背筋力計(竹井機器工業社製)を用いた背 筋力測定と、腹筋10回のタイムを用いて、体幹筋力の 評価を行った。C群およびT群の実験期間前後の比較 において、有意差は認められなかった。 背筋力および腹筋力測定を用いて、トランポリント レーニングが体幹筋力に与える影響について検討し た。ミドルサイズ・トランポリンを用いて、大学生を 対象に行われた先行研究(11)では、短期間トレーニン グ後に背筋力の向上が認められた。このことから、ト ランポリントレーニングが体幹筋力に与える影響が期 待された。しかし、本研究結果からは背筋力および腹 筋力の向上は認められず、体幹筋力への効果は認めら れなかった。 ② 敏捷性測定 5秒間の座位ステッピング回数を用いて、敏捷性の 評価を行った。C群およびT群の実験期間の前後比較 において、有意差は認められなかった。小学生を対象 とした研究(10)、また中学生や高校生を対象とした研 究(13)でも、敏捷性の向上が認められているが、大学 生を対象に行った本研究結果から敏捷性の向上は認め られなかった。この結果については、敏捷性を測定す る方法の違いや、対象年齢の違いが影響していると考 えられる。 表2.C群およびT群の実験期間前後の身体組成等の結果 表3.C群およびT群の実験期間前後の体力測定の結果
105 トランポリン運動が男子大学生の体幹および下肢筋力に与える影響 ③ 下肢筋力測定 立ち上がりテストでは、成功し た高さを得点化し、下肢筋力を評 価した。本来の評価方法(3)は、 左右両方成功した高さをもって、 評価するものであるが、今回は左 右それぞれの下肢筋力の変化を検 討すべく、左右それぞれの得点を 出し、比較を行った。C群および T群の実験期間前後の立ち上がり テストの結果の比較を行ったとこ ろ、C群では、「両脚での評価スコ ア」、「右脚のスコア」、および「左 脚のスコア」に有意差は認められ なかった。T群の結果では、「両 脚での評価スコア」および「右脚 のスコア」に有意差は認められな かったが、「左脚のスコア」で有 意 差 が 認 め ら れ た。 T 群 の「 左 脚 の ス コ ア 」 は 実 験 期 間 前 と 比 べ、実験期間後のスコアが有意に 高くなった(実験期間前:7.13± 1.89、 実 験 期 間 後:8.38±1.77 p <0.05)。この結果から、「両脚での 評価スコア」では、前後の差は認 められなかったが、左右ぞれぞれ の結果で検討してみると、「左脚の スコア」が有意に上がり、トレー ニング効果が認められた。 T群の各被験者の立ち上がりテ ストの結果を図1~3に示した。 「両脚での評価スコア」および「右 脚 の ス コ ア 」 に お い て、 8 名 中 2名のスコアが上がり、残り6名 の ス コ ア に 変 化 は み ら れ な か っ た(図1,2)。「左脚のスコア」で は、 8 名 中 5 名 の ス コ ア が 上 が り、残り3名のスコアには変化が みられなかった(図3)。3つのス コアすべてに変化がみられなかっ た被験者番号4番について、その要因を検討してみる と、4番はトレーニングを3回欠席しており、トレー ニング不足により下肢筋力の向上につながらなかった 可能性が考えられた。 図3.T群各被験者の「左脚のスコア」の変化 図2.T群各被験者の「右脚のスコア」の変化 図1.T群各被験者の「両脚での評価スコア」の変化
106 高橋珠実・石田滉弥・梨本侑季・塩原 茂・新井淑弘 T群の「両脚でのスコア」および「右脚のスコア」 の実験期間前後の比較において、差は認められなかっ た。しかし各被験者の結果をみると、実験期間前の時 点ですでに、立ち上がりテストのすべての点数「両脚 でのスコア」、「右脚スコア」、および「左脚スコア」 が9点満点であった者が2名いたことが確認された。 この2名についてはトランポリントレーニングによ り、下肢筋力の向上がみられたとしても、今回の測定 では評価できなかったということになる。このことか ら、男子大学生の下肢筋力を評価するにあたり、立ち 上がりテストを用いたことは適切でなかったことが考 えられ、測定項目の再検討の必要性が考えられた。 まとめ 9週間のトランポリントレーニングの効果について 検討を行うために、身体組成測定、血圧測定、体幹筋 力測定、敏捷性測定、および下肢筋力測定を行ったと ころ、左脚の下肢筋力の向上が認められた。このこと から、トランポリントレーニングが下肢筋力向上に影 響を与えることが示唆された。しかし、男子大学生の 下肢筋力測定を行うにあたり、測定評価の方法に課題 が残ったことから、下肢筋力評価方法の再検討を行 い、再度トランポリントレーニングが男子大学生の下 肢筋力に与える影響について検討していくことが今後 の課題となった。 参考文献 (1)厚生労働省.平成28年 国民生活基礎調査の概況. https://www.mhlw.go.jp/toukei/saikin/hw/k-tyosa/ k-tyosa16/dl/05.pdf.
(2)Nakamura K. A “super-aged” society and the “locomotive syndrome”. J Orthop Sci. 2008; 13(1): 1-2. (3)ロコモチャレンジ! 日本整形外科学会公認 ロコモ
ティブシンドローム予防啓発公式サイト. https://locomo-joa.jp/check/test/stand-up.html.
(4)猪飼哲夫.高齢者・片麻痺患者の転倒とバランス機能. リハビリテーション医学 2006;43:523-530.
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SR, McKay HA.J Am Geriatr. Resistance and agility training reduce fall risk in women aged 75 to 85 with low bone mass: a 6-month randomized, controlled trial. J Am Geriatr Soc. 2004, 52(5): 657-665.
(7)Aragão FA, Karamanidis K, Vaz MA, Arampatzis A. Mini-trampoline exercise related to mechanisms of dynamic stability improves the ability to regain balance in elderly. J Electromyogr Kinesiol. 2011; 21(3): 512-518. (8)de Oliveira MR, da Silva RA, Dascal JB, Teixeira DC.
Effect of different types of exercise on postural balance in elderly women: a randomized controlled trial. Arch Gerontol Geriatr. 2014; 59 (3): 506-514. (9)山本博男,直江義弘:小学校体育授業実践においてミ ニ・トランポリンを利用したトレーニングが児童のバラ ンス能力に及ぼす影響,金沢大学教育学部教育工学研究 1988;14:119-126. (10)山本博男,東 章弘,山本紳一郎,犀川 豊,堂久仁子: 小学生におけるノーバウンストランポリンのトレーニング 効果,金沢大学教育学部教育工学研究 1993;19:35-41. (11)勘島 遥,齊藤陽子.トランポリントレーニングが若年 一般成人の体力に及ぼす影響.金沢星稜大学人間科学研究 2016;10(1):45-48.
(12)Ogata T, Muranaga S, Ishibashi H, Ohe T, Izumida R, Yoshimura N, Iwaya T, Nakamura K. Development of a screening program to assess motor function in the adult population: a cross-sectional observational study. J Orthop Sci. 2015; 20(5): 888-895. (13)山本博男,東 章弘,山本紳一郎,犀川 豊,北出新 子,渡辺貴子,堂久仁子.中学生および高校生におけるト ランポビクスのトレーニング効果:男子生徒を対象にした 体育授業実践.金沢大学教育学部紀要 自然科学編 1993; 42:33-38. (たかはし たまみ・いしだ ひろや・なしもと ゆき・ しおばら しげる・あらい よしひろ)