1) 鹿屋体育大学大学院
〒8912393 鹿児島県鹿屋市白水町1 番地 2) 鹿屋体育大学
〒8912393 鹿児島県鹿屋市白水町1 番地 連絡先 杉山 敬
1. Graduate School of Education, National Institute of Fitness and Sports in Kanoya.
1 Shiromizu, Kanoya, Kagoshima 8912393 2. National Institute of Fitness and Sports in Kanoya.
1 Shiromizu, Kanoya, Kagoshima 8912393 Corresponding author t-sugi@nifs-k.ac.jp
跳躍変数と下肢キネマティクスにおけるランニングシングルレッグ
ジャンプとファンクショナルシングルレッグジャンプとの関係
脚間差に着目して
杉山 敬1) 亀田 麻依1) 蔭山 雅洋1)
木葉 一総2) 金久 博昭2) 前田 明2)
Takashi Sugiyama1, Mai Kameda1, Masahiro Kageyama1, Kazufusa Kiba2, Hiroaki Kanehisa2and Akira
Maeda2: Relationships between running and functional single leg jumps in jumping variables and
kinematics of the lower extremities, focusing on diŠerences between jumping legs. Japan J. Phys. Educ. Hlth. Sport Sci. 60: 151163, June, 2015
AbstractThe present study aimed to clarify the relationships between running and functional single leg jumps in jumping variables and kinematics of the lower extremities in collegiate male basketball play-ers, with speciˆc emphasis on the diŠerences between the two jumping legs. Twelve basketball players performed maximal single leg jumps with a running approach (RSJ) as well as functional jumps (FJs), including drop and bound jumps from a height of 30 cm(DJ), ˆve repeated rebound jumps, vertical countermovement jumps, and squat jumps from a knee angle of 120°(SQJ) using the dominant leg (D leg) and non-dominant leg (NDleg). Three-dimensional kinematics data during each jump were collect-ed using a 12 Raptor camera infrarcollect-ed motion analysis system(MAC 3D system) at a sampling frequency of 500 Hz. Jump height, jump index, running velocity, change in horizontal velocity at takeoŠ phase (DHV), reactive strength (SQJ) and kinematics of the lower extremities were calculated. The sym-metry indices of the jumping and kinematics variables were calculated as{2×(Dleg-NDleg)/(Dleg +NDleg)}×100. Jump heights, jump indices, and SQJs in the RSJ and DJ, andDHV in the RSJ were signiˆcantly higher for the Dleg than for the NDleg. During the takeoŠ phase in the two jumps, the joint angles and angular velocities of the ankle were signiˆcantly larger for the Dleg than for the ND leg. Moreover, the symmetry indices of jump height in DJ,DHV in RSJ, SQJ, and kinematics of the an-kle joint in the RSJ and DJ were positively correlated with the symmetry index of jump height in the RSJ. These ˆndings indicate that 1) the asymmetry of jump ability in the RSJ is attributable to the asymmetry of ankle behavior in the touchdown and takeoŠ phases, and 2) among FJs, the DJ may be useful for as-sessing and improving the asymmetry of the RSJ.
Key wordsreactive strength, symmetry index, drop jump, ankle angle キーワード反発パワー発揮,左右差指数,ドロップジャンプ,足関節角度
.緒
言
バスケットボール競技において,跳躍能力は優 れたパフォーマンスを発揮するための重要な身体 要素の 1 つである.バスケットボール競技にお けるジャンプ動作には,他の跳躍系競技と同様, 助 走 を伴 うシ ン グ ル レ ッ グ ジ ャ ン プ (runningsingle leg jump,以下「RSJ」と略す)がある. バスケットボールでは,その能力が高く,かつ左 右の踏切脚ともに同水準の RSJ 能力を有するこ とで,多様な攻撃や守備への対応が可能となる. しかしながら,バスケットボール選手は,踏切が 得意な脚(dominant leg,以下「Dleg」と略す) と苦手な脚(non-dominant leg,以下「NDleg」 と 略 す ) を も つ ( Schiltz et al., 2009 ) こ と か ら,RSJ 能力には脚間差があると考えられる. これまでのところ,RSJ については,バスケ ットボール選手や陸上競技の跳躍選手を対象に, ジャンプ高の高い選手とそうでない選手の動作要 因の比較やジャンプ高と跳躍変数間の相関関係が 検 討 さ れ て き た ( 阿 江 , 1996b Greig and Yeadon, 2000Ritzdorf, 2009Stefanyshyn and Nigg, 1998).しかし,それらはジャンプ高の決 定要因をキネマティクスから明らかにすることを 目 的 と し た も の で あ り , RSJ 能 力 の 脚 間 差 に 関わるキネマティクス要因を検討した例はない. 一方,助走を伴わないシングルレッグジャンプ能 力の脚間差は,ドロップジャンプ(drop jump, 以下「DJ」と略す),リバウンドジャンプ(re-bound jump,以下「RJ」と略す),スクワットジ ャンプ(squat jump,以下「SQJ」と略す)や反 動を伴う垂直跳(counter movement jump,以下 「CMJ」と略す)といったファンクショナルジャ ンプ(functional jumps,以下「FJs」と略す)を 対象に,数多く検討されてきている(de Ruiter et al., 2010Hewit et al., 2012Maulder and Cronin, 2005Meylan et al., 2010Miyaguchi
and Demura, 2010Schiltz et al., 2009
Swearingen et al., 2011).それらのなかで,バス ケ ッ ト ボ ー ル 選 手 の み を 対 象 に し た 知 見 は Schiltz et al.(2009)の報告に限られ,DJ ジャ ンプ高は Dleg が NDleg より有意に高いことが 示されている.しかし,バスケットボール選手を 対象に RSJ 能力の脚間差を検討した例はない. また,FJs におけるジャンプ中のキネティクス要 因から脚間差を検討した例もあり,CMJ ジャン プ高に脚間差が認められるにもかかわらず,膝関 節伸展トルク(Miyaguchi and Demura, 2010),
床反力,発揮パワーおよび筋力(Meylan et al., 2010)には差がないと報告されている.しかし, これらの先行研究では,FJs 能力や下肢の力発揮 における脚間差や各ジャンプの測定値間の相関関 係を検討しているにすぎない. バスケットボール選手では下肢の傷害が最も多 く(Deitch et al., 2006Ellapen et al., 2012 Nelson et al., 2007),筋力や発揮パフォーマンス における脚間差が10を超えると,片側の脚の 筋力が不足したまま競技を継続する,あるいは一 方の脚を酷使した場合に傷害リスクが高まるとい われている(Schiltz et al., 2009).したがって, RSJ 能力の脚間差が大きい選手は,NDleg によ る跳躍パフォーマンスが低いだけでなく,踏切脚 の 傷 害 リ ス ク が 高 ま る と 考 え ら れ る . 一 方 , Miura et al.(2010)は測定値間の関係に基づき, RSJ 能力向上のトレーニングや評価の手段とし ての RJ の有用性を指摘しており,FJs は RSJ 能 力の脚間差を低減させるトレーニングとなる可能 性を持つ.しかし,Miura et al.(2010)は,両 脚または一方の脚によるジャンプの測定のみに限 定しており,跳躍変数や動作の脚間差において, RSJ と FJs との間にどのような類似性がみられ るのかは不明である.この点を明らかにすること は,RSJ 能力の脚間差の評価や,RSJ 能力の脚 間差の低減を目的とするトレーニング手段として の FJs の有効性を議論するうえで,有用な情報 になると考えられる.さらに,RSJ および FJs ともに踏切脚に着目し,下肢キネマティクスの脚 間差や,その脚間差と RSJ 能力の脚間差との関 係を検討することで,RSJ 能力の脚間差を改善 するための技術指導にもつながる知見が得られる 可能性がある. そこで本研究は,大学男子バスケットボール選 手を対象に,跳躍変数と下肢キネマティクスにお ける脚間差に着目し,RSJ 能力と FJs 能力の関 係を明らかにすることを目的とした.
.方
法
. 被検者 被検者は,全日本大学バスケットボール選手権 出場チームに所属する健常な男子選手12名であ っ た( 身 長 176.3± 4.2 cm, 体重 71.6±9.4 kg,年齢21.0±2.2歳,競技歴10.8±2.2年, ガード5 名,フォワード4 名,センターフォ ワード3 名,レギュラー群8 名,非レギュ ラー群4 名).いずれの被検者も過去に重大な 下肢の傷害がないことを確認した.本研究では, 先 行 研 究 に 倣 い RSJ ジ ャ ン プ 高 が 高 く , ア ン ケートにて「よく使用する」,「得意である」と 回答された脚を Dleg(右 2 名,左10名),もう 一方の脚を NDleg と定義した(Meylan et al., 2010Schiltz et al., 2009).また,本研究は鹿屋 体育大学倫理委員会の承諾を得て実施した.な お,全ての被検者には,事前に本研究の内容・目 的・測定における危険性,個人情報の秘匿につい て十分に説明したうえで,書面にて実験参加の同 意を得た. . シングルレッグジャンプの実験内容 RSJ の助走距離は,主な競技エリアである 3 ポイントライン(6.75 m)を基準に 6 m に設定 し,その実施に当たっては,被検者に高さ 3.05 m に設置した目標物に触れる努力をするよう指 示した.FJs は,以下に示す 4 種のジャンプをシ ングルレッグにて行った.1)高さ 30 cm の台か らの DJ(Delahunt et al., 2006),2)その場での 5 連続 RJ(Miura et al., 2010),3)反動と腕振 りを利用した CMJ(Newton et al., 2006),4)膝 関節120°屈曲状態から腰に手を当てたままでのSQJ(de Ruiter et al., 2010Maulder and Cronin, 2005)を行った.被検者には全試技最大 努力で跳ぶよう指示した.全ての試技順および踏 切脚順をランダムとし,各ジャンプにおいて左右 の各脚にて 3 試行ずつ行った.DJ と RJ はでき る限り接地時間を短くした上で高く跳ぶよう指示 した.DJ の台高 30 cm は,シングルレッグでの DJ が行われている先行研究の 31 cm(Bates et al., 2013)と 35 cm(Delahunt et al., 2006)を参 考に決定した.SQJ 以外の跳躍は,腕の振り込 み 動 作 を 制 限 せ ず に 行 っ た ( Delahunt et al., 2006Miura et al., 2010).跳躍動作の測定に は,光学式 三次元動作解析シ ステム(Mac3D, Motion Analysis社 製 ) の 12 台 の 専 用 カ メ ラ Raptor と 2 台 の フ ォ ー ス プ ラ ッ ト フ ォ ー ム (Z15907, Kistler 社製)を使用した.なお,測定 前には十分なウォーミングアップと練習を行い, 各試技間には十分な休息を挟んだ. 光学式三次元動作解析システムによる測定は, 身体部位30点に反射マーカ(直径 13 mm)を貼 付し,毎秒500コマ,シャッタースピード1/2000 秒 に て , 各 マ ー カ の 三 次 元 座 標 を 計 測 し た . Mac3D シ ス テ ム の キ ャ リ ブ レ ー シ ョ ン に お け る,カメラ12台の較正点の実測三次元座標値と 算出された三次元座標値との平均誤差は 0.4 mm 以下であった.身体部位30点は,頭部 3 点(頭 頂,頭部前部,頭部後部),上肢10点(左右の肩 峰,肘内側および外側,手首中点および第三中手 指節関節),体幹部 3 点(仙骨,左右の上前腸骨 棘),下肢14点(左右の大転子,大腿骨内側上顆 および外側上顆,内果および外果,第五中足骨頭 および踵後部)とした(Figure 1).身体各部位 のマーカ座標の解析は,三次元分析ソフト(Cor-tex 3.1.1.1290, Motion Analysis 社製)を用いて 行った.また,身体各部位のマーカの三次元座標 は,MATLAB R2012a(The MathWorks, Inc.) を用いて,遮断周波数 13 Hz による位相ずれな しの 4 次の Butterworth digital low pass ˆlter に よって平滑化した(Hay et al., 1999).ジャンプ 動作中の接地および離地の判断には,フォースプ ラットフォームを使用し,そのデータは専用アン プ を 介 し て , サ ン プ リ ン グ レ ー ト 2000 Hz で パーソナルコンピュータに取り込んだ.なお,三 次元座標および床反力データは,A/D ボードを 介して同期した.静止座標系は,助走開始から踏 切位置に向かうベクトルを Y 軸,鉛直上向きを Z 軸,Y および Z 軸に直行する助走時の右向きの 軸を X 軸とした.
Figure 1 Markers on landmarks of the body
Figure 2 Joint angle (left) and angular velocity (right) of lower extremities in takeoŠ leg. Angular veloc-ity was deˆned as positive during extension in (a) hip and (b) knee joint and (c) plantar-‰exion, and nega-tive during ‰exion and dorsi‰exion.
Figure 3 Analysis phase and assessment values. . 評価項目および分析方法 評価項目はジャンプ高,接地時間,jump index (ジャンプ高/接地時間),助走速度および踏切脚 の関節角度と角速度とした(Figure 2, 3).また, 大宮ほか(2009)に倣い,踏切水平速度減少量 (踏切接地水平速度-踏切離地速度,decreasing horizontal velocity以下「DHV」と略す)も算 出した.なお,DHV の算出にあたり,踏切脚接 地時の水平速度に脚間差がないことを対応のある t 検定により確認した(p=0.468, t=0.751).さ らに,助走速度や落下衝撃に対する力発揮の増加 率の評価である reactive strength((各ジャンプ 高-SQJ ジャンプ高)/SQJ ジャンプ高×100,以 下「SQJ」と略す)を算出した(Maulder and Cronin, 2005Ritzdorf, 2009).分析対象は,最 もジャンプ高の高い試技とし,RJ は 5 連続ジャ ンプのうち最もジャンプ高の高い跳躍とした.測 定値におけ る脚間差は,以下に示す symmetry index(Wong et al., 2007)を用いて算出した.
symmetry index()=2×(Dleg-NDleg)
Dleg+NDleg ×100 ジャンプ高は,体幹部であり振上げ動作による 影響が小さいと考えられる仙骨に貼付したマーカ が,最高点に達した Z 座標と立位時の Z 座標の 差から実測値として算出した.RSJ の接地時間 は床に踵が接地してからつま先が離地するまで, DJ と RJ の接地時間はつま先が接地してから離 地するまでとした.助走速度は,踏切 1 歩前脚 が床に接地してから踏切脚が離地するまでの,Y 軸方向の重心速度の最高値を算出した.身体重心 は,阿江(1996a)の身体部分慣性係数を用いて 推定した.下肢関節角度は先行研究(Bobbert et al., 1987Wilson et al., 2011)を参考に,足関 節,膝関節および股関節の 3 次元角度を算出し た.足関節角度は大腿骨外側上顆と外果および第 五中足骨頭と外果を結ぶ線分のなす角,膝関節角 度は大転子と大腿骨外側上顆および外果と大腿骨 外側上顆を結ぶ線分のなす角,股関節角度は上前 腸骨棘と大転子および大腿骨外側上顆と大転子の なす角とした(Figure 2, left).なお,股関節は 先行研究を参考に定義したが,体幹の屈曲や伸展 による影響を除くため,起点を肩峰や首ではなく 上前腸骨棘とした.関節角度は伸展および底屈す ると値が増加し,屈曲および背屈すると値が減少 するよう定義した.関節角速度は,上記で求めた 各関節角度をそれぞれ 5 点微分法によって時間 微分することで算出し,伸展および底屈方向を 正,屈曲および背屈方向を負と定義した(Figure 2).ジャンプ高,助走速度,DHV および関節角 度と角速度の解析には,MATLAB R2012a (The MathWorks, Inc.)を用いた.分析区間は,踏切
Table 1 Jumping variables and correlation between the symmetry indices of RSJ height and of jumping variables (jump height and jump index).
D-leg ND-leg Symmetry Index () Correlation with RSJ Height SI
r p Jump Height RSJ m 0.72±0.06 0.68±0.06 6.2±3.8 ― ― DJ 0.40±0.03 0.38±0.04 5.5±6.7 .796†† 0.002 RJ 0.38±0.03 0.37±0.03 2.9±4.6 0.014 0.965 SQJ 0.31±0.02 0.31±0.03 0.3±6.2 0.416 0.179 CMJ 0.42±0.03 0.40±0.04 4.2±7.7 0.537 0.072 Jump Index RSJ m/s 3.20±0.42 2.97±0.35 7.3±4.9 0.401 0.196 DJ 1.39±0.16 1.32±0.18 5.3±7.7 0.538 0.071 RJ 1.35±0.14 1.29±0.10 4.1±6.7 0.269 0.398 Values are mean±SDs.
RSJ, Running single leg jump. DJ, Drop jump from 30 cm height. RJ, Rebound jump (5 consecutive vertical jumps).
SQJ, Squat jump from knee joint angle of 120 degree with arms akimbo. CMJ, Countermovement jump. Symmetry Index, Symmetry index of jumps variables.
Correlation with RSJ Height SI, It showed correlation between RSJ Height SI and symmetry index of jumps variables. and indicate that the diŠerence between the D-leg and the ND-leg is signiˆcant p<0.05 and 0.001, respectively.
††indicates that the correlation between the legs in the valuables of symmetry index and RSJ Height SI is signiˆcant at
p<0.01.
脚接地10コマ前から離地10コマ後までとした. さらに,先行研究に倣い(木越ほか,2004),踏
切局面を接地から重心最下点(以下「CGzmin」と
略すminimal vertical displacement of the center
of gravity)までの重心下降局面(以下「CGdes」
と略すCG descent phase),CGzminから離地ま
での重心上昇局面(以下「CGasc」と略すCG
ascent phase)に区分した.関節角度は,最大値 (以下「Max」と略すmaximal),最小値(以下
「Min」と略すminimal),CGzminの値を,関節角
速度は Max, Min, CGzminおよび CGdesの平均値
(以下「Average CGdes」と略すAverage value
of CGdes) と CGascの 平 均 値 ( 以 下 「 Average
CGasc」と略すAverage value of CGasc)を算出
した. . 統計処理 全ての値は平均値±標準偏差で示した.各跳躍 の評価項目における踏切脚間の比較は,対応のあ る t 検定を用いて行った.また,RSJ 能力の脚間 差と関係性の高い要因を検討するため,RSJ ジ
ャンプ高の symmetry index(以下「RSJ Height SI」と略す)と各評価項目の symmetry index と の相関関係を Pearson の積率相関係数により評 価した.統計的有意水準は危険率 5未満とし, 統 計 処 理 ソ フ ト に は IBM SPSS statistics 22 (IBM 社製)を用いた.
.結
果
. 跳躍変数における脚間差と RSJ と FJs と の関係 RSJ および DJ のジャンプ高と jump index は, Dleg が NDleg より有意に高い値を示した(p < 0.05 ― 0.001, Table 1). RJ, SQJ お よ び CMJ のジャンプ高には,有意な脚間差が認められなか った.接地時間は,RSJ において Dleg が0.226 ± 0.013 s, ND leg が 0.229 ± 0.010 s, DJ に お い て D leg が 0.297 ± 0.037 s, ND leg が 0.298 ± 0.039 s, RJ に お い て D leg が 0.284 ± 0.023 s, NDleg が0.294±0.019 s であり,全ての試技に 有意な脚間差は認められなかった.Table 2 Jumping variables and correlation between the symmetry indices of RSJ height and of jumping variables (running velocity, DHV and SQJ).
D-leg ND-leg Symmetry Index () Correlation with RSJ Height SI
r p Running Velocity m/s 8.08±0.54 7.96±0.41 1.3±6.0 0.274 0.389 DHV m/s 6.14±0.49 5.86±0.45 4.5±6.1 .895††† 0.000 SQJ RSJ 133.5±22.3 120.0±19.6 10.7±10.3 .682† 0.015 DJ 31.2±14.2 24.3±11.3 26.7±23.8 .581† 0.047 RJ 24.4±11.3 21.3±12.0 18.9±49.1 0.285 0.369 CMJ 35.5±7.9 30.2±6.9 16.0±22.1 0.209 0.514 Values are mean±SDs.
Running Velocity, Maximal value of CG during RSJ.
DHV, Decrease in horizontal velocity at takeoŠ phase during RSJ. SQJ, Vertical reactive strength percentage diŠerences values. Symmetry Index, Symmetry index of jumps variables.
Correlation with RSJ Height SI, It showed correlation between RSJ Height SI and symmetry index of jumps variables. and indicate that diŠerence between the D-leg and the ND-leg is signiˆcant p<0.05 and 0.01, respectively.
†and†††indicate that the correlation between the legs in the valuables of symmetry index and RSJ Height SI is
sig-niˆcant at p<0.05 and 0.001, respectively.
Table 3 Joint angles of lower extremities.
Joint Angles RSJ DJ
D-leg ND-leg Symmetry Index () D-leg ND-leg Symmetry Index () Hip Max deg 122.3±7.9 121.7±6.7 0.4±6.5 115.8±7.6 115.9±7.1 -0.1±6.6 Min 85.9±10.2 83.0±8.9 3.2±9.8 89.8±7.5 89.1±7.6 0.8±10.6 CGzmin 89.3±9.6 85.9±8.7 3.7±9.3 93.3±7.8 92.5±8.9 1.0±9.9 Knee Max deg 175.4±2.7 173.8±2.6 0.9±1.4 174.9±3.1 174.8±2.6 0.0±1.5 Min 141.5±4.4 138.4±4.6 2.2±2.4 133.7±6.2 133.3±5.9 0.3±3.8 CGzmin 153.3±4.7 151.1±5.9 1.4±2.7 134.4±6.2 134.0±5.8 0.2±3.8 Ankle Max deg 124.6±4.2 120.2±3.2 3.5±4.2 118.4±4.0 114.1±4.1 3.7±3.3 Min 97.6±4.9 93.2±4.4 4.5±4.9 81.6±4.1 79.4±3.6 2.7±3.3 CGzmin 110.7±5.2 107.5±4.6 2.9±5.4 82.1±3.9 79.7±3.5 2.9±3.9
Values are mean±SDs.
Max, Maximal value. Min, Minimal value. CGzmin, Value of minimal vertical displacement of center of gravity.
Symmetry Index, Symmetry index of lower extremities variables.
and indicate that diŠerence between D-leg and ND-leg is signiˆcant at p<0.05 and 0.01, respectively.
RSJ の助走速度に脚間差は認められなかった が,DHV は Dleg が NDleg より有意に高値で あった(p<0.05, Table 2).RSJ(p<0.01), DJ (p<0.01)および CMJ(p<0.05)における SQJ は,Dleg が NDleg より有意に高値であっ たが,RJ のSQJ に有意な脚間差は認められな かった(Table 2). Table 1 と Table 2 に , 各 跳 躍 変 数 に お け る symmetry index と RSJ Height SI と の 相 関 係 数 をまとめた.RSJ Height SI は,DJ ジャンプ高,
Table 4 Joint angular velocities of lower extremities. Joint Angular
Velocities
RSJ DJ
D-leg ND-leg Symmetry Index () D-leg ND-leg Symmetry Index () Hip Max deg/s 286.8±54.8 308.4±63.0 -7.1±23.2 203.2±40.0 220.2±40.4 -8.0±20.4 Min 47.6±24.8 43.5±42.0 40.0±179.7 -25.2±50.6 -41.2±60.0 -168.1±353.7 CGzmin 72.6±36.3 65.4±38.8 17.7±110.2 74.4±22.8 63.8±37.9 41.0±93.4 Average CGdes 69.0±32.9 56.2±39.8 26.4±101.5 17.6±37.3 6.9±48.7 33.1±224.0 Average CGasc 186.2±27.9 200.3±36.5 -6.6±15.6 134.0±25.7 139.9±27.8 -3.9±22.1 Knee Max deg/s 471.4±44.3 468.8±40.3 0.5±10.1 483.5±54.0 484.2±43.8 -0.5±10.1 Min -297.8±45.6 -309.7±38.5 -4.3±15.3 -289.9±42.6 -267.4±46.6 8.3±19.6 CGzmin -275.9±43.7 -297.6±34.2 -8.1±15.6 -59.7±42.3 -64.4±25.7 17.5±90.8 Average CGdes -202.4±49.7 -224.0±49.6 -10.7±23.5 -192.3±36.4 -185.3±36.8 3.4±21.7 Average CGasc 120.7±23.7 127.9±22.9 -5.7±25.6 234.8±38.3 240.3±26.6 -3.1±17.3 Ankle Max deg/s 424.2±68.8 423.8±58.0 -0.3±7.8 432.0±36.0 417.4±38.3 3.5±2.8 Min -165.5±29.4 -175.6±26.5 -6.3±17.9 -346.4±52.0 -355.6±60.4 -2.1±16.2 CGzmin 13.1±96.6 8.9±132.2 -87.6±152.9 -22.8±23.2 -30.2±16.7 35.5±193.3 Average CGdes 222.1±108.8 215.2±152.1 20.9±86.8 -213.7±38.8 -217.6±45.1 -1.1±14.4 Average CGasc 76.5±19.7 72.7±17.6 4.7±4.3 219.7±35.2 208.3±29.5 5.1±3.9
Values are mean±SDs.
Max, Maximal value. Min, Minimal value. CGzmin, Value of minimal vertical displacement of center of gravity.
Average CGdes, Mean value from touchdown to CGzmin. Average CGasc, Mean value from CGzminto takeoŠ.
Symmetry Index, Symmetry index of lower extremities variables.
and indicate that diŠerence between D-leg and ND-leg is signiˆcant at p<0.01 and 0.001, respectively.
RSJ のDHV,ならびに RSJ および DJのSQJ
の symmetry index と有意な正の相関関係にあっ た(p<0.05―0.001).RJ, SQJ および CMJ にお ける各跳躍変数の symmetry index と RSJ Height
SIとの間には,有意な相関関係が認められなか った. . 下 肢 キ ネ マ テ ィ ク ス に お け る 脚 間 差 と RSJと DJ との関係 Table 3 は , RSJ お よ び 各 変 数 に お い て RSJ Height SIと有意な相関関係を示した DJ におけ る下肢関節角度について,Dleg と NDleg を比 較 し た も の で あ る . RSJ に お け る 膝 関 節 角 度 (Max, Min)および足関節角度(Max, Min)は, Dleg が NDleg より有意に高値を示した(p< 0.05― 0.001).DJ に お け る 足関 節 角 度 ( Max,
Min, CGzmin)は,Dleg が NDleg より有意に高
い値であった(p<0.05―0.01).
Table 4 に,RSJ と DJ の関節角速度について, Dleg と NDleg の比較を示した.RSJ における
足関節角速度(Average CGasc)および DJ にお
ける足関節角速度(Max, Average CGasc)は,D
leg が ND leg と 比 較 し て 有 意 に 高 値 を 示 し た (p<0.01―0.001).両ジャンプともに,膝関節お よび股関節の角速度に,有意な脚間差は認められ なかった.
Figure 4, 5 に , RSJ と DJ に お け る 関 節 角 速 度の symmetry index と RSJ Height SI の相関関 係を示した.RSJ および DJ における足関節角度
(Max, Min)および角速度(Average CGasc)の
symmetry index は , RSJ Height SI と 有 意 な 正 の相関関係にあった(p<0.05―0.01).
Figure 4 Correlation between the symmetry indices of RSJ height and of ankle angles. Max means max-imal value and Min means minmax-imal value.
Figure 5 Correlation between the symmetry indices of RSJ height and of ankle angular velocities. Average CGascmeans mean value from touchdown to value of minimal vertical displacement of center of
gravity (CGzmin)to Take OŠ.
.考
察
. ジャンプ遂行能力および RSJ Height SI と競技パフォーマンスの関係 本研究の RSJ ジャンプ高は平均が 0.70 m,最 大が 0.82 m であり,12名中10名の被検者がゴー ルリングに触れることが可能であった.アスリー トを対象に RSJ ジャンプ高を検討した研究によ る と , 走 高 跳 選 手 が 平 均 0.76 m , 最 大 0.82 m (LaŠaye et al., 2005),バスケットボール選手が 平均 0.59 m(Miura et al., 2010)という値が報 告されている.本研究において,30 cm 台から行 っ た DJ ジ ャ ン プ 高 の 平 均 値 は 0.39 m で あ っ た . プ ロ バ ス ケ ッ ト ボ ー ル 選 手 を 対 象 に し た Schiltz et al.(2009)の結果によると,20 cm 台 か ら 行 っ た DJ ジ ャ ン プ 高 は D leg が 0.28 m, NDleg が 0.25 m であり,台高に 10 cm の差は あるが,その値は本研究の被検者に比較して低 い.さらに,本研究の RJ ジャンプ高の平均値は 0.38 m であり,先行研究(Miura et al., 2010) で報告されている大学バスケットボール選手の平 均値(0.26 m)より高い.したがって,本研究 における被検者のジャンプ能力は,跳躍系アス リートとして高いレベルにあったといえる. RSJ Height SI は , レ ギ ュ ラ ー 群 8 名 の 平 均 4.0 ( 最 大 8.5 , 最 小 1.0 ) に 対 し , 非 レ ギュラー群 4 名の平均は10.7(最大13.4,最 小 9.0 ) で あ っ た . Theoharopoulos and Tsit-skaris(2000)によると,RSJ 能力における D leg と NDleg との差は,プロバスケットボール 選手になる過程で形成される可能性があると述べ ている.しかし,本研究では,RSJ Height SI は レギュラー群が小さく,非レギュラー群が大きい という特徴を示した.これらの結果は,Theo-haropoulos and Tsitskaris(2000)の見解と異な り,少なくとも大学選手では,RSJ 能力の脚間 差が小さい選手が大きい選手よりも競技パフォー マンスが高いことを示唆している.つまり,RSJ 能力の脚間差を低減させることは,大学バスケットボール選手にとって競技パフォーマンス向上の 一助となる可能性を持つ.
なお,RSJ と DJ におけるジャンプ高と jump
indexは,Dleg が NDleg よりも有意に高い値
を示したが,その他の FJs に脚間差は認められ なかった(Table 1).また,FJs のなかで唯一, 脚間差の認められた DJ ジャンプ高の symmetry indexは,RSJ Height SI と正の相関関係にあっ た ( Table 1). そ こ で , RSJ と DJ に 焦 点 を 当 て,両ジャンプの脚間差およびそれらの測定値に おける symmetry index と RSJ Height SI との関 係について考察を進める. . RSJと DJ における跳躍変数の脚間差お よびそれらと RSJ Height SI との関係 RSJ の助走速度に有意な脚間差は認められな かったが,DHV は Dleg が NDleg より高値を 示した(Table 2).DHV の結果は,踏切接地時 の水平速度に脚間で差がなくても,ジャンプ高の 高い Dleg では離地時の水平速度が低く,ジャ ンプ高の低い NDleg では離地時の水平速度が高 い,つまり,NDleg での前方移動が大きいこと を意味する.走高跳では至適な助走速度範囲があ るものの,一般的に速度が高くなるにつれてジャ ンプ高も向上する(Greig and Yeadon, 2000). しかし,本研究の助走速度と DHV の結果を考慮 すると,RSJ におけるジャンプ高の脚間差を低 減させるには,DHV が大きくなるよう離地時の 水平速度を低下させることが重要であると推察さ れる.すなわち,Dleg では踏切接地の水平速度 を離地の鉛直速度へと速度変換が効果的に行えて いたと推測される.一方,NDleg では離地の 際,前方向速度が維持されたことで十分な鉛直速 度が獲得できず,ジャンプ高が低値を示したと示 唆される.また,DHV の symmetry index は, RSJ Height SI と正の相関関係にあった(Table 2).つまり,助走速度そのものよりも,その速 度を離地時に低下させられるか(鉛直速度に変換 できるか)という,DHV の symmetry index が RSJ Height SI を決定する一要因であると考えら れる. RSJ お よ び DJ に お け る SQJ は , D leg が NDleg よりも高値を示し,それらの symmetry indexは RSJ Height SI と正の相関関係を示した (Table 2).SQJ は,鉛直方向の SSC 能力の評
価指標として採用され(Maulder and Cronin,
2005),走高跳選手がジャンプ高を獲得するため に最も重要な能力の 1 つであると指摘されてい る(Ritzdorf, 2009).したがって,RSJ や DJ に おいて,助走からの踏切や台からの落下に合わせ た踏切局面において,Dleg は NDleg に比べ鉛 直方向へ大きな力を瞬間的に発揮する能力に優れ ており,この能力も RSJ Height SI に影響を与 えていると考えられる. . RSJと DJ における下肢キネマティクス の脚間差およびそれらと RSJ Height SI との関係 RSJ の膝関節角度は,Dleg が NDleg より高 値を示した(Table 3).このことは,Dleg が NDleg に比べ伸展位を保持して踏み切っていた ことを意味する.走高跳選手は,膝関節を伸展位 に保持したまま踏み切ることでジャンプ高を獲得 している(Greig and Yeadon, 2000).また,走 高跳では,脚の屈曲や伸展というよりも,踏切足 を軸に身体を回転させてジャンプ高を獲得すると も報告されている(阿江,1996b).したがって, Dleg は NDleg に比較して,膝関節を伸展位に 保ったまま踏み切ることで離地の鉛直速度を効果 的に獲得しており,このためジャンプ高が高い可 能性がある.しかし ,膝関節角度の symmetry index は RSJ Height SI と相関関係が認められな か っ た . こ の こ と は , 膝 関 節 動 態 の 脚 間 差 が RSJ Height SI に直接影響を持たないことを意味 する. RSJ と DJ の足関節角度および角速度は,D leg が ND leg よ り も 高 値 を 示 し た ( Table 3, 4).すなわち,Dleg は NDleg に比べ,足関節 をより底屈位に保持し,踏切後半(重心上昇局面) の足関節角速度が高い状態で踏み切っていた.ま た,両ジャンプにおける足関節動態の symmetry index が RSJ Height SI と強い相関関係にあった
(Figure 4, 5).これらの結果は,足関節動態の脚 間差が大きい選手は RSJ Height SI も大きいこ とを意味する.バリスティックな跳躍や RJ にお いて効果的なジャンプを行うためには,eccen-tric局面における足関節のスティッフネスを高め ることが重要であり(Yoon et al., 2007),RSJ 中 の足関節は,膝関節や股関節と比較し大きな力を 発揮する点において重要な役割を果たすと指摘さ れている(Stefanyshyn and Nigg, 1998).また, DJ と CMJ に お い て , 足 関 節 と 膝 関 節 の 発 揮 モーメントと発揮パワーが最も大きく,跳躍時の 力発揮を向上させるには DJ において底屈と伸展 方 向 の 出 力 を 高 め る 必 要 性 が 報 告 さ れ て い る (Bobbert et al., 1987).つまり,両ジャンプとも に Dleg は NDleg と比べ,足関節の屈曲運動に よる緩衝作用が抑制されるよう底屈位を維持でき たことで,離地時の大きな力発揮につながったと 考えられる.これらの点を考慮に入れると,足関 節 動 態 の 脚 間 差 と そ の symmetry index が RSJ Height SIを決定する一要因であると考えられる. . RSJ能力における脚間差の評価および脚 間差低減のトレーニングとしての DJ の活 用について FJs のなかで唯一 DJ は,RSJ と同一の測定変 数(ジャンプ高,jump index, SQJ,足関節角 度および角速度)において有意な脚間差が認めら れ , そ の な か で も jump index を 除 く 各 変 数 の symmetry index が RSJ Height SI と 有 意 な 相 関 関係を示した(Table 1, 2, Figure 4, 5).これら の結果は,DJ のジャンプ高やSQJ の symmet-ry index が,RSJ Height SI を簡易に推定する有 効な指標になることを示唆している.Young et al.(1999)は,DJ トレーニングが RSJ 能力に 及ぼす影響を検討しているが,トレーニング後の RSJ ジャンプ高に有意な変化は認められていな い.その理由として,Young et al.(1999)は, DJ によるトレーニングを両脚で行ったことによ る動作様式上の差異であると述べている.このよ うな知見は,RSJ 能力およびその脚間差を改善 するためには,DJ トレーニングをシングルレッ グにて行うことの必要性を示唆するものである が,その効果の実態は今後の検討課題である.
.要
約
本研究では,RSJ において左右の踏切脚を使 用する大学バスケットボール選手を対象に,跳躍 変数と下肢キネマティクスの脚間差に着目し, RSJ と FJs 能力の関係性を検討した.その主な 結果は以下の通りであった. 1) RSJ の助走速度に脚間差は認められなか ったが,ジャンプ高,jump index, SQJ, DHV および足関節角度と角速度に有意な脚間差(D leg > ND leg ) が 認 め ら れ , SQJ とDHV のsymmetry index と RSJ Height SI と の 間 に 有 意 な相関関係が認められた.
2 ) FJs の な か で DJ の ジ ャ ン プ 高 お よ び
jump index に有意な脚間差(Dleg>NDleg) が認められた.さらに,DJ のSQJ および足関 節角度と角速度に有意な脚間差(Dleg>NDleg) が認められ,RSJ と同様に,ジャンプ高,SQJ お よ び 足 関 節 動 態 の symmetry index と RSJ Height SIに有意な相関関係が認められた. 以上の結果から,1)RSJ 能力の脚間差は,接 地中の足関節動態における脚間差に起因するこ と,および 2)FJs のなかで DJ は,RSJ 能力の 脚間差の評価およびその脚間差を低減するトレー ニング手段に活用できると考えられる. 文 献 阿江通良(1996a)日本人幼少年およびアスリートの身 体部分慣性係数.Jpn. J. Sports. Sci., 15(3): 155 162. 阿江通良(1996b)陸上競技の高く跳ぶ動作と遠く跳ぶ 動作.バイオメカニズム学会誌,20(2): 5762. Bates, N.A., Ford, K.R., Myer, G.D., and Hewett, T.E.
(2013) Kinetic and kinematic diŠerences between ˆrst and second landings of a drop vertical jump task. Implications for injury risk assessments. Clin. Biomech., 28(4): 459466.
Bobbert, M.F., Huijing, P.A., and van Ingen Schenau, G.J. (1987) Drop jumping. I. The in‰uence of
jump-ing technique on the biomechanics of jumpjump-ing. Med. Sci. Sports Exerc., 19(4): 332338.
Deitch, J.R., Starkey, C., Walters, S.L., and Moseley, J.B. (2006) Injury risk in professional basketball players. A comparison of Women's National Basket-ball Association and National BasketBasket-ball Association athletes. Am. J. Sports Med., 34(7): 10771083. Delahunt, E., Monaghan, K., and Caulˆeld, B. (2006)
Changes in lower limb kinematics, kinetics, and mus-cle activity in subjects with functional instability of the ankle joint during a single leg drop jump. J. Or-thop. Res., 234(10): 19912000.
de Ruiter, C.J., de Korte, A., Schreven, S., and de Haan, A. (2010) Leg dominancy in relation to fast isometric torque production and squat jump height. Eur. J. Appl. Physiol., 108(2): 247255.
Ellapen, T.J., Narsigan, S., Essack, F.M., Jugroop, P., Macrae, N.A., Milne, J., Stow, C., and van Heerden, H.J. (2012) Prevalence of basketball-related mus-culoskeletal injuries among university players.Afr. J. Phys. Health Education, Recreation Dance, 18(2): 308316.
Greig, M.P. and Yeadon, M.R. (2000) The in‰uence of touchdown parameters on the performance of a high jumper. J. Appl. Biomech., 16(4): 367378. Hay, J.G., Thorson, E.M., and Kippenhan, B.C. (1999)
Changes in muscle-tendon length during the take-oŠ of a running long jump. J. Sports Sci., 17(2): 159 172.
Hewit, J.K., Cronin, J.B., and Hume, P.A. (2012) Asymmetry in multi-directional jumping tasks. Phys. Ther. Sport., 13(4): 238242.
木越清信,岩井浩一,島田一志,尾縣 貢(2004)ド ロップジャンプにおける姿勢が下肢関節Kinetics お よびジャンプパフォーマンスに及ぼす影響.体育学 研究,49(5): 435445.
LaŠaye, G., Bardy, BG., and Durey, A. (2005) Leg stiŠ-ness and expertise in men jumping. Med. Sci. Sports Exerc., 37(4): 536543.
Maulder, P. and Cronin, J. (2005) Horizontal and verti-cal jump assessment: reliability, symmetry, dis-criminative and predictive ability. Phys. Ther. Sport., 6(2): 7482.
Meylan, C.M., Nosaka K., Green J., and Cronin J.B. (2010) Temporal and kinetic analysis of unilateral jumping in the vertical, horizontal, and lateral direc-tions. J. Sports Sci., 28(5): 545554.
Miura, K., Yamamoto, M., Tamaki, H., and Zushi, K. (2010) Determinants of the abilities to jump higher and shorten the contact time in a running 1legged vertical jump in basketball. J. Strength Cond. Res., 24(1): 201206.
Miyaguchi, K. and Demura, S. (2010) Speciˆc factors that in‰uence deciding the takeoŠ leg during jumping movements. J. Strength Cond. Res., 24(9): 2516 2522.
Nelson, A.J., Collins, C.L., Yard, E.E., Fields, S.K., and Comstock. R.D. (2007) Ankle injuries among United States high school sports athletes, 20052006. J. Athl. Train., 42(3): 381387.
Newton, R.U., Gerber, A., Nimphius, S., Shim, J.K., Doan, B.K., Robertson, M., Pearson, D.R., Craig, B.W., H äakkinen, K., and Kraemer, W.J. (2006) De-termination of functional strength imbalance of the lower extremities. J. Strength Cond. Res., 20(4): 971977.
大宮真一,木越清信,尾縣貢(2009)リバウンドジャ ンプ能力が走り幅跳び能力に及ぼす影響小学校6 年生を対象として.体育学研究,54(1): 5566. Ritzdorf, W. (2009) Approaches to technique and
tech-nical training in the high jump. New Studies Athlet., 24(3): 3134.
Schiltz, M., Lehance, C., Maquet, D., Bury, T., Crielaard, J.M., and Croisier, J.L. (2009) Explosive strength imbalances in professional basketball play-ers. J. Athl. Train., 44(l): 3947.
Stefanyshyn, D.J. and Nigg, B.M. (1998) Contribution of the lower extremity joints to mechanical energy in running vertical jumps and running long jumps. J. Sports Sci., 16(2): 177186.
Swearingen, J., Lawrence, E., Stevens, J., Jackson, C., Waggy, C., and Davis, D.S. (2011) Correlation of single leg vertical jump, single leg hop for distance, and single leg hop for time. Phys. Ther. Sport., 12(4): 194198.
Theoharopoulos, A. and Tsitskaris, G. (2000) Isokinet-ic evaluation of the ankle plantar and dorsi‰exion strength to determine the dominant limb in basketball players. Isokinet. Exerc. Sci., 8(4): 181186. Wilson, C., King, M.A., and Yeadon, M.R. (2011) The
eŠects of initial conditions and takeoŠ technique on running jumps for height and distance. J. Biomech., 44(12): 22072212.
WisløŠ, U., and Hong, Y. (2007) DiŠerence in plan-tar pressure between the preferred and non-preferred feet in four soccer-related movements. Br. J. Sports Med., 41(2): 8492.
Yoon, S., Tauchi, K., and Takamatsu, K. (2007) EŠect of ankle joint stiŠness during eccentric phase in re-bound jumps on ankle joint torque at midpoint. Int. J. Sports Med., 28(1): 6671.
Young, W.B., Wilson, G.J., and Byrne, C. (1999) A
comparison of drop jump training methods: EŠects on leg extensor strength qualities and jumping perfor-mance. Int. J. Sports Med., 20(5): 295303.