弘山勉のブログ

ランニング動作の起点は股関節 ~その2~ 関節の屈伸は“テコの原理”

投稿日: 2018年 1月 15日 月曜日

骨盤が前傾して股関節の屈曲を作る必要がある理由は、下半身の関節を伸展させる(地面を押す)過程で“テコの原理”のような力の伝達方法が求められるからです。股関節と膝関節、足関節を屈曲させて伸展させることで地面に力を加えるのですが、「骨盤→大腿→下腿→足」という順番で力を伝えられると、地面から力を得て、大きな推進力が生み出せることになります。

もちろん、これは遅い速度の長距離の場合です。距離が短くなり速度が上がるほど、一瞬で伸展させることになります。私も専門家ではないので、言葉で表現するのは困難ですが、図解してみると下記のような感じです。

ご存知だと思いますが、関節には、曲げる筋肉と伸ばす筋肉が対になって存在し、互いに反対の働き(作用)をします。まとめて、拮抗筋と呼ばれますが、一般的には、関節の動きに対して、主動筋と拮抗筋という役割に分けて使われることが多いです。

「主動筋は関節の動きの中心を担い」「拮抗筋が動きの補佐を担う」ということになりますが、簡単に説明すると、主動筋が収縮し(力を入れる)、拮抗筋が伸展(弛緩)します。この対となる筋肉の緊張度合い(収縮と弛緩)とバランスを絶妙に変化させながら、関節の動きをコントロールしていくのです。

つまり、同じ筋肉が屈曲動作では収縮し、伸展動作では弛緩します。ここがポイントです。股関節と膝関節を例に挙げると、下記の対となる二つの筋肉の収縮と弛緩の割合を変えて、膝関節の角度を調整しているのです。


股関節
<屈曲> 主動筋:腸腰筋収縮 拮抗筋:大臀筋弛緩
<伸展> 主動筋:大臀筋収縮 拮抗筋:腸腰筋弛緩

膝関節
<屈曲> 主動筋:大腿二頭筋収縮 拮抗筋:大腿四頭筋弛緩
<伸展> 主動筋:大腿四頭筋収縮 拮抗筋:大腿二頭筋弛緩

関節は支点となり、筋肉によって骨の角度を変え、テコの原理を利用して力を増幅させて、下記の図のように、最終的には作用点である接地点(面)に力を加えることになります。

高くジャンプするには、関節の屈曲度合いを深くし、関節モーメントを大きくするのですが、ランニングの場合は、そこまで大きな屈曲を必要としません。人によっては、沈み込みを大きくし、屈曲を深くする人もいますが、上に跳ぶのが関の山で、前方への推進力には活かされにくいと思います。

~その3~ 股関節の屈曲と伸展 に続く