運動科楽からスポーツ再考!!

2007年03月22日

人の動きを再考します～その七：静から動へ２～

　今回は、人が静止して立っている状態を考えます。前回書きましたが、実は静止している（ここでは、マクロで見るとと表現します）ようで常に重心（COG）および足圧中心（COP）の位置は変化しています（ここではミクロで見るとと表現します）。図1.をご覧下さい。人が静止して立っている状態を真横（側面→解剖学では矢上面；しじょうめん；といいます）から見た図です。



　青色の丸で囲まれた部分を拡大し、重力と床反力を模式的に表したのが図2.です。



　さらにオレンジの丸の部分を拡大し、足関節回りの重力と床反力のモーメント（ある点を中心にした回転運動を表す：回転力をトルクという）を示しだのが図3.です。



　ここで足関節回りの重力モーメントはW×a、床反力モーメントはR×b、で表されます。静止して立っている時は、W=Rなのでaとbの長さの違いが、モーメントの違いの決定因子となります。また、aは足関節の中心から重心（COG）までの距離を、bは足関節の中心から足圧中心（COP）までの距離をそれぞれ示します。
　さて、マクロで見ると静止している様でも、ミクロで見ると常に動いている理由は、前述の両モーメントが常に等しくはないからです。仮にミクロでW×a＝R×b、だとすると、



　図4.の左上のように完全に静止状態になります。そして、これは重心と足圧中心が同じ位置にあるということを示します。しかし、実際はこの状態は瞬間的には存在しても継続しません。図4.の真ん中のように重心線が足圧中心より前方に落ちているとW×a＞R×b、となり、身体は前方に傾きます。

　その結果として足圧中心も足の前方に移動していき、重心線より前方に位置するとW×a＜R×b、となり、身体は後方に傾こうとします。

　マクロでの静止は、ミクロでのこの様な繰り返し（前傾したら元に戻し、戻しすぎると後傾しまた元に戻ろうとする）で、常に足首（足関節）の回りで実は動いているのです。元に戻ろうとする力源は下腿三頭筋（いわゆる「ふくらはぎ」の筋肉）です。したがって。ふくらはぎの筋肉はマクロ的に静止して立っている時でも常に活動しているのです。ちなみに、この様な足首回りの重心（および足圧中心）調節機構を、ankle strategy（アンクル・ストラテジー）と呼びます。これはバランス機能にとって重要な機構の一つです。これに関してはいずれまた詳述する予定です。

　今回は少し専門的になりましたが、運動に関する基礎ですので覚えておくと動作の理解が深まると思います。さて、次回は静から動の最終章です。今回述べたモーメントの調節を（例えていうと）壊して、マクロで見る静止から運動へ変化していく様態を説明します。
　参考文献：”Biomechanics and Motor Control of Human Movement” 3rd edition written by David A. Winter

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posted by asa20 ｜17:13 | 動作 | コメント(0) | トラックバック(0)