全身の力学的エネルギー変化の定量を通したスポーツ障害予防法の提案

本研究においては、グラウンドストローク動作を対象に、全身の動作解析を通して関節への負荷が大きくなる原因を明らかにして、スポーツ障害の予防法を確立することを目的としている。昨年度までに、肩の内外旋トルクの最大値が大きい被験者は肘の内反トルクや手首の掌屈トルクが大きいことが明らかになった。そこで、本年度は肩関節の内外旋トルクが大きくなる動作の特徴について明らかにすることを目指した。まず、下肢で生み出されるエネルギーが十分でない場合、肩を含む腕の関節でエネルギーを生み出す必要があり、肩の内旋トルクが大きくなる可能性があると考えた。そこで、地面を強く蹴りだし、体が打撃方向に大きく移動するような教示をした際の動作と、通常の動作を比較した。教示によって下肢で生み出されるエネルギーが増加し、全身の運動エネルギーは増加したが、ラケット速度を増加させることはできなかった。また、肩関節の内旋トルクは両条件で同様であった。そこで、肩関節内旋トルクを変化させる他の方法について思索した。ボールインパクト前に体幹を打撃方向と逆向きに回転させた場合、肩関節において腕が打撃方向と逆向きに引っ張られる。腕とラケットの重心が上腕の長軸より上側に位置している場合、肩関に作用する力が大きくなるほど肩の内旋が加速すると考えられる。このように体幹の動きのみを変更したい場合には、実動作の解析ではなくシミュレーションが有効である。そこでシミュレーションのプログラムを完成させ、インパクト前に体幹を打撃方向と逆方向に強く回転させる動作を生成した。生成された動作では、実動作と比べて肩関節で発生する力の大きさが増加し、それに伴ってラケット速度が増加することが明らかになった。補正した動作と、補正前の動作でラケット速度が一致するように時間間隔を変更することにより、公平に比較すると肩関節内旋トルクが減少することが期待される。

本研究においては、グラウンドストローク動作を対象に、全身の動作解析を通して関節への負荷が大きくなる原因を明らかにして、スポーツ障害の予防法を確立することを目的としている。昨年度までに、肩の内外旋トルクの最大値が大きい被験者は肘の内反トルクや手首の掌屈トルクが大きいことが明らかになった。そこで、本年度は肩関節の内外旋トルクが大きくなる動作の特徴について明らかにすることを目指した。まず、下肢で生み出されるエネルギーが十分でない場合、肩を含む腕の関節でエネルギーを生み出す必要があり、肩の内旋トルクが大きくなる可能性があると考えた。そこで、地面を強く蹴りだし、体が打撃方向に大きく移動するような教示をした際の動作と、通常の動作を比較した。教示によって下肢で生み出されるエネルギーが増加し、全身の運動エネルギーは増加したが、ラケット速度を増加させることはできなかった。また、肩関節の内旋トルクは両条件で同様であった。そこで、肩関節内旋トルクを変化させる他の方法について思索した。ボールインパクト前に体幹を打撃方向と逆向きに回転させた場合、肩関節において腕が打撃方向と逆向きに引っ張られる。腕とラケットの重心が上腕の長軸より上側に位置している場合、肩関に作用する力が大きくなるほど肩の内旋が加速すると考えられる。このように体幹の動きのみを変更したい場合には、実動作の解析ではなくシミュレーションが有効である。そこでシミュレーションのプログラムを完成させ、インパクト前に体幹を打撃方向と逆方向に強く回転させる動作を生成した。生成された動作では、実動作と比べて肩関節で発生する力の大きさが増加し、それに伴ってラケット速度が増加することが明らかになった。補正した動作と、補正前の動作でラケット速度が一致するように時間間隔を変更することにより、公平に比較すると肩関節内旋トルクが減少することが期待される。