小学生の投動作の巧みさに関わる動力学メカニズムの解明

小学生の投動作に関する研究では、観察に基づく投動作の質的分析、画像解析で関節角度などを示した量的分析があるが、いずれも小学生の投動作メカニズムの解明には至っていない。本研究は、小学生の投動作における運動依存力を定量化し、小学生の巧みな投動作の動力学メカニズムについて明らかにすることを目的とした。2022年度は、光学式モーションキャプチャーシステムを用いて動作分析する方法を重点的に確認した。特に投動作は投球腕の肩・内外旋および前腕・回内外が高速であるため、身体へ貼付するマーカーの固定方法や強度、カメラ配置について数多く試みた。その結果、本研究の実験に適したデータ収集方法に関する要領が得られた。動力学メカニズムについては、成人野球選手のピッチング動作を詳細に分析した先行研究において、体幹の回転運動によって肘関節の伸展運動が引き起こされ、投球腕末端の手とボールが加速することが明らかになっている。従来、ある部分の運動（ピッチングの例における肘関節の伸展運動）は、その関節まわりの筋群の収縮によってのみ引き起こされると考えられてきたが、別の身体部分の運動（同上、体幹の回転運動）による力が末端部に作用して運動を引き起こすことが示された。このような力は運動依存力と呼ばれ、熟達した野球選手のピッチング動作のように，ボール速度などパフォーマンスの増大に運動依存力を利用できることは，巧みな投動作の大きな要因と考えられる。2022年度および2023年度では、運動依存力を定量化する動力学的分析方法を確立することに取り組んできた。

小学生の投動作に関する研究では、観察に基づく投動作の質的分析、画像解析で関節角度などを示した量的分析があるが、いずれも小学生の投動作メカニズムの解明には至っていない。本研究は、小学生の投動作における運動依存力を定量化し、小学生の巧みな投動作の動力学メカニズムについて明らかにすることを目的とした。2022年度は、光学式モーションキャプチャーシステムを用いて動作分析する方法を重点的に確認した。特に投動作は投球腕の肩・内外旋および前腕・回内外が高速であるため、身体へ貼付するマーカーの固定方法や強度、カメラ配置について数多く試みた。その結果、本研究の実験に適したデータ収集方法に関する要領が得られた。動力学メカニズムについては、成人野球選手のピッチング動作を詳細に分析した先行研究において、体幹の回転運動によって肘関節の伸展運動が引き起こされ、投球腕末端の手とボールが加速することが明らかになっている。従来、ある部分の運動（ピッチングの例における肘関節の伸展運動）は、その関節まわりの筋群の収縮によってのみ引き起こされると考えられてきたが、別の身体部分の運動（同上、体幹の回転運動）による力が末端部に作用して運動を引き起こすことが示された。このような力は運動依存力と呼ばれ、熟達した野球選手のピッチング動作のように，ボール速度などパフォーマンスの増大に運動依存力を利用できることは，巧みな投動作の大きな要因と考えられる。2022年度および2023年度では、運動依存力を定量化する動力学的分析方法を確立することに取り組んできた。