#57 サッカーとジュニア Vol.2

 前回のブログでサッカー選手に特に必要な4つの体力的要素について説明しました。今回のブログでは、その体力的要素の測定方法とプロサッカー選手の基準値について紹介します。

①持久的パフォーマンス

 持久的パフォーマンスを発揮する能力を最も精度高く評価できる指標は、最大酸素摂取量です。最大酸素摂取量とは、1分間あたりで摂取される酸素摂取量の最大値のことで、この値が高い程持久的能力が高いと評価することができます。プロサッカー選手の最大酸素摂取量の平均値は、50~75ml/kg/minであり、あるJリーグチームの平均値は57.3 ml/kg/minであると報告されています。しかしながら、最大酸素摂取量の測定は、高額な機器が必要であり、また専門的な知識をもった測定者が必要です。最大酸素摂取量を測定したい人は、一度スポーツおきなわのスタッフに問い合わせてみてください。

 このように最大酸素摂取量を直接測定するためには、さまざまなコストがかかるため、一般的には、サッカー選手の持久的能力は、フィールドテストを行い、その結果から最大酸素摂取量を推定する方法が用いられます。代表的な測定としては、文部科学省の新体力テスト項目である20mシャトルランニングです。サッカーでは、YO-YO Endurance Testの結果から最大酸素摂取量を推定する方法を用いることもあります。YO-YO Testの詳細は下記から調べることができます。

http://sandcplanning.com/solution/category/detail/?cd=10

②高強度運動パフォーマンス

 高強度運動パフォーマンスを発揮する能力の測定には、YO-YO Intermittent Recovery Test(YOYOIR)が良く用いられます。YOYOIRの結果と、試合中の高強度ランニング距離との間には、有意な高い正の相関関係があると報告されています(図1)。

   

図1:YOYOIR level1の結果と試合中の高強度ランニング距離との関係

表1に、アンダーカテゴリーの男子日本代表サッカー選手のYOYOIR level2の結果を示します。ポジションやその選手のプレーの特徴にもよりますが、プロサッカー選手(GKを除く)の基準値としては、男子であればYOYOIR level2の記録が1000m以上、女子であればYOYOIR level1の記録が1520m以上であると考えられえています。

表1:アンダーカテゴリー男子日本代表選手のスプリントテストおよびYOYOIR level2の結果

③スプリントパフォーマンス

 サッカーの試合中、1回のスプリントの時間は平均で2~4秒であり、距離にすると20m以下が多いです。表1にアンダーカテゴリーの男子日本代表サッカー選手の20mスプリントテスト時の結果を示します。このデータは、光電管システム(図2)を用いて測定しています。スタートは音や光刺激に反応するのではなく、選手の任意のタイミングで行ったデータです。スタートから10mと20m位置に光電管を設置し、スタートから10mと20mまでの記録が表1に示してあります。同じ測定方法で、ある年の男子日本代表サッカー選手(A代表)のスタートから10mまでのスプリントに要した時間の平均は1.73秒(GK除く)でした。競技レベルが高い程、10mのような短い距離を素早く走る能力に優れている傾向があります。

図2:アンダーカテゴリーの男子日本代表サッカー選手のスプリント測定で使用した光電管

4)筋発揮パフォーマンス

 ジャンプなど下肢のパワーを瞬発的に発揮する能力は、スプリント能力と同様に試合における決定的な場面で重要な体力的要素です。サッカーでは主にスクワットジャンプ(SJ)、カウンタームーブメントジャンプ腕ふりなし(CMJ腕なし)、カウンタームーブメントジャンプ腕ふりあり(CMJ腕ふりあり)の3種類の測定項目が用いられます。ジャンプの測定方法は、ヤードスティックなどを用いたタッチ式、腰に専用ベルトを巻いてひもの伸びた長さによって測定するひも式、専用のマットスイッチ(図3)を用いて滞空時間からジャンプ高を推定する滞空時間式があります。その中でもサッカーでは滞空時間式でCMJの腕ふりなしの測定値を下肢のパワー発揮能力の指標として用いることが多いです。表2にエリートサッカー選手(プロサッカー選手)の滞空時間式で測定したCMJ腕ふりなしの基準値を示します。プロサッカー選手の基準値としては、男子であれば40~45cm、女子であれば30~35cmであると考えられています。

         

表2:エリートサッカー選手の基準値(マットスイッチを用いたCMJ腕ふりなし)

次回のブログでは、これらの4つの体力的要素を向上させるトレーニングについて紹介したいと思います。

 

引用文献

・日本サッカー協会医学委員会(2019)コーチとプレイヤーのためのサッカー医学テキスト第2版.金原出版・東京.

・ヤン・バングスボ,マグニ・モア(2015)パフォーマンス向上に役立つサッカー選手の体力測定と評価.大修館書店・東京.

中京大学スポーツ科学部 准教授 大家 利之

#56 サッカーとジュニア vol.1

 サッカーは、ルールが分かりやすく、用具をあまり必要としないことから世界的にも人気の高いスポーツです。老若男女問わず、レクリーエーションとして、競技スポーツとして、誰もが楽しめるスポーツです。その中でも本ブログでは、プロサッカー選手に必要な体力的要素やトレーニングについて3回にわたって紹介します。

 

  • サッカー選手は1試合(90分間)でどれくらい走るのか?

 最近では、測定機器が小型・軽量化したことや、競技規則の改正によりサッカー選手の試合中の動きをほぼリアルタイムで数値化することができるようになりした。サッカー選手の試合中の動きを測定するのに良く用いられるのは、GPS(Global Positioning System)を利用したパフォーマンス分析装置です(図1)。

図1 GPSパフォーマンス分析装置(https://archivetips.com/gpexe)

GPSパフォーマンス分析装置を使用したデータから、サッカー選手は、1試合で9km~12km走ると言われています(GKは4kmくらい)。ただし、ほぼ一定のペースで前向きに走る陸上の長距離走種目とは違い、サッカー選手はスプリント、ジャンプ、ターン、シュートやタックルなどさまざまな動き繰り返しながら90分間動き続ける体力が必要です。特に時速15km以上の高強度の動きを繰り返す能力は、シュートチャンスを生み出したり、防いだりする決定的な場面で必要です。高強度な動きを繰り返す能力は、現代サッカーでは特に選手に求められます。

 

  • サッカー選手に必要な体力的要素とは?

 サッカー選手の試合中のパフォーマンス発揮に影響する主な要素は、①心理的・社会的要素、②技術的要素、③戦術的要素、④体力的要素、の4つです。ここではサッカー選手が試合中に高いパフォーマンスを発揮するための体力的要素について説明します。

 サッカー選手に特に求められる体力的要素は、次に示す4つです。1)持久的パフォーマンス、2)高強度運動パフォーマンス、3)スプリントパフォーマンス、そして4)筋発揮パフォーマンスです。

1)持久的パフォーマンス

 先程も書きましたが、サッカー選手は試合中にさまざまな動きを行いながら、90分間走り続けます。したがって、サッカー選手に特に求められるのは、2)で示す高強度運動パフォーマンスを繰り返す能力です。しかしながら、一定強度の運動を持続的に行う基礎的な持久力が全く必要ないわけではありません。高強度運動と高強度運動のリカバリー時(回復時)の素早い回復と、この基礎的な持久力の高さは密接に関係しています。基礎的な持久力もサッカー選手には必要な体力的要素です。

 

2)高強度運動パフォーマンス

 スプリント、ジャンプやシュートなど試合中に高強度な運動を繰り返すことができる能力は現代のサッカー選手に特に求められます。イタリアのトップレベルの選手を対象にしたMohrらの研究によると、時速15km以上の高強度運動は1試合あたり平均2.43kmで、競技レベルが高い選手は低い選手と比較してその距離が長いことを報告しています。

 

3)スプリントパフォーマンス

 サッカーの試合中、1回のスプリントの時間は平均で2~4秒であり、距離にすると20m以下が多いです。20m以下の短い距離を素早く走る能力は、試合における決定的な場面で大変重要な体力要素です。試合の中で発揮されるスプリント能力とは、疾走能力だけでなく、認知能力や予測する能力も含まれます。

 

4)筋発揮パフォーマンス

 ジャンプなど下肢のパワーを瞬発的に発揮する能力は、スプリント能力と同様に試合における決定的な場面で重要な体力的要素です。

 

次回のブログでは、これらの4つの体力的要素の測定方法とプロサッカー選手になるためにはどれくらいの能力が必要かについて紹介したいと思います。

 

参考文献

・日本サッカー協会医学委員会(2019)コーチとプレイヤーのためのサッカー医学テキスト第2版.金原出版・東京.

・Mohr et al.(2003)Match performance of high-standard soccer players with special reference to development of fatigue. J Sports Sci; 21: 519-528.

プロフィール

大家利之【おおや としゆき】先生

中京大学スポーツ科学部 准教授

 

 

#55 心拍数でゴルフのスコアを伸ばす!

今回のタイトルのヒントとなる論文はこちら↓

Heart Rate Variability Biofeedback as a Strategy for Dealing with Competitive Anxiety: A Case Study.

今回の論文内容を簡単に説明すると、

”心拍変動と呼吸について理解し、Heart Rate Variability (HRV)  Biofeedback (BFB) トレーニングを実施することで、競技中の不安やストレスが軽減され、それが競技のパフォーマンスにも影響するのかどうか?を調べたケーススタディとなります。

*Heart Rate Variability(HRV)  Biofeedback (BFB) とは、かなりざっくりですが、自分の心拍変動を確認【モニターなどを確認】しながら、複式呼吸を実施したり、心拍変動と呼吸を合わせていくなどのトレーニング方法。【さらに詳しく知りたい方は、参考文献をご参考下さい。】

今回、この内容を調べようと考えた経緯として、#53 ゴルフは、手足が長いと有利?! の内容の中で、有酸素性能力とゴルフのスコアには相関があるという内容をご紹介させて頂いたのですが、”有酸素性能力が高い➾息があがりずらい➾パフォーマンスに心拍数が関係しているのでは?”という素朴な疑問から今回の論文に辿り着くこととなりました。

個人的に期待していたのは、有酸素性能力が高いことで疲れづらくショットが安定しパフォーマンスがあがるのでは?という点だったのですが、今回の内容は少し違う視点でとらえられていたので、みなさんも宜しければご参考下さい。

〇心拍変動と呼吸との関係を知る。

みなさんもご存じの通り、心拍変動には自律神経が関係しており、交感神経が優位になると心拍数は上がり、副交感神経が優位になると心拍数は下がります。心拍変動に影響を及ぼす要因としては、呼吸や感情、体や行動の変化などが挙げられます。また、心拍数は体の内部【神経、内分泌、免疫 etc】を正常且つ一定に保つための恒常性にも影響を及ぼします。

 

〇ケーススタディ内容

 対象:14歳/高校1年生のゴルフ選手【競技歴:7歳~】

    HRV BFBトレーニング前のスコア:平均スコア91【試合】平均スコア70【練習】

〇試合と練習とのスコアにギャップが、、

 本人曰く、競技中のストレスや不安をマネジメントすることが出来ず、パニックになることがある。体の反応としては、呼吸が浅くなる、心拍が速くなる、汗をかく。などが上げられる。これらが原因で、練習通りのスコアが試合で出せないと考えられる。

〇実際のトレーニング

10週間、HRV BFB トレーニングを実施。【合計10セッション, 45-60分/回】

➾1,4,7,10セッションは情報を記録【気分、不安、生理学的指標(ECG,呼吸)etc】/ 2,3,5,6,9 セッションは記録せず。セッション中の呼吸は深すぎないゆっくりとお腹を意識した呼吸を実践。その他にも、毎日20分”ストレスイレイザー”というディバイスを用いて呼吸練習を実施。毎週の試合のスコアを記録。その他にも、心理学的指標として、”The Profile of Mood States (POMS)”や “The Competitive State Anxiety Inventory (CSAI-2) “を用いて、怒り・混乱・落ち込み・疲れ・テンション・活力など6つの気分、自信や冷静さなどを数値化。

”ストレスイレイザー”イメージ写真

 

〇結果

試合時の平均スコアが91から75に向上【-15】

 

合計10セッションのトレーニング終了時には、落ち込みや疲れ等、気分的にマイナスとなるような数値が改善。自信を示す数値に関しては、4ポイント から 26ポイントへと大幅に向上【高校男子アスリートの平均24.5, SD = 5.52】 。

 

まとめ

日頃、無意識に行っている呼吸に意識を向けトレーニングを積むことで効率よくストレスを軽減でき、自信やパフォーマンス向上にも繋がる可能性があるのは面白い視点だと感じました。特に今回のように精神的に未成熟なジュニア選手に対しての取り組みは貴重な情報となる為、今後の指導にも活かしていこうと思います。

また、n=1【被験者】ではあったものの、今回の論文以外にも、HRV BFBトレーニングをおこなうことでレスリングの選手のリアクションタイムやリカバリー時間の短縮、野球のバッティングのパフォーマンスがあがったなどの報告があるようなので、今後も注視していこうと考えています。

P.S. 

タイガーウッズがガムを噛んでいるのは心拍数を落ち着かせる為かな?! 複式呼吸で、吐く息を長く&ガムを噛みながらプレーすると、、

ゴルフのスコアが伸びるかも?!!

Leah Lagos, Evgeny Vaschillo, Bronya Vaschillo, Paul Lehrer, Marsha Bates, and Robert Pandina. Heart Rate Variability Biofeedback as a Strategy for
Dealing with Competitive Anxiety: A Case Study. Applied Psychophysiology & Biofeedback. Volume 36, Issue 3, pp. 109–115, 2008.

Heart Rate Variability(HRV)  Biofeedback (BFB)トレーニング詳細⇩

Lehrer, Vaschillo, and Vaschillo. Resonant Frequency Biofeedback Training to Increase Cardiac Variability: Rationale and Manual for Training. Applied Psychophysiology and Biofeedback 25(3):177-91, 2000.

 

 

#51 モチベーションが高まる「ちょうどいい目標」とは??

新型コロナウイルスの感染拡大に伴い、今年予定されていた東京オリンピックが来年に延期となってしまいました。選手のモチベーションへの影響が懸念されますが、「延期になってもモチベーションを保ち、その日に向けてやっていきたい」といった力強い選手のコメントもありました。

モチベーション(動機づけ)とは、「行動を開始させ、その行動を適切な方向へと導いていく過程」の総称です。

コーチが選手に動機づけを行う際には、目標を設定することが重要です。なぜなら目標は活動の方向と到達点を示し、選手の行動を適切な方向へと導くものだからです。

しかし、その目標があまりに高過ぎると、行動を開始する意欲が生まれません。逆に、目標が低過ぎても、その目標に進んで取り組む気持ちになれません。つまり、目標が高過ぎても低過ぎても、選手の行動を適切な方向に導くことができないのです。

そこで今回は、選手にとって「ちょうどいい目標」とは??のヒントを与えてくれる「目標の設定が立ち幅跳びの成績に及ぼす効果」(杉原と海野 1976)をご紹介します。

   

この実験では被験者に立ち幅跳びを行わせ、その跳躍距離を成績として評価しています。立ち幅跳びを行う際、被験者には「達成できる可能性の異なるいくつかの目標」を与えます。いくつかの目標とは、「自身の最大跳躍距離の100, 110, 120, 130%の跳躍距離」です。

その結果、下記の図のような結果が得られました。

それぞれの%目標(横軸)で記録された%最大跳躍距離(縦軸)を比較すると、最大跳躍距離の110%を目標にしたとき、立ち幅跳びの成績が最も良くなることが分かりました。

目標を設定せずに立ち幅跳びを行うと、目標を設定した場合よりも成績が悪いことも分かりました。)

最大跳躍距離の110%の目標とは、達成できる可能性が50%くらいのものです。

これらのことから、選手にとって「ちょうどいい目標」とは、自身の努力で達成できる可能性が五分五分くらいの挑戦的な目標であると言えます。

ご紹介したような目標設定は、何回、何mのように明確かつ具体的な数値を設定できる場合に効果的です。サッカー選手のリフティング回数、野球選手の遠投距離、テニス選手のサーブ成功率などの目標設定を行う際に活用してみてはいかがでしょうか?

   

数値目標を設定して練習を行う際には、選手に記録を伝えるフィードバックを行うことをオススメします。下記の図は、目標の設定やフィードバックの実施がパフォーマンスの改善に及ぼす影響を示したものです。

この図のポイントは、目標設定と共にフィードバックを実施したときのパフォーマンスの増加率が、目標設定のみの増加率とフィードバック実施のみの増加率の単純な足し算よりも大きいところです。

すなわち、目標の設定と共にフィードバックを実施することで、パフォーマンス改善への「相乗効果」を期待できるということです。

   

今回のブログでは、選手にとって「ちょうどいい目標」とは「自身の努力で達成できる可能性が五分五分くらいの挑戦的な目標」とお伝えしました。

私の目標は「NAHAマラソンでのサブ4達成」ですが、日々の練習ではサブ4ぎりぎりのレースペースを目標に設定しています。もう少し挑戦的なペースを目標にしなければいけませんね…(汗)

   

参考文献

・松田岩男、杉原隆編著. 4. 運動と動機づけ, 新版 運動心理学入門, 大修館書店, 東京, 54-87, 1987.

・杉原隆. 8. 目標設定と目標志向性, 新版 運動指導の心理学, 大修館書店, 東京, 161-178, 2008.

#48 トップのラグビー選手、ジュニア時代はこうだった !!6つのポイント 最終回

ワールドカップラグビーの決勝から2週間経ったにもかかわらず関わらず、その余韻を楽しむかのように多くのメディアに各選手が出演している姿を見かけます。先日、某局で放送されていた番組にプロップの稲垣選手が出演していたのですが、収録中全く笑わず、しまいには周りの出演者から笑い方を指導されていたのが非常に印象的でした(^-^)。その他にもうどんを1度に2kgたいらげた話や小学生時代に体育館の床に穴をあけてしまった話など稲垣選手のことがますます気になってきた今日この頃です。そんなトップの選手がジュニア期にどう過ごしていたのか気になりますよね? 今回も前回に引き続きラグビーのジュニア選手に関しての情報をシェアさせて頂きますね。

⑤トップで成功するカギはジュニア期の持久系能力にあり。

一般的に競技レベルが上がるにつれて、持久系の能力は高くなることが分かっており、バックスの選手がフォワードの選手に比べ高い傾向にあります。VO2max(ml/kg/min)という持久系の能力を評価する数値をみてみると、ジュニア期におけるトレーニング効果は、18歳の選手よりも15歳の選手の方が高かったというデータもあるようです。(トレーニング期間10-14週間)

将来プロ選手になった選手とそうでない選手が13~15歳当時どうだったのかを調べてみると、VO2max(ml/kg/min)は49.8±4.6 vs 47.6±5.6とプロ選手になった選手の方がそうでない選手に比べて高かったようです。

その他にも持久力に関して下記の情報があったのでシェアさせて頂きます。
エリート選手 vs それ以外の選手: マルチステージフィットネステスト(15歳期)
10.6±0.5 vs 8.0±0.6

持久系の能力は、激しい運動を繰り返したり、トーナメント中のリカバリーを早めるという点でも重要な役割を果たす為、ジュニア期からその能力をしっかりと養っておくことは将来トップレベルで成功する為に重要なポイントとなりそうです。

指導者の方々は持久系の能力が年齢やポジションにより変化し、それが将来のキャリアに影響することも抑えておく必要があります。ラグビーはコンタクト競技という特性上ケガのリスクも高い為、持久系能力を養う際には、ローイングや自転車エルゴメーターを積極的に利用することをおススメします。

⑥ジュニア期の筋力はどれくらい?

 16~17歳頃に筋力が大きく伸びているというデータがあり、それは体の成熟と共に筋力トレーニングの介入が影響しているではないかという推測があります。

プロ選手のジュニア期の筋力を振り返ってみると、1回挙上(1RM)できる重さはスクワット:134.3±12.8(17歳時)/ベンチプレス:115.4±15.4(18歳時)/プローンロウ:107.4+10.8(19歳時)というデータがあります。

筋力は、スピードやパワーとの関連があり下肢の筋力強化がタックルやボール運びの能力を引き上げることと、筋力を向上させることは走力やコンタクト能力の向上、筋疲労の軽減などにも繋がります。

フォワード選手はバックス選手に比べて大きな力を生みだす必要がありますが、挙上重量を体重比でみると大差がないことが分かっています。(例えば、体重100kgのフォワード選手が200kgのスクワットを実施した場合と体重70kgのバックスの選手が140kgのスクワットを実施した場合、挙上した重量の絶対値は異なれど、挙上した重さを体重で除すると、それぞれ体重の2倍と等しくなります。) その他、バックスはフォワードの選手に比べて、カウンタームーブメントジャンプ(反動を用いたジャンプ)とスプリント能力が高く、この点に関しては、バックスの選手がフォワードの選手に比べて体重や体脂肪率が低いことが影響していると考えられます。

筋力は年齢と共に増加し、しかるべきタイミングでレジスタンストレーニングを導入することで向上し、レベルやポジションによって特性が異なることも抑えておく必要があるでしょう。

アンダー18歳カテゴリーに比べアンダー15歳のカテゴリーにおいて、下肢のパワーの伸び率が高いことがわかってはいるものの、伸び率が高いからといって負荷をどんどんかけても良いということにはならないので、選手の成長度合いを見ながらコーチがしっかりとコントロールしてあげる必要があります。

まとめ

今回で、ラグビー選手のジュニア期の特徴に関しての情報は最終回となりますがいかがだったでしょうか? ジュニア期を指導する監督・コーチの方々が、各年代における成熟度や体力レベルを把握しておくことで、選手の可能性を最大限に引き出してあげられるのではないでしょうか。

#47 トップのラグビー選手、ジュニア時代はこうだった !!6つのポイント その②

 ワールドカップラグビーは、南アフリカの勝利で幕を閉じました!日本がもし南アフリカと対戦していなければ、、なんて思ったファンの方も多かったのではないでしょうか? 改めてこれからの日本代表の活躍が楽しみになってきましたね!4年後が待ちきれません!! 今回は前回に続き、ワールドカップ熱でジュニアの競技人口が増えてきたであろうタイミングで指導者の方々にシェアさせて頂きたい内容をご紹介させて頂きます。

③スピードは13-15歳の間に伸び率が高くなる!

 スピードに関しては、エリート選手がその他の選手に比べて速く、全体的にはバックスの選手がフォワードの選手に比べて速いことが分かっています。年代別に比べてみると13歳と15歳のカテゴリーにおいて伸び率が高く、これは身長の伸び率や成長のタイミングがストライド長やピッチの向上に関係することが影響していると考えられます。60m走では、晩熟の選手が13-15歳の間に数値が向上し、16歳以上のカテゴリーでは、スピードトレーニングのトレーナビリティが低くなることもわかっています。これは身長の伸びが落ち着いた後に体重が増えてくるという成長要因が関係していると考えられます。このことから、16歳以上の選手は身長や体重などのコンディションをモニタリングしておくことは非常に重要だと考えられます。ある程度、年齢が低い時期には体重とスピードの両方を伸ばすことができるが、成長と共に体重が増えていく過程でいかにスピードを維持できるのかがシニアで活躍する為のポイントとなりそうです。

④方向転換能力は特異的な刺激が重要!

 ポジション別では、バックスとフォワード間において方向転換能力に関しては大差はなく(プロップを除く)、スピード同様年齢(特に13~15歳カテゴリーの伸び率が高い)と共に伸びることが分かっています。エリート選手とそれ以外の選手の5-0-5アジリティテストの数値を比較したデータもある為、ご参考頂けたらと思います。(エリートvs サブエリート 2.38±0.08秒 vs 2.68±0.08秒)プロップは、他のポジションに比べて方向転換能力が低いこともあり、キャリアが短くてもポジションに必要な能力が備わっていることでトップレベルで活躍できるチャンスは高い傾向にあるようです。(遅い時期でも他競技からタレント発掘が出来そうですね)方向転換能力はトップリーグで活躍する為に必要不可欠な能力となることから、ジュニア期はシンプルな方向転換能力以外にも競技特異的な刺激を含んだ方向転換能力を獲得しておくことが重要だと言えそうです。

まとめ

 スピードや方向転換能力(加速・減速を含む)は、大きく伸びる時期がある程度決まっているようなので、その時期までに如何に多くのスキルを身に着けることができるかがトップで成功する為のカギとなりそうです。成長と共に、パフォーマンスの伸び率に変化が起こるということを指導者が理解しておくことは、ジュニア期を指導する上で、戦術やスキル指導同様重要なことかもしれませんね。

P.S.

次回は、ジュニア期の筋トレや有酸素運動に関してご紹介させて頂きます(^-^)。

参考文献 Kevin Till,Sean Scanthebury, Ben Jones. Anthropometric and Physical Qualities of Elite Male Youth Rugby League Players. Sports Med 47:2171-2186. 2017.

#39 ビーチで速く走ろう! とりあえず最終回!!

前回のブログから何だかんだ時間が経ってしまいました(;’∀’)

あれから色々と考えてみた結果、これがテッパンの走り方です!という答えはでず。。(スイマセン)

ただ、いくつか考えを整理してみたので前回からの内容も踏まえてご紹介させて頂けたらと思います。

前回のおさらいを踏まえて考えてみる

おさらい①

ビーチ(砂の上)では与えられた力が吸収された分、受け取れる力が少なくなり結果として平均速度が減少する。

上記から平均速度の減少を抑えるためには

ポイント①

吸収される力を出来る限り少なくすることで、受け取れる力が減少するのを抑える。

ポイント②

現状より大きな力を与えることで、結果的に受け取れる力を大きくする。

と考えることもできます。

おさらい②

ビーチ(砂の上)での接地は陸上に比べて、体幹の前傾と膝の角度が減少することで重心が低くなる。各接地のポジションにおける足関節の可動域は陸上に比べて大きい。

上記の現象がなぜ起こっているのか、可能性を考えてみました。(かなり主観的な考えではありますが。。)

なぜ、体幹の前傾が起こっているのか?

⇒足が砂に接地した後、重心移動と共に少しずつ足が沈み込む現象が起こり、最終的に力を伝えるポジションでは、砂面が斜め(スターティングブロックのようなイメージ)になっている=伝える力の方向が後ろ斜め下方向となり、

ポイント③

前傾ポジションをとった方が効率良く地面からの反力を受けとれる可能性が高いと考えられる。

注意:画像はイメージが伝わりやすいようにかなり前傾姿勢となっていますが、実際はそこまで前傾にはなっていません。

なぜ、しゃがみ込むような動きで(膝の角度が減少)重心が低くなっているのか?

⇒砂に足が接地した後、体全体が地面に沈み込む(外乱を受ける:制御系の状態を乱そうとする外的作用を受ける)ことでバランスが崩れることを想定し、

ポイント④

重心を下げることで外乱に対応してバランスをとるという体の姿勢制御が関係している可能性が考えられます。

バランスをとる際に腰を落とイメージ

なぜ、他各接地のポジションにおける足関節の可動域が陸上に比べて大きいのか?

ポイント⑤

重心移動と共に接地面が常に動くことから陸上よりも足関節が大きく動く必要があると考えられます。

まとめ

  結局のところ、ビーチ(砂の上)で速く走る為にこれがベストな方法です!という結論には達していませんが、各ポイントからいくつかのヒントを得ることが出来たのでは?と感じています。

ポイント①より

接地の際に足の指で砂をギュッと掴んだり、足を突き刺したりすることで砂地盤の密度を高める与えた力を受け取りやすくなる)ことが平均速度の減少を抑制できる可能性があると考えられます。

ポイント②より

お尻(臀部)、股関節屈曲筋群(主に腸腰筋)、膝を伸ばす筋(大腿四頭)、膝を曲げる筋(ハムストリング)の筋力強化により股・膝関節の屈曲/伸展パワーを上げることで、現状よりも受け取れる力を大きくすることで平均速度の減少を抑制できる可能性があると考えられます。

ポイント③より

体幹強化により前傾姿勢を保つ(体の重心を地面から力を受け取りやすい位置に置く)ことで地面から反力を効率よく前方向の推進力へと繋げることが出来そうです。

ポイント④より

接地の際に意識的に重心を下げることは安定した力発揮(不必要な重心の動揺を避ける)に必要不可欠なテクニックだと考えられます。但し、重心を下げることで余分にエネルギーを使う可能性がある為、ポイント②同様に筋力を強化する必要がありそうですね。

ポイント⑤より

重心移動と共に接地面が常に変化する為、陸上とは異なるテクニックで走る必要がありそうです。

PS

今後も何か現場で気づいたことやアップデートがあればご紹介させて頂きますね!

#38 ビーチで速く走る為のコツってなに!?その①

前回のブログでは、ビーチ(砂の上)で走るとなぜ足が遅くなるのか?について考えてみましたが、今回からビーチ(砂の上)で速く走る為にはどうしたらよいのか?について考えてみようとます。

前回のおさらい

ビーチ(砂の上)で足が遅くなる理由として下記2つの可能性が挙げられました。

*砂の上ではストライドの長さが短くなる。

*ビーチ(砂の上)では与えた力が吸収された分、受けとれる力が少なくなる。

ビーチ(砂の上)と陸上での動きの違い

実際にビーチ(砂の上)を走っている時の動きと陸上での動きを比べてみたところ、接地局面においてビーチ(砂の上)では陸上に比べ重心が低く、体幹が前に傾き(Figure 2)、足が離れる局面においては股関節の伸び(伸展)が少ない傾向にあるようです。(Figure 3) また、 中間位(Tmid)における股関節の角速度の減少が走速度の減少と関係があったようです。(Figure 4)

*点線が陸上、直線が砂の上

*(B)砂の上では膝の角度が減少する(よりしゃがみ込むような動き)ことから重心が低くなっていると推測。

さらに細かい動きの違いについて確認してみようと思います。

  • 股関節と膝関節の角度関係

足が着いた瞬間(Tdouwn)、中間位(Tmid)、足が離れる瞬間(Toff)ともにビーチ(砂の上)の方が股関節と膝関節がより曲がって(角度が小さい)います。

  • 足関節の角度

足が着いた瞬間(Tdouwn)、中間位(Tmid)、足が離れる瞬間(Toff)ともにビーチ(砂の上)の方が足が跳ねて(足関節の角度が大きい)います。

*こちらに関しては、ビーチサッカーの監督さんが足を刺すような感じで走っているとおっしゃっていたので実際の感覚と現象が一致しています!

最後に前回と今回の内容をまとめてみました。

ポイント①

ビーチ(砂の上)では与えた力が吸収された分、受けとれる力が少なくなることで、

流れ① 中間位(Tmid)における股関節のスイングのスピード(角速度)が遅くなる

流れ② 砂の上ではストライドの長さが短くなる(ピッチは変化しない)

流れ③ 結果として平均走速度が減少する。

※股関節の角速度の5–34% の減少は水平方向への速度の7-22%減少と一致。

ポイント②

ビーチ(砂の上)では接地の際の体のポジションが陸上とは異なる

 現象① 体幹が前に傾く

 現象② しゃがみ込むような動き(膝の角度が減少)で重心が低くなる

 現象③ 接地時の各ポジションの足関節の可動域が大きい(足首が跳ねる)

次回は、ポイント①とポイント②を踏まえた上でビーチ(砂の上)で速く走る方法について引き続き考えていきたいと思います。

PS

結局、次回につづくになっていましましたね(;’∀’)

参考文献

Alcaraz P. E.1, Palao J. M.1, Elvira J. L. L.1, Linthorne N. P.2. Effects of a sand running surface on the kinematics of sprinting at maximum velocity. Biology of Sports・February 2011

#37 ビーチ(砂の上)で走ると足が遅くなるのはなぜ?

ここ最近、全国のお天気ニュースでは桜の開花情報と共に暖かい日々が増えてきましたね。沖縄は全国で一番桜の開花時期が早い為、残っている桜はほんのわずかで、 春をすっ飛ばしていよいよ夏本番!といったところです。実際に沖縄県内のいくつかのビーチでは海開きがスタートしています。

今回はビーチ環境に恵まれた沖縄ならではの疑問、ずばり “ビーチ(砂の上)で走ると足が遅くなるのはなぜ?”について考えてみました。

陸上に比べて足が遅くなるのはなぜ?

100m,200m競技に参加レベルの選手(平均年齢21±6/男性5名/11.0±0.4秒、19±2/女性5名/12.6±0.3秒)が砂の上と陸上の上でそれぞれ30m走を走った際のデータがあるのでご紹介させて頂きます。

男女共に30m走の平均速度が砂の上では陸上に比べて男性で15.8%,・女性で12.4%減少という結果になりました。この結果に関してはみなさんの経験上容易に想像ができたと思います。

走速度=ストライド×ピッチとなりまずが、興味深かったことは、砂の上ではストライドの長さは短くなるもののピッチは陸上と大きく変わらなかったという点です。(個人的にはどちらも陸上に比べてパフォーマンスが下がっていると思っていました)

もし、ビーチ(砂の上)で陸上と同じパフォーマンスを保つ為にはピッチをあげないといけないということになります。

イメージとしては、陸上と同じように足を動かしているはずなのに前に進むことができないといったところでしょうか。
↓こんな感じ!?

砂の上ではストライドの長さが短くなることでゴールまでの歩数が増え、陸上に比べて余分にエネルギーを使うこととなります。発想を変えてみると、体に負担(負荷)がかかるという点では良いトレーニングになるということが言えるでしょう。シーズンど真ん中のトレーニングとしては、負担が大きくなる為、オフシーズンなどに取り入れると良いかもしれませんね。

なぜビーチ(砂の上)では前に進めないの?

少し物理の授業の復習になりますが、運動の第三法則で作用反作用の法則というものがあります。かなりざっくりと説明すると、ある物体に10の力を伝えると同時にその物体から同じ10の力を受けるという法則です。但し、物体が外力による移動なく、かつ歪まないことがポイントで、力を伝える場所が砂のように軟らかい場合は与えた力が吸収される分、受けとれる力が少なくなります。その為にビーチ(砂の上)では与えた力をそのまま受けることが出来ずに前に進めず(ストライドの長さが短くなる)に足が遅くなる(走速度の減少)という状況に陥ってしまいます。また、MID-STANCEにおける股関節の角速度の減少が走速度の減少と関係があったようです。(Figure 4) 与えた力をうまく受け取れなかったことで股関節の角速度が減少した可能性もありそうですね。

今回は、ビーチ(砂の上)で走るとなぜ足が遅くなるのか?について考えてみましたが、次回はいよいよどうしたらビーチ(砂の上)で速く走ることができるのか!?という点について考えてみようと思います。

PS

沖縄にはビーチ(砂の上)を走りまくっているチームがあります!

不定期ではありますが、選手と一緒にビーチでボールを蹴れるチャンスもあるので要チェックです☆

ビーチ(砂の上)を走るのがどれだけ大変なことか体感することができますよ(;’∀’)

http://www.solmarpraia.com/

参考文献

Alcaraz P. E.1, Palao J. M.1, Elvira J. L. L.1, Linthorne N. P.2. Effects of a sand running surface on the kinematics of sprinting at maximum velocity. Biology of Sports・February 2011

#35 ランニングウォッチがどうやってVO2maxを推定してるか、わかるよねぇ~??

先週の日曜日、東京マラソンが冷たい雨の降る中、開催されました。

日本記録保持者の大迫傑選手が出場しましたが、残念ながら途中棄権でしたね。

東京マラソンにはトップランナーだけでなく、市民ランナーもたくさん出場します。

最近では光学式心拍計やGPSが内蔵されたランニングウォッチが安価で購入できるようになり、市民ランナーの多くがランニングウィッチを着用しています。

ランニングウォッチは心拍数や距離、速度を測定できるだけでなく、最大酸素摂取量(VO2max)を推定することもできます。すごいですね~ w(゚o゚*)w

VO2max??(;・∀・)??

VO2maxって何か、わかるよねぇ~??

忘れてしまった方は過去のブログを確認して下さい。

https://sports-okinawa.org/top-soccer-players-vo2max/

 

実験室でVO2maxを測定する場合には、トレッドミルで速度を規定してランニングを行い、その際の呼気ガスを分析します。

一方、ランニングウォッチを用いてVO2maxを推定する場合には、速度を規定せずに屋外でランニングを行います。

ランニングウォッチがどうやってVO2maxを推定してるか、わかるよねぇ~??

そこで今回は、

「マラソン わかるよねぇ~?? シリーズ第3章・ランニングウォッチを用いたVO2maxの推定」

をご紹介します。

 

【手順1】ランニング中の心拍数や走速度のデータを取得する。

速度を規定せずに屋外で行ったランニングから信頼性の高いデータを得るには、

– 信号待ちをしているとき

– 急坂や軟らかい地面を走っているとき

– 長時間のランニングによって心拍数が高まっているとき

などの状況を判別し、それらの状況で取得したデータを除く必要があります。

GARMINやSUUNTOにアルゴリズムを提供しているFirstbeatでは、そのような状況を判別する特許技術を有しています。

 

 

【手順2】最大心拍数(HRmax)時の走速度を推定する。

手順1で取得した走速度[m/s]と心拍数[bpm]は下記の図のような直線関係を示します。

信頼性の高い走速度と心拍数の関係を得るため、平坦で硬いところを15分以上かけて走り、心拍数をHRmaxの75%以上まで上げて行くことが推奨されています。

 

HRmaxは220-年齢や210-(年齢×0.65)などから算出でき、その値を走速度-心拍数関係に当てはめることでHRmax時の走速度を推定することができます。

 

【手順3】HRmax時の走速度からVO2maxを推定する。

手順2で推定したHRmax時の走速度[m/s]を下記の式に当てはめることで、VO2max[ml/kg/min]を推定することができます。

VO2max=11.1×HRmax時の走速度+5.3333

 

ランニング中の瞬間的なVO2maxを連続的に表示するランニングウォッチでは、下記の式を用いてVO2max推定しています。

V02max=[-c1×HR/HRmax+(1+c1)]×[11.1×(c2×Angle+1)×走速度+5.3333)]

c1やc2は定数ですが、具体的な数値は公開されていません。

推定式にAngle[rad]を含めることによって、道の傾斜の影響を考慮しています。

 

おわりに

ウェアラブル端末の技術が発展したおかげで、ランニングウォッチを使って容易にVO2maxを推定できるようになりました。

下図のようにVO2maxが高いほどマラソンのタイムが良いという関係が見られます。

 

VO2max[ml/kg/min]からマラソンの記録を予測する式がいくつか報告されています。

マラソンのタイム[秒]=13967-70.44×VO2max (山地ら 1990)

マラソンのタイム[分]=435.58-3.85×VO2max (Foster 1983)

マラソンのタイム[分]=370.9-2.65×VO2max (Haganら 1981)

平均走速度[km/h]=(VO2max-26.4)/2.686【男性】 (MaughanとLeiper 1983)

平均走速度[km/h]=(VO2max-32.3)/1.819【女性】 (MaughanとLeiper 1983)

それぞれの式から自身の推定タイムを求め、マラソンの目標タイムを決める際の参考にしてみてはいかがでしょうか??

 

参考資料

・ Automated Fitness Level (VO2max) Estimation with Heart Rate and Speed Data (Firstbeat社のWhite Paper)

https://assets.firstbeat.com/firstbeat/uploads/2017/06/white_paper_VO2max_30.6.2017.pdf

・METHOD AND SYSTEM FOR DETERMINING THE FITNESS INDEX OF A PERSON (Firstbeat社のPatent)

https://fi.espacenet.com/publicationDetails/description?CC=WO&NR=2012140322A1&KC=A1&FT=D&ND=4&date=20121018&DB=&locale=fi_FI#

・山地啓司、池田岳子、横山泰行、松井秀治.最大酸素摂取量から陸上中長距離、マラソンレースの競技記録を占うことが可能か.ランニング学研究 1990, 1, 7-14

・Foster C. VO2max and training indices as determinants of competitive running performance. J Sports Sci 1983, 1, 13-22

・Hagan RD, Smith MG, Gettman LR. Marathon performance in relation to maximal aerobic power and training indices. Med Sci Sports Exerc 1981, 13, 185-189

・Maughan RJ, Leiper JB. Aerobic capacity and fractional utilisation of aerobic capacity in elite and non-elite male and female marathon runners. Eur J Appl Physiol Occup Physiol 1983, 52, 80-87