#59 サッカーとジュニア【無酸素トレーニング編】 Vol.4

4:無酸素性トレーニング

 無酸素性のトレーニングは、スピードトレーニングとスピード持久力トレーニングに大別されます。さらに、スピード持久力トレーニングは、メンテナンストレーニングとプロダクショントレーニングに分けられます。

 4-1:スピードトレーニング

 スピードトレーニングは、瞬時に動作を起こす必要性のあるゲーム状況を認知する能力の向上、瞬時に動作を起こす能力の向上および高強度運動の中で素早く力を発揮する能力の向上を目的として行われます。スピードトレーニングの原則を表4に示します。スピードトレーニングを実施する際は、短い時間で全力を出し切ることが重要です。スピードトレーニングの例を図9に示します。

表4:スピードトレーニングの原則

    

図9:スピードトレーニング例(キャッチ)

 

4-2:スピード持久力トレーニング

 スピード持久力トレーニングは、無酸素性のエネルギー供給によって、瞬時にパワーとエネルギーを発生する能力を高めたり、パワーとエネルギーを持続的に発生し続ける能力を高めたりすることを目的として行われます。スピード持久力トレーニングの原則を表5に示します。スピード持久力トレーニングもスピードトレーニングと同様に主運動中は、極めて高い強度で実施する必要があります。メンテナンストレーニングの例を図10に、プロダクショントレーニングの例を図11に示します。

表5:スピード持久力トレーニングの原則

図10:スピード持久力メンテナンストレーニング例(アタッキング)

図11:スピード持久力プロダクショントレーニング例(ハンティング)

 スプリントパフォーマンスは、スピードトレーニングを実施することで向上することが期待できます。高強度運動パフォーマンスは、スピード持久力トレーニングや有酸素性高強度トレーニングを実施することで向上することが期待できます。

 

5:サッカーにおけるパワートレーニングの考え方

 サッカーでは、パワートレーニングを①基礎パワートレーニング②変換パワートレーニング③サッカーパワートレーニングの3つに分類して考えることができます(図12)。

図12:サッカーのパフォーマンスと3つに分類したパワートレーニングとの関連

 5-1:基礎パワートレーニング

 基礎パワートレーニングは、フリーウェイトや各種トレーニング機器を用いて高い外的負荷に対して動作を行います。スクワットやレッグプレスなどがトレーニング例です。

5-2:変換パワートレーニング

 変換パワートレーニングは、トレーニングを通して、ジャンプや急激な加速・減速、方向転換のように基礎的な筋力をサッカーに関連した動きの中で発揮する能力を高める内容です。ボックスジャンプやハードルジャンプなどがトレーニング例です。

5-3:サッカーパワートレーニング

 サッカーパワートレーニングは、基礎や変換パワートレーニングで養った能力をシュート、加速・減速、スプリントなどの強度の高い試合中の動きに還元できるようにする内容です。サッカーのパワートレーニングの例を図13に示します。

図13:サッカーパワートレーニング例(加速・減速・シュート)

 筋発揮パフォーマンスは、これらのパワートレーニングを参考に実施することで向上することが期待できます。

 

  4回にわたり、ブログを書きました。現代のエリートサッカー選手にはどのような能力が求められているのか、その能力はどのように客観的に評価することができるのか、そしてその能力はどのようなトレーニングで向上することができるのか、について誰かの参考になれば幸いです。

 

引用文献

・ヤン・バングスボ(2008)ゲーム形式で鍛えるサッカーの体力トレーニング.大修館書店・東京.

・ヤン・バングスボ,イェスペル・L・アナセン(2018)パフォーマンス向上に役立つサッカー選手のパワートレーニング.大修館書店・東京.

・広瀬統一,菅澤大我(2016)サッカーボールを使ったフィジカルトレーニング.ベースボール・マガジン社・東京.

中京大学スポーツ科学部 准教授 大家 利之

#58 サッカーとジュニア Vol.3【体力をあげる!】

 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した。今回のブログでは、その体力的要素を向上させるトレーニング方法について紹介します。

 現代のサッカーでは、持久的パフォーマンス、高強度運動パフォーマンス、スプリントパフォーマンスおよび筋発揮パフォーマンスを高く発揮する能力がエリート選手には、特に重要であることを以前のブログで説明しました。これらの能力を向上させるためには、ウェイトトレーニングなどで基礎的な筋力を向上させたり、パワー発揮能力を向上させたりすることは大変重要なことです。

 基礎的なトレーニングについての詳細が知りたい方は、スポーツおきなわのスタッフにお問い合わせ頂くとして、本ブログでは持久的パフォーマンス、高強度運動パフォーマンスおよびスプリントパフォーマンス向上のために、サッカーボールを用いたトレーニング方法の原則およびトレーニング例について紹介します。また、筋発揮パフォーマンスのトレーニングについては、サッカーでどのように考えるべきかについての例を簡単に紹介します。

1:サッカーのトレーニング強度を変化させるために変更することができる要素

 ボールを用いたサッカーのトレーニング方法は無限に考えることができます。トレーニング内容を決定する上で重要なことは、サッカーのトレーニング強度を変化させるために変更することができる要素について理解することです。サッカーのトレーニング強度を変化させるために変更することができる要素は主に8つです(表1)。例えば、4対4のスモールサイドゲームを実施する場合、②のルール要素において、1回に触ることができる回数(タッチ数)に制限を設けることでフリータッチと比較して運動強度が上がり、⑦のストレス要素においてコーチの激励(コーチング)があることによってない場合と比較して運動強度が上がると報告されています(図1)。トレーニングの目的に応じて、これらの要素を変更し、トレーニング強度を決定することが重要です。

表1:サッカーのトレーニング強度を変化させるために変更することができる要素

要素

変更例

①ボール

数、サイズ、形、重さ

②ルール

禁止事項、条件設定

③ゴール

数、大きさ、設置する位置

④フィールド

面積、形(縦と横の比率など)

⑤選手(味方、相手)

それぞれの数、GKの有無

⑥トレーニング時間

長さ、反復回数

⑦ストレス

コーチからのコーチング、プレッシャー

⑧配球

どこから始めるか、どういうボールを出すか

図1:サッカーのトレーニング強度とトレーニング要素の変更との関係(ストレングス&コンディショニングジャーナル,Vol25,No.2,2018)

        

2:サッカーボールを用いた体力トレーニング

 サッカーの体力トレーニングについて、ここでは日本サッカー協会の指導者講習会で用いられている考え方を紹介します。日本サッカー協会の指導者講習会では、図2のように体力トレーニングを分類しています。ここでは、有酸素性および無酸素性トレーニングのことについて説明します。

図2:サッカーの体力トレーニングの分類

 

3:有酸素性トレーニング

 有酸素性トレーニングは、互いに重なりあった3つの領域に分類されます。低強度、中強度、高強度の3種です。有酸素性トレーニングの原則を表2に示します(最大心拍数を200拍/分と仮定した場合)。

表2:有酸素性トレーニングの原則

 3-1:有酸素性低強度トレーニング

 有酸素低強度トレーニングは、試合やトレーニング後の素早い回復を促すことを目的として行われます。図3は、ある有酸素性低強度トレーニングを40分間行った時のある選手の心拍数の変化を示しています。有酸素性低強度トレーニングは、持続的な運動または間欠的な運動のいずれで実施しても問題ありませんが、間欠的な運動として行う場合は、主運動の時間が5分以上になるようにトレーニング時間を設定する必要があります。

図3:有酸素性低強度トレーニング中の心拍数の変化例

 3-2:有酸素性中強度トレーニング

 有酸素性中強度トレーニングは、長時間にわたって運動を行う能力を向上させることを目的として行われます。図4はゲーム形式のスコアリングコーン(図5)を行った時のある選手の心拍数の変化を示しています。有酸素性中強度トレーニングも低強度トレーニングと同様に、持続的な運動または間欠的な運動のいずれで実施しても問題ありませんが、間欠的な運動として行う場合は、主運動の時間が5分以上になるようにトレーニング時間を設定する必要があります。

 

図4:有酸素性中強度トレーニング(スコアリングコーン)中の心拍数の変化例

図5:有酸素性中強度トレーニング例(スコアリングコーン)

3-3:有酸素性高強度トレーニング

 有酸素性高強度トレーニングは、長時間にわたって、高強度運動を行う能力を向上させることを目的として行われます。有酸素性高強度トレーニングは、間欠的な運動(インターバル方式)で行います。運動時間と休息時間の比率は表3の通りです。図7は、運動時間2分、休息時間1分の有酸素性高強度トレーニングを行った時のある選手の心拍数の変化を示しています。有酸素性高強度トレーニングの例を図8に示します。

表3:有酸素性高強度トレーニングの運動時間と休息時間の組み合わせ例

図7:有酸素性高強度トレーニング中の心拍数の変化例

図8:有酸素性高強度トレーニング例(5対5 マンツーマンボールキープ)

 持久的パフォーマンスは、有酸素性の中強度、高強度トレーニングを実施することで向上することが期待できます。表2および表3の原則を参考にして、トレーニングを実施して下さい。

 

最終vol.4へ続く。

 

 

引用文献

・ヤン・バングスボ(2008)ゲーム形式で鍛えるサッカーの体力トレーニング.大修館書店・東京.

・ヤン・バングスボ,イェスペル・L・アナセン(2018)パフォーマンス向上に役立つサッカー選手のパワートレーニング.大修館書店・東京.

・広瀬統一,菅澤大我(2016)サッカーボールを使ったフィジカルトレーニング.ベースボール・マガジン社・東京.

#57 サッカーとジュニア Vol.2【持久力編】

 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【1試合でどれだけ走る?】

 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

 

 

#36 筋の硬さを観測できる近未来の“ひみつ道具”とは??

今月から映画ドラえもんシリーズ「のび太の月面探査記」が公開されています。

ドラえもんに欠かせないのは、「こんなこといいな、できたらいいな~♪」を叶えてくれる未来の“ひみつ道具”ですよね。

今回はトレーニングの「こんなこといいな、できたらいいな~♪」を叶えてくれる超音波エラストグラフィという“ひみつ道具”をご紹介したいと思います。

超音波エラストグラフィは、

ストレッチ中に狙った筋が伸びてるか知りたいな~♪

トレーニング動作中に狙った筋が活動してるか知りたいな~♪

そんな夢を叶えてくれる“ひみつ道具”です。

 

ストレッチ中に狙った筋が伸びてるか知りたいな~♪

リラックスした状態の筋は伸ばされると硬くなります。

よって、ストレッチによって筋が硬くなっていれば、その筋が伸びていることになります。

超音波エラストグラフィは組織の弾性(硬さ)を観測する画像診断技術です。

産婦人科で使用するような超音波診断装置に内蔵され、皮膚上にプローブを置くだけで筋の硬さを観測することができます。

下の図は足関節を底屈位から背屈位へと動かしたときに、腓腹筋内側頭の超音波画像を取得したものです。

足関節の背屈に伴って筋が伸びていることがBモード画像から、筋が硬くなっていることがエラストグラフィ画像から分かります。

 

以下の図は足関節を背屈位で固定し、腓腹筋内側頭の硬さがどのように変化するかを超音波エラストグラフィで調べたものです。

腓腹筋内側頭は100秒までどんどん軟らかくなり、それ以降も緩やかに軟らかくなっていることが分かります。

このことから、ストレッチで筋を伸ばした状態を維持すると、筋が徐々に伸びやすくなってストレッチ感が軽減することが示されました。

 

超音波エラストグラフィを用いて棘上筋が伸びやすいストッレチポジションを検討した結果が下記の図です。

棘上筋がより硬くなる、すなわち棘上筋がより伸ばされるのは、

・肩関節挙上45°、肩関節最大水平外転、肘関節90°(Ele45HAb)

・肩関節挙上90°、肩関節最大水平外転、肘関節90°(Ele90HAb)

・肩関節最大伸展、肩関節最大内転、肘関節90°(Ext)

で肩関節を最大内旋させたときであることが分かりました。

 

このように、超音波エラストグラフィは、

・ストレッチ中に狙った筋が伸びてるかを知りたい。

・どのくらいのストレッチ時間が必要かを知りたい。

・効果的なストレッチポジションを知りたい。

そんな夢を叶えてくれる“ひみつ道具”です。

 

トレーニング動作中に狙った筋が活動してるか知りたいな~♪

筋は活動して力を発揮すると硬くなります。

よって、トレーニング動作中に筋が硬くなっていれば、その筋が活動して力を発揮していることになります。

下の図は安静状態および全力の45%の肘関節屈曲筋力(45%MVC)を発揮したときに取得した上腕二頭筋の超音波エラストグラフィ画像です。

安静状態に比べて屈曲筋力を発揮した時の方が上腕二頭筋が硬くなっているのが分かります。

15, 30, 45, 60%の筋力を発揮させたときの上腕二頭筋の硬さを測定すると下記のようになります。

上腕二頭筋は肘関節屈曲筋力の増加に伴って硬くなったことから、肘関節を屈曲させる際に活動して力を発揮する筋であることが確認できました。

 

超音波エラストグラフィを用いて、腹横筋が様々なトレーニング動作中にどの程度活動しているかを調べたものが下記の図です。

安静時に比べてトレーニング動作中の方が腹横筋は硬くなりましたが、特にブレーシング(2)やデッドリフト(3)の際に硬くなっていました。

このことから、腹横筋はブレーシングやデッドリフトの際に特に大きく活動し、力を発揮することが示されました。

 

以上のように、超音波エラストグラフィは、

・トレーニング動作中に狙った筋が活動しているかを知りたい。

・鍛えたい筋がどのトレーニング動作で大きく活動するかを知りたい。

そんな夢を叶えてくれる“ひみつ道具”です。

 

おわりに

現段階では超音波エラストグラフィをスポーツ現場で見かけることはないと思われます。

しかし、医療や研究の分野では超音波エラストグラフィの普及が進んでおり、それに伴って観測技術も進化しています。

たったらたった たーったたー♪ 超音波エラストグラフィ―!!

筋の硬さを観測できる“ひみつ道具”として超音波エラストグラフィがスポーツ現場に登場する未来がそう遠くないと期待しています。

 

参考資料

・Chino K, Takahashi H. Association of Gastrocnemius Muscle Stiffness With Passive Ankle Joint Stiffness and Sex-Related Difference in the Joint Stiffness. J Appl Biomech. 2018; 34: 169-174.

・Freitas SR, Andrade RJ, Larcoupaille L, Mil-homens P, Nordez A. Muscle and joint responses during and after static stretching performed at different intensities. Eur J Appl Physiol. 2015; 115: 1263-1272.

・Nishishita S, Hasegawa S, Nakamura M, Umegaki H, Kobayashi T, Ichihashi N. Effective stretching position for the supraspinatus muscle evaluated by shear wave elastography in vivo. J Shoulder Elbow Surg. 2018; 27: 2242-2248.

・Yoshitake Y, Takai Y, Kanehisa H, Shinohara M. Muscle shear modulus measured with ultrasound shear-wave elastography across a wide range of contraction intensity. Muscle Nerve. 2014; 50: 103-113.

・Hirayama K, Akagi R, Moniwa Y, Okada J, Takahashi H. TRANSVERSUS ABDOMINIS ELASTICITY DURING VARIOUS EXERCISES: A SHEAR WAVE ULTRASOUND ELASTOGRAPHY STUDY. Int J Sports Phys Ther. 2017; 12: 601-606.

#32 おきなわマラソン直後は要注意!! 筋肉痛と「からだのチューニングのズレ」

日曜日のおきなわマラソン、お疲れ様でした!!

日頃のトレーニングの成果を発揮して目標を達成できたでしょうか?

今は激走の証である人生最大級の筋肉痛に苦しんでいるのではないでしょうか?

しばらくは休養と軽めの運動で筋肉痛からの回復に努めて下さい。

今回はBrockettら(1997)をご紹介し、筋肉痛(筋損傷)の状態で運動を行う際に気をつけて頂きたい「からだのチューニングのズレ」について話題提供したいと思います。

 

筋肉痛(筋損傷)を生じさせる運動

Brockettら(1997)の研究では、被検者にアームカールを繰り返し行わせました。

アームカールの負荷は最大筋力の20%で、被験者は運動7秒-休憩3秒というペースでアームカールを最低120回繰り返しました。

一方の腕で負荷を上げる短縮性運動(⬆)、他方の腕で負荷を下ろす伸張性運動(⇩)を行わせました。
このような運動を行わせることで、伸張性運動を行った上腕屈曲筋群に筋損傷を生じさせることができます。

 

位置感覚(position sense)のテスト

被検者は目隠しをされ、肘関節を30、60および90°に合わせるよう指示されました。

また、一方の腕を肘関節30、60または90°で固定し、他方の腕をその位置に合わせる試行も行いました。

被検者はテスト前に固定された腕で短時間の力発揮を行い、腕の位置の確認を行いました。

 

短縮性運動を行った腕(concentrically exercised arm: CA)と伸張性運動を行った腕(eccentrically exercised arm: EA)の位置のズレ(関節角度の違い)を示したのが下の図です。

運動前の位置のズレは0.7°でしたが、運動24時間後のズレは-4.9°となっています。

このようなズレが生じたのは、EAがCAに比べて常に伸展した関節角度を取ったためでした。

被検者は筋損傷が生じたEA側の筋の長さを実際よりも短く感じ、正確な位置よりも伸展した角度に腕を合わせてしまったようです。

伸張性運動によって筋が損傷したことで、筋の長さを検知する役割を持つ「筋紡錘」が正常に働けなくなったことが原因であると考えられます。

 

力覚(force sense)のテスト

被検者は最大筋力の10%の力(トルク)を発揮するよう指示されました。

それぞれの腕の最大筋力の10%の力はテスト開始前に視覚フィードバックによって確認されました。

テスト中に対象となる腕の発揮筋力は視覚フィードバックされず、他方の腕の発揮筋力のみ視覚フィードバックされました。

力覚のテストは位置感覚のテストと同じ装置を用い、肘関節90°で行われました。

 

下の図は短縮性運動を行った腕(CA)と伸張性運動を行った腕(EA)が発揮した力のズレ(トルクの違い)を示したものです。


運動前の力のズレは0.1%でしたが、運動24時間後のズレは-3.8%となっています。

EAが発揮した筋力が常に目標よりも低かったため、このようなズレが生じてしまいました。

伸張性運動を行ったEAでは筋が損傷したたため、筋の発揮した力を検知する役割を持つ「腱器官」が正常に働けなくなってしまったようです。

 

まとめ

筋が損傷しているときには、筋の長さを検知する「筋紡錘」や筋の発揮した力を検知する「腱器官」が正常に働くことができないようです。

すなわち、位置感覚や力覚が微妙に狂う「からだのチューニングのズレ」が生じている状態で、関節角度や発揮筋力の調整力が低下してしまっています。

よって、いつもと同じように動いているつもりでも、実際にはいつもとは微妙に異なる動きになってしまう可能性があります。

いつもとは微妙に異なる動きが、深刻な怪我を引き起こしてしまったら大変です。

筋損傷(筋肉痛)があるときにトレーニングや試合を行うには、自身の動きに細心の注意を払うようにして下さい。

 

参考資料
Brocketta C, Warrena N, Gregory JE, Morgan DL, Proske U (1997) A comparison of the effects of concentric versus eccentric exercise on force and position sense at the human elbow joint. Brain Research 771: 251-258