The mechanics of change of direction maneuvers in ball-game athletes

2019 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 16K16557
• Research Institution: National Agency for the Advancement of Sports and Health
• Principal Investigator: 山下 大地 独立行政法人日本スポーツ振興センター国立スポーツ科学センター, スポーツ科学部, 研究員 (00734815)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2020-03-31
• Keywords: 方向転換 / キネティクス / キネマティクス / 身体重心

Outline of Annual Research Achievements

球技などで攻撃者が頻繁に用いる方向転換動作において、方向転換をする角度が一定でも助走速度の違いによって求められる身体運動制御メカニズムが異なる。当該年度はさまざまな助走速度の方向転換走を実施し、方向転換速度の調節メカニズムについて、接地位置と身体重心位置の関係および関節の運動力学的特徴を検討することを目的とした。
8名の健常男性を対象に、30度の方向転換走を3条件の助走速度（3、4、5 m/s）でそれぞれ4試行行った。左足をフォースプレート上に接地して右に方向転換を行い、方向転換の前後は一定に保つように教示した。助走区間に光電管を設置し、助走速度を統制した。被験者の全身44か所に反射マーカーを貼付し、3次元動作解析システムおよびフォースプレートによって身体各部位の位置座標および地面反力を取得た。逆動力学法により、股関節、膝関節、足関節のトルクおよびパワーを算出した。
結果、助走速度の増大に伴って足が身体重心に対してより側方に、前方に接地するようになることが明らかとなった。また身体重心が低い位置で接地するようになった。
接地中における股関節、膝関節、足関節の伸展ピークトルクは、3 m/sと比較して5 m/sで有意に増大した。また伸展屈曲軸の正の平均パワーも同様であった。一方で股関節の外転ピークトルクおよび内転外転軸の正の平均パワーは3 m/sと5 m/sで違いがみられなかった。
本実験により、方向転換課題における助走速度の違いに対して、足圧中心に対する身体重心の傾きの調節が重要であり、また下肢関節は主に伸展トルクが貢献していることが明らかとなった。一方で股関節伸展トルクは速度の調節に貢献していなかった。