オンライン体幹トレーニング

ウェアラブルセンサ

特 別企画

特別企画：2021世界的スポーツイベントとNTT R&D

hitoe®

カテゴリ 選手を『支えた』NTT R&Dの技術

競泳 × オンライン指導

競泳選手へスマートフォンとウェアラブルセンサを活用してオンラインで行った，胸郭を中心としたコンディショニング
競泳選手の強化練習に伴う慢性的な筋緊張による胸郭を中心とした運動機能の低下に対して，脊柱・肋骨・体幹の機能的な連携への自覚を促し，自然で効率的なからだの動きを回復させるトレーニングを考案しました．
スマートフォンによるWeb会議システム，画像記録，hitoe®筋電・呼吸・モーションを計測するマルチセンサベルトを活用し，リモートから定期的な指導を実施し，新型コロナ禍のアスリートの支援を行った結果を報告します．

NTT物性科学基礎研究所/†1
NTTバイオメディカル情報科学研究センタ†2スプリングスピラティス

サと映像と用いた評価，スマートフォン結合しサスペンションのような役割をしを使ったオンライン指導を定期的に実施ます．胸郭は全身の動きの微調整をするし，競泳選手をサポートしました．

重要な部位であり，ただ柔軟性を獲得す

背景と対象
日本人選手が国際大会で結果を出すた

塚田 信吾†1/濱口 由美子†2めには，体格差を補う十分な筋力，エネ

対象は中京大学水泳部（佐々木祐一郎

るだけではなく，全身の連動性の中でいルギー代謝能を含めた総合的な体力強化監督）に練習拠点を置く，国内大会上位

かに胸郭の機能を高めるかという点に注が必要となり，必然的に長期間の高強度入賞および国際大会出場経験のある競泳目しました．の練習が求められます．私たちは，長期選手（バタフライ短距離）男女各 1 名，まずインナーユニット（横隔膜，多裂の強化練習を行ったアスリートが，疲労川本武史選手（トヨタ自動車）と相馬あ筋，腹横筋，骨盤底筋）の共同収縮によの蓄積や故障を契機に，関節痛，発達しい選手（ミキハウス）男女各 1 名（バタり，全身を連動するための準備を整え，た筋群の硬化，関節可動域制限を生じ，フライ短距離，国内大会上位入賞，国際肋骨を意識的に動かすトレーニング，そパフォーマンスの低下と成績不振に陥る

大会出場経験有）です．介入前の自覚症

して全身のダイナミックな動きの中で胸症例を複数経験してきました．競技種目

状は，慢性的な背筋の張り（図 ₂ (a)），郭の動きをコントロールできるようにしにかかわらず，痛みや関節可動域制限は中背部の疼痛，呼吸時の胸郭の硬さ，他ていきます．自分自身で肋骨の動きを確

四肢の主要な関節とその部位に限局せ覚所見は胸郭全体にすべての方向に可動認したり（図 ₃ ），動作時の映像を見てず，体幹の胸椎，胸腰椎移行部，助椎関制限，肩甲骨周辺筋群や脊柱起立筋など自己修正を繰り返すなど，選手自身が意節や肋間筋，肩甲帯周囲にも認められるの過剰収縮，腰椎の伸展傾向が認められ識してできるようにしていきました．

特徴があります（図 ₁ ）．これらは主要ました．全身の連動性に関しては腹臥位な筋・関節から離れており見落とされやの脊柱全体の伸展位（腕立て）にて胸椎すい部位であり，慢性的な筋緊張による部分の伸展可動域制限，頚椎と腰椎仙骨可動域制限，痛みの影響は，姿勢の悪化

移 行 部 の 過 伸 展 を 認 め ま し た（ 図によるストリームライン姿勢の水抵抗の2 (a)）．ストリームライン姿勢の側面像増加につながるおそれがあります．さらの腰背部のラインにも影響が認められるに呼吸と関連する胸郭（肋骨）の拡張制状況でした（図 2 (c)(d))（強化練習によ限 に 及 ぶ 可 能 性 も あ り，総 合 的 な パる再燃時にも同様の所見）．

フォーマンスに影響することが懸念されました．

指導のコンセプト

私たちはこの課題に対し，胸郭を軸と胸郭は，胸椎椎体の 1 つひとつが左右した関節・筋の機能制限・歪みを緩和す

一対の肋骨とつながるリングが積み重るためのコンディショニング，生体センなった立体構造で，多くの関節によって

図1

痛み，筋の硬化，可動制限の好発する部位（背部：赤）2021.122₅

特別企画：2021世界的スポーツイベントとNTT R&D(a)(c)

(d)

(e)

(b)

(a) 胸腹臥位の脊柱全体の伸展位（腕立て）にて胸椎部分の伸展可動域制限（黄色矢印・点線），頚椎と腰椎仙骨移行部の過伸展（白矢印）(b) 定期的なコンディショニングにより改善した状態(c)(d) ストリームライン姿勢での脊柱の伸展可動域制限(e) 改善した状態（（d）（e) 赤矢印は，マルチセンサベルトによる胸囲計測）

図2

胸郭を中心とした機能低下時と改善した状態

筋の収縮のセルフチェックをしながら腰椎骨盤の安定を保って，股関節のスムーズな動きを，ゆっくり繰り返し．これを仰臥位，座位，四つ這い位，立位などの姿勢で行うという動作です．
(2)

肋骨の動きとインナーユニットの連動
手を肋骨に当ててセルフタクタイル（自(a) 胸椎と左右一対の肋骨とのリンク構造．
脊柱回旋時の胸椎と肋骨のリングの動き．
左右逆方向に回転する

図3(b) 座位で骨盤・腰椎を固定し，両脇の肋骨に指を当てて脊柱回旋時の肋骨のリングの動きを触知する指導のコンセプト分で身体の動きを修正，誘導）することで，肋骨の基本的な動き（胸椎屈曲，伸展，側屈，回旋に伴う）を理解するよう指導しました．腰椎骨盤を安定させたまに動かす部位を 2 つ以上に，動きの面・ま，呼吸を意識して肋骨を動かし，胸郭軸を増やしました．さらに姿勢を変えての広がる部位との関連を理解しながら行

下記の段階的なエクササイズプランに自重の負荷をかける，不安定な状況下でいました（図 ₄ ）．

沿って，個別に実地およびオンラインの行う，動かすスピードを変えるなど，持指導を， 1 ～ 2 週に 1 回約₄5分間実施し久力を高めていきました．

実際の指導内容

ました．最初は一軸の基本動作にとどめ，動かす部位を意識しやすいように 12₆(1)

インナーユニットの意識（体軸の意識）(₃)

全身のコネクトの状態で脊柱，肩関節，股関節などの部位を意識して動かす
全身のコネクト（インナーユニットのカ所としました．安定化させる部分（腰インナーユニット（骨盤底筋，腹横筋，意識，股関節安定，肩甲骨安定，腹筋や椎骨盤）と動きを出したい肋骨（胸郭）多裂筋，横隔膜が連動）を正しく理解す背筋などが意識的につながり，コントローを分離した動作を習得した後に，段階的るよう指導しました．呼吸の意識と腹横ルされた状態）を維持しながら，肋骨の2021.12

特 別企画
動きを意識して全身を連動させるよう指導しました（図 ₅ ， ₆ ）．

胸郭の機能の評価
映像とウェアラブルセンサによる生体計測
hitoe® 電極による筋電計測，₉ 軸モーションセンサ（各 ₃ 軸加速度・ジャイロ・方位），呼吸時の胸囲の伸縮を計測する
ストレッチセンサを搭載したマルチセン
サベルト（研究用）を制作し，身体計測
図4

仰臥位で骨盤を固定し，両脇の肋骨に指を当て呼吸を意識しながら胸椎を動かして肋骨の動きを触知するに 活 用 し ま し た．BLE（BluetoothLow Energy）経由でスマートフォンにデータを転送するとともに，内蔵メモリにデータを保存しました（図 ₇ ）．マル
チセンサベルトの防水型（研究用）は専用の hitoe ® ベルトを用いて筋電図，心拍，モーションの水中計測にも活用しました（図 ₇ (e)）．

ストリームライン姿勢の胸郭拡張機能の評価
呼吸のしやすさ，腕の上げやすさを他覚所見としてエクササイズの前後に聴取しました．ストリームライン姿勢での呼吸時の胸郭拡張の程度（胸囲の連続計測）
図₅

マット上で全身のコネクトを維持しながら胸郭（肋骨と胸椎）を動かすも，マルチセンサベルトのストレッチセンサにより測定しました．エクササイズの前後ストリームラインの姿勢の変化を₃ 方向から撮影し評価しました．その結果，呼吸のしやすさ，腕の上げやすさは，エクササイズ後に 5 段階の自己評価で 1～ 2 段階アップしたことが分かりました．姿勢の変化の経過をみると，開始当
初は腰椎前弯，胸腰椎移行部の伸展の傾向でしたが，徐々に改善したことも分かりました（図 2 (b)(e)）．

スマートフォンのビデオ会議を活用したオンライン指導(a) 胸椎伸展
骨盤を安定させ，大腰筋の遠心性収縮，肋骨の動きを誘導して胸椎伸展を意識させる

図6(b) 伸展＋回旋の応用例
腰椎は伸展ではなく椎間を広げるイメージで実施する

非伸縮性のストラップを使ったランジ

新型コロナウイルス感染症の拡大に伴い，2020に開催される予定だった大会は1 年延期となりました．感染を防止する

2021.122₇

特別企画：2021世界的スポーツイベントとNTT R&D(c) 胸郭のモーション計測例（胸部訓練初期）(a) マルチセンサベルト（背面 点線枠はセンサ筐体）(b) マルチセンサベルト（正面 中央に胸囲計測用ストレッチセンサ）

図7(e) 水中計測用hitoe®ベルトによる大腿四頭筋の筋電図の例

多機能運動計測用センサ（胸部用）の計測例

ため，主たるトレーニング場所である中ントロールと，肩甲骨周囲筋群，脊柱起京大学や合宿の行われる競泳施設への立立筋，呼吸関連筋，広背筋，腹斜筋群なち入りは厳しく制限されました．現場でど（グローバルマッスル）の十分な伸長の対面指導からスマートフォンのビデオが必要となります．高強度の訓練の結会議システムを用いたオンラインの指導

果，疲労や怪我を契機として，比較的脆に切り替えて定期的なコンディショニン

弱な構造・組織にストレスが集中し，局グを継続しました．選手は基本的な動作

所的な炎症・痛みをトリガーに神経・筋・をすでに対面指導により習得していたこ

血管制御系を介した悪循環を生じ，慢性とから，オンラインの指導においても，的な痛みや機能障害を生じていることが対話および上記評価指標，ビデオ映像に示唆されます．全身の連動性を意識しなよる体の動きから現在の選手の状態を把がら，胸郭の本来持っている機能を引き握し，指導内容を調整することで徐々に出し，自分自身のコンディションの自覚調整と技術をステップアップしました．

を促す効果も期待できる，胸郭を中心とオンライン指導によるコンディショニン

した定期的なコンディショニングは有効

グは選手の意欲的な取り組みに助けらであると考えられます．

れ，海外遠征や強化合宿期間も含めて川本選手は，日本選手権において502021年の本番大会の開催まで継続するこ

ｍバタフライで日本新記録による自己ベとができました．

ストを更新，100 m バタフライ代表としえています．て出場しました．

考 察

相馬選手は，短水路日本選手権におい競泳選手に求められる，水中の抵抗の少ないストリームライン姿勢の維持には，

28(d) 胸郭のモーション計測例（訓練後）て50 m および100 m バタフライで優勝しました．

肩関節の可動域だけでなく，胸椎の伸展アスリートには体力，技術，精神力のにかかわる多数の筋肉の協調，特に多裂強化とともに，厳しい訓練に伴う疲労や筋や回旋筋など脊柱の分節レベルの深部潜在的な機能障害への対処が必要と考えの小さな筋群（ローカルマッスル）のコられ，今後もサポートしていきたいと考2021.12（左から）塚田 信吾/ 濱口 由美子◆問い合わせ先NTT物性科学基礎研究所
質分GTEL 046-240-3312
FAX 046-270-2364
E-mail sbrl-kensui-pb

hco.ntt.co.jp