33

不安定面上でのバランスエクササイズが姿勢制御における感覚依存性に及ぼす即時効果板谷厚 1） 木塚朝博 1）

Acute adaptation of sensory dependence for postural control induced
immediately after balance exercises on unstable support surfaces
Atsushi Itaya 1） and Tomohiro Kizuka 1）

Abstract
The purpose of this study was to determine whether balance exercises on unstable support surfaces change thedependence on sensory inputs for postural control. Twenty-one healthy males were divided into two groups, Balanceboard group (B group, n＝11) and G-ball group (G group, n＝10). The subjects repeated 2 min of balance exercise twicewith 1 min’s rest between executions. As the balance exercise, B group executed standing on a Balance-board and G
group executed sitting on a G-ball. The subjects performed 60 s of quiet standing twice on a force platform with three
sensory conditions; eyes open (EO), eyes closed (EC) and eyes closed on a foam (ECF) before (pre measurement) andafter (post measurement) the balance exercises. In post measurement, 20 s of balance exercise was performed justbefore the first trial of each condition to maintain sensory adaptation. During quiet standing, the motion of the center ofpressure (COP) was measured and sway velocity and sway area were calculated. To estimate the dependence on visual
input, Romberg ratio (EC vs. pre-EO ratio) based on the sway velocity and the sway area was calculated. To estimate thedependence on somatosensory inputs from lower extremity based on the two sway parameters, the difference between
ECF and pre-EC normalized by pre-EC was calculated as the increase in sway (IS). In B group, post-Romberg ratios
were significantly higher than pre-values. By contrast, in G group, post-ISs were significantly lower than pre-values. We
concluded that for postural control, the Balance-board exercise increases the dependence on visual input and that the
G-ball exercise decreases the dependence on somatosensory inputs from lower extremities.
Key words: balance exercise, postural control, vision, somatosensory, adaptation, G-ballバランスエクササイズ，姿勢制御，視覚，体性感覚，適応，G ボール

Ϩ．緒言

境や状況が生じるために，スポーツ活動は姿勢制御における感覚依存性に適応を強いると考えられる．いく

空間内で姿勢を制御することは，日常生活やスポー

つかの先行研究は，姿勢制御における感覚依存性がツ活動などヒトが営むあらゆる行為の基礎となる．ヒスポーツ競技の特性に適応することを指摘している

トの姿勢制御に関わる感覚入力は，主に視覚（網膜），（Golomer et al. 1997; Perrin et al. 2002; Asseman et al.

平衡感覚（前庭器），体性感覚（皮膚受容器，固有受容2008; Lion et al. 2009; Herpin et al. 2010）．例えば Lion器，関節受容器）である．中枢神経系（central nervous

et al.（2009）は，国際レベルを含むロード選手とマウ

system: CNS）での姿勢制御おける感覚統合過程では，

ンテンバイク選手を対象にして，sensory organization

それぞれの感覚入力に対する依存性（感覚依存性）をtest（Nashner 1997）を実施した．その結果，同じ自調節することによって，環境や状況の変化に適応して転車競技であっても，ロード選手の姿勢制御は視覚入いると考えられている（Nashner 1976; Nashner et al.

力により依存し，マウンテンバイク選手の姿勢制御は1982; Peterka 2002; Carver et al. 2006）．

体性感覚入力により依存していることを報告している．

スポーツ場面では日常生活では経験しないような環

1）筑波大学人間総合科学研究科
Comprehensive Human Sciences, University of Tsukuba

このように，スポーツ活動での特殊な環境や状況

34

コーチング学研究

第 25 巻第 1 号，33〜42．平成 23 年 11 月

は，スポーツ選手の姿勢制御における感覚依存性に適した．しかしながら，この研究は姿勢制御に貢献する

応を強いることから，あるスポーツ競技へ取り組む際

視覚入力への依存性の変化を考慮していなかった．

には，その競技に適した姿勢制御の状態にすること

そこで本研究は，不安定面上でのバランスエクサ

が，ベストパフォーマンスを引き出す条件の 1 つだとサイズが姿勢制御における感覚依存性に及ぼす即時考えられる．したがって，選手を速やかに競技に適し効果について，下肢からの体性感覚入力と視覚入力

た姿勢制御の状態に導く方法が確立されれば，効果的への依存性に着目して検討した．本研究では Itaya andなウォームアップとなるだろう．そのためのトレーニ

Hasegawa（2009）と同様にバランスエクササイズとしング手法として期待されるのが不安定面上でのバランてバランスボード上での立位（バランスボードエクサ

スエクササイズである．

サイズ）と G ボール上での座位（G ボールエクササイ

これまで，不安定面上でのバランスエクササイズズ）を採用した．

は，主に次の二つの目的から行われてきた．第１に，足関節や前十字靭帯の傷害予防である．この場合，足ϩ．方関節や膝関節周りの固有感覚の改善によって，捻挫や靭帯損傷の危険性が高い関節運動への反応性を高める

法

1 ．被験者

こと，つまり個々の関節の安定性向上（Emery，2003）

健常男子学生 21 名が本研究に参加した．被験者にが効果として期待される．実際に，バランスボードを

は姿勢制御に影響する神経筋系の障害は認められな用いたバランストレーニングの傷害予防プログラムとかった．研究に先立ち，研究の主旨，内容および安全

し て の 有 効 性 が， ハ ン ド ボ ー ル（Myklebust et al.

性について被験者に説明し，実験参加の同意を得た．

2003; Petersen et al. 2005），サッカー（McGuine andまた，本研究は，筑波大学人間総合科学研究科倫理委

Keene 2006; Emery and Meeuwisse 2010），バスケッ

員会の承認を受け実施した．

ト ボ ー ル（McGuine and Keene 2006; Emery et al.

被験者をランダムにバランスボードエクササイズを

2007），バレーボール（Bahr and Bahr 1997; Verhagen

行うバランスボード群 11 名（年齢 20 ± 2.58 才，身長：et al. 2004）等で報告されている．第 2 に，体幹の安171.7 ± 5.88 cm，体重：62.6 ± 9.67kg）と，G ボール

定性を高め，競技パフォーマンスを向上させることでエクササイズを行う G ボール群 10 名（年齢：19.3 ±ある（Anderson and Behm 2005; Behm and Anderson

1.42 才，身長：172.7 ± 6.9cm，体重：65.6 ± 6.47kg）と2006）．体幹の安定性が高まると，四肢による力の発に分割した．

揮や効率のよい力の伝達，例えば陸上競技トラック種
目における疾走時の蹴りによる地面への力の伝達や野

2 ．手順

球の投球時のボールへの力の伝達向上の可能性が指摘

本研究は pre 測定，バランスエクササイズ，post 測されている（Willardson 2007）．しかしながら，前述

定の三つの部分から成る．pre 測定では，被験者は四した姿勢制御における感覚依存性を競技種目に適応さつの単軸ロードセル（LUB-200KB，KYOWA 製）を組せることを意図して不安定面上でのバランスエクササ

み合わせて制作したフォースプレート（東洋精機社

イズを利用する手法はまだ確立されていない．

製）上で，三つの感覚条件の下，静止立位を維持した．

不安定面上でのバランスエクササイズによる，姿勢

感覚条件は，開眼，閉眼，フォームパッド（AIREX制御における感覚依存性の適応を検討した研究として

Balance, Airex 社製，図 1 a）上で閉眼（以下，フォー

Itaya and Hasegawa（2009）が挙げられる．この研究

ムパッド上）であった．開眼条件と閉眼条件では，被は，バランスボードエクササイズ直後にはフォーム

験者は素足で直接フォースプレート上に立ち，腕を胸パッド上での閉眼立位時の足圧中心（center of pressure:の前で組み，正面の壁を見てできるだけ静かに立位をCOP）動揺速度は増加し，G ボールエクササイズの直60 秒間維持した．フォームパッド上ではフォースプ

後にはフォームパッド上での閉眼立位時の COP 動揺

レート上に設置されたフォームパッド上に立つ他は，速度は減少したことを報告している．これらのことか

閉眼条件と同様に静止立位を維持した．足の位置は，

ら Itaya and Hasegawa（2009）は，バランスボードエ

被験者自身が快適に立位を維持できるように定め，足クササイズは下肢からの体性感覚入力への依存性を即型をトレース紙に写しとり，試技毎にその位置を再現

時的に高め，G ボールエクササイズは下肢からの体性した．試技は各感覚条件で 2 回行い，試技順は被験者

感覚入力への依存性を即時的に低下させることを示唆

間でカウンターバランスを取った．被験者には試技間

不安定面上でのバランスエクササイズが姿勢制御における感覚依存性に及ぼす即時効果

35

（a）

（c）

（ｂ）

図1

フォームパッド（a），バランスボードエクササイズ（b）と G ボールエクササイズ（c）に任意に休憩を取るように求めた．

ボール上での座位姿勢を 2 分間維持した．なお，両バ

バランスエクササイズでは，被験者はバランスボー

ランスエクササイズの実施時間は，エクササイズの実

ド（Marumitsu 社製，図 1 b）を用いたエクササイズ

施によって疲労しないこと，姿勢制御における感覚依または G ボール（Ladraplastic 社製，図 1 c）を用いた

存性に十分な適応が生じることおよびコーチング現場

エクササイズのいずれかを行った．バランスボートエ

でのウォームアップエクササイズとしての実施を考慮

クササイズでは，底に半径 6.5cm の半球状の支点が取して決定した．

り付けられた半径 25cm，厚さ 2.5cm の円盤上で，可被験者はバランスエクササイズの後，3 分間の休憩

能な限りバランスボードの縁が床に触れないように立をとり，その間に visual analog scale（VAS）によって，位を 2 分間維持した．この際，腕は自由であった．1

被験者の主観によるバランスエクササイズの強度と難分間の休憩の後，再び 2 分間のバランスボード上での度を回答した．

立位維持を行った．全ての被験者において，バランス

post 測定では，pre 測定と同様の試技を行った．た

ボードエクササイズ中にバランスを崩してバランス

だし，バランスエクササイズによる感覚依存性の適応ボードから落下することはなかった．

を維持するために，被験者は，各感覚条件の一回目のG ボールエクササイズでは，被験者は G ボール（φ75cm）上で，足を床にできるだけ触れずに座位姿勢を試技開始直前に 20 秒間のバランスエクササイズを行った．

2 分間維持した．この際，転倒回避のために床に足をついたり，ボールに手をついたりしてもよいが，転倒

3 ．データ収集とデータ分析

回避後ただちに床から足を浮かせ，ボールから手を離フォースプレートからの信号は，AD コンバータ

すよう求めた．1 分間の休憩の後，再び 2 分間の G（MICRO 1401 mk Ⅱ，CED 社製）によって 100Hz でデ36

コーチング学研究

第 25 巻第 1 号，33〜42．平成 23 年 11 月

ジタイズされ，PC に保存された．フォースプレート

閉眼条件の差を pre 測定時の閉眼条件で規格化して算からの信号から足圧中心（center of pressure: COP）

出した．

を 求 め， 遮 断 周 波 数 10Hz の 4th-order zero–lag low-

VAS は，被験者がつけたスケール上の印までの長さ

pass Butterworth filter を適用した．フィルタリング以を，スケールの全長で規格化して算出した値で評価し後の処理には，Scilab ver. 4.1.2（INRIA：フランス国

た．

立コンピュータ科学・制御研究所配布）を用いた．静止立位中の COP 動揺を評価するために，各試技につ

4 ．統計処理

いて COP 総軌跡長を試技時間で除した COP 動揺速度

体格，pre 測定時の各感覚条件における COP 動揺（以下，動揺速度）および COP 軌跡の 90％信頼楕円面（動揺速度および動揺面積）と VAS の結果について，

積（以下，動揺面積）（Takagi et al. 1985）を計算し，群間の差を検定するために対応のない t 検定を行っpre と post それぞれで，条件毎に 2 回の試技の平均値

た．各感覚条件の COP 動揺に及ぼす影響を検討するを算出した（図 2 ）．

ために，pre 測定時の動揺速度および動揺面積につい視覚遮断の姿勢制御への影響の程度を見積もるためて 3 感覚条件（開眼，閉眼およびフォームパッド上）に，閉眼条件での COP 動揺値を開眼条件のもので除による反復測定分散分析を行った．各群別に動揺速度した Romberg 率（Romberg 1853）を計算した．動揺速および動揺面積について，2 測定時間（pre と post）

度に基づいた Romberg 率を Romberg V，動揺面積に基× 3 感覚条件（開眼，閉眼およびフォームパッド上）にづいたものを Romberg A とした．開眼条件での COP

よる反復測定分散分析を行った．分散分析の事後検定

動揺値は pre 測定時の値を用いた．フォームパッドにには t 検定を用い，事後検定の有意水準は Bonferroni

よる姿勢制御への影響の程度を見積もるために，動揺の方法により修正した．Romberg V, Romberg A, ISV

増加量（Isableu and Vuillerme 2006）を計算した．動および ISA については，それぞれ二群（バランスボー

揺速度に基づいたものを動揺速度増加量（increase in

ド，G ボ ー ル ）× 二 測 定（pre, post） で 有 意 水 準 をsway velocity: ISV）
，動揺速度に基づいたものを動揺

Bonferroni の方法により修正した t 検定を行った．有面積増加量（increase in sway area: ISA）とした．ISV

意水準は 5％未満とした．すべての結果は平均値±標および ISA は，フォームパッド上条件と pre 測定時の準偏差で示した．

（a）

（ｂ）

図2

閉眼条件
（a）とフォームパッド上（b）の COP 軌跡の代表例
注）楕円は90％信頼楕円を示す．

37

不安定面上でのバランスエクササイズが姿勢制御における感覚依存性に及ぼす即時効果Ϫ．結pre < post（1.21 ± 0.07 vs. 1.29 ± 0.12 cm/s, p<0.05），

果

フォームパッド上の動揺速度において pre > post（3.44

t 検定の結果，被験者の年齢と体格には群による有± 0.50 vs. 3.01 ± 0.54 cm/s, p<0.05）であった（図 4 ）．

意差は認められなかった．エクササイズの強度およびG ボール群における反復測定分散分析の結果，測定

難度は，バランスボード vs. G ボールで，強度：34.2

時間×感覚条件の交互作用が認められた（動揺速度：± 20.9 vs. 23.7 ± 10.7, p ＝ 0.172； 難 度：61.1 ± 22.5

F2 , 18 ＝ 12.88, p< 0.001， 動 揺 面 積：F2 , 18 ＝ 6.70, p ＝vs. 55. 4 ± 25.2, p ＝ 0.588 と，群による有意差は認め

0.003）．交互作用について事後検定を行ったところ，られなかった．pre 測定での COP 動揺の各項目のいず

動揺速度と動揺面積いずれにおいてもフォームパッド

れにも群による有意差は認められなかった．

上で pre > post（動揺速度：4.04 ± 2.39 vs. 3.10 ± 1.43
cm/s, p ＝ 0.019；動揺面積：11.7 ± 7.78 vs. 8.81 ± 5.45

反復測定分散分析の結果，COP 動揺には感覚条件．
cm2, p ＝ 0.024）であった（図 4 ，5 ）の主効果が認められた（動揺速度：F2, 40 ＝ 47.56, p<
0.001，動揺面積：F2, 40 ＝ 67.62, p<0.001）．事後検定

8の結果，動揺速度では，各条件の平均値は開眼条件，

pre

閉眼条件およびフォームパッド上でそれぞれ，1.14 ±

post

*

0.10，1.24 ± 0.09，3.73 ± 1.67 cm/s となり，全ての条
6

開眼 vs. フォームパッド上：p<0.001，閉眼 vs. フォー
ムパッド上：p<0.001，図 2 ，3 ）．動揺面積では各条件の平均値は開眼条件，閉眼条件およびフォームパッ
ド 上 で そ れ ぞ れ，1.48 ± 0.78，1.57 ± 1.11，10.82 ±  

件間に有意差が認められた（開眼 vs．閉眼：p ＝ 0.018，

2

5.41 cm ）となり，フォームパッド上が開眼条件と閉

*
4

*
2

眼条件よりも有意に大きかった（開眼 vs. フォーム
パッド上：p<0.001，閉眼 vs. フォームパッド上：p<00.001，図 2 ，3 ）．















バランスボード群における反復測定分散分析の結果，測定時間×感覚条件の交互作用が動揺速度に認められた（ F2, 20 ＝ 15.74, p<0.001）．交互作用について事*：p<0.05．

後検定を行ったところ，閉眼条件の動揺速度において

図4



各群の各感覚条件における動揺速度のpre−post間比較

25



*



pre

post

*

*
20



*
*


10



5

















0








 *：p<0.05．

図3

15



*





 

 










 

*：p<0.05．

感覚条件による COP 動揺の相違

図5

各群の各感覚条件における動揺面積のpre−post間比較

38

コーチング学研究

第 25 巻第 1 号，33〜42．平成 23 年 11 月
20

4
pre

pre

post

post

*

*
15





3

2

*

10

*
5

1

0

         







  *：p<0.05．

図6

0



 

*：p<0.05．

各群における Romberg 率の pre−post 間比較

図7

各群における動揺増加量の pre−post 間比較

Romberg V および Romberg A ではバランスボード群

覚に対する外乱の相乗効果で，安定面上での閉眼立位

のみ pre − post 間に有意差が認められ pre < post（図よりも COP 動揺は大きくなる（Isableu and Vuilleme6 ）であったのに対して，ISV および ISA については，

2006）．本研究の結果は，先行研究と一致してフォー

G ボール群のみ pre − post 間に有意差が認められ，pre

ムパッド上で最も COP 動揺が大きくなった（図 2 ，3 ）> post（図 7 ）であった．

ことから，本研究で用いたフォームパッド上条件は，視覚遮断と下肢体性感覚への外乱を与えることができϫ．考察

競技選手の姿勢制御における感覚依存性を競技種目たと考えられる．

2 ．バランスエクササイズの影響に即時的に適応させる意図で，不安定面上でのバラン本研究の結果，バランスボードエクササイズ後は閉

スエクササイズを利用する手法を確立するための知見

眼条件で動揺速度が有意に増加し，フォームパッド上を得るために本研究を行った．本研究では，不安定面の動揺速度は有意に減少した（図 4 ）．また Romberg

上でのバランスエクササイズが姿勢制御における下肢

V および Romberg A はともに有意に増加した（図 6 ）．

からの体性感覚入力と視覚入力への依存性に及ぼす即一方 G ボールエクササイズ後は，フォームパッド上の時効果を調査するために，異なる感覚条件下で静止立

動揺速度および動揺面積が有意に減少し（図 4 ，5 ），位中の COP 動揺を測定し，それらをバランスエクサ．これらのISV と ISA はともに有意に減少した（図 7 ）

サイズの前後で比較した．

結果は，バランスボードエクササイズと G ボールエク
ササイズが，姿勢制御における感覚依存性にそれぞれ

1 ．感覚条件の影響
本研究で用いた感覚条件は，閉眼条件は視覚遮断，異なる適応をもたらしたことを示唆するものである．

2.1．バランスボードエクササイズの影響

フォームパッド上は視覚遮断と下肢体性感覚への外乱

バランスボード群においてフォームパッド上の動揺と考えることができる．視覚が遮断されると相対的に速度がエクササイズ後に減少したことは意外であった

下肢体性感覚入力に対する依存性が高まる．その上，．なぜなら，バランスボードエクササイズは下（図 4 ）

フォームパッドの使用は，足底圧感覚，足関節と下腿

肢体性感覚入力に対する依存性を高めると仮定していの筋腱の固有受容器からの感覚入力の信頼性を低下さたからである．本研究と類似して，バランスボードエせる（Shumway-Cook and Horak 1986; Patel et al. 2010）．

クササイズの前後で静止立位時の COP 動揺を検討しフォームパッド上での閉眼は，視覚遮断と下肢体性感た先行研究では，フォームパッド上での閉眼条件の不安定面上でのバランスエクササイズが姿勢制御における感覚依存性に及ぼす即時効果

39

COP 動揺は，エクササイズ後に増加したと報告されよび下肢以外の身体部分の体性感覚入力の重要性はよている（Itaya and Hasegawa 2009）．この先行研究でり高くなる．その結果，姿勢制御における下肢からのは，本研究で用いたバランスボードエクササイズに加体性感覚入力に対する依存性は低下し，下肢体性感覚

えて，もう一つのエクササイズを行った．それは左右に対する外乱であるフォームパッドの姿勢制御への影に自由に転がる円柱形の木材の上に板を乗せ，その上響が小さくなったと考えられる．

で立位を維持するエクササイズであった．本研究と下肢体性感覚入力に対する依存性が低下したとすれ

Itaya and Hasegawa（2009）の結果の差異は，課題のば，前庭入力と下肢以外の身体部分からの体性感覚入違いを反映している可能性がある．

力のいずれか，あるいはそれらの両方に対する依存性

本研究の結果では，バランスボード群においてエクが高まったことが推察される．本研究はそれらを判別

ササイズ後に閉眼動揺速度が増加した（図 4 ）．閉眼するために計画されていなので明言することはできな条件とフォームパッド上はいずれも視覚が遮断されたいが，それぞれの可能性について以下に考察する．前

条件であることから，バランスボード群での COP 動

庭入力は CNS に重力方向の情報を提供する．G ボー

揺の pre − post 間差の原因として，エクササイズに

ルエクササイズでは，床面から足を浮かせ，ボールのよって視覚入力に対する依存性が高まったことが考え真上に身体重心を保持する必要性から，重力方向を参られる．これについては，実際に Romberg 率は pre −照基準とした空間定位が重要になる．また，多裂筋やpost 間で増加している（図 6 ）ことでも裏付けられる

回旋筋のような体幹の深層筋は，筋紡錘を多く含んでと考えられる．

．これらの筋は “Kinesiologicalいる（Willardson 2007）

バランスボードエクササイズによって視覚入力に対monitor” として CNS にとって重要な固有感覚フィーする依存性が高まったことの理由としては以下のこと

ドバックを生成していることが示唆されている（Nitzが推察される．バランスボード群の被験者は，支点に．本研究で用いた G ボールエクササイ
and Peck 1986）

よって全方向性へ傾斜する板上に立つことを求められズは，体幹，特に腰部の運動によってボールの上で座た．この上で立位姿勢を維持すれば，動揺は支点から位を維持する．これらのことから，ボールの転がりをの距離が大きいほど大きくなる．このために支点から感じたり調節したりするために，体幹の深層筋からのの距離が大きい頭部が最も動揺が大きくなったと考え

固有感覚に対する依存性が高まった可能性がある．さられる．前後に振動するプラットホーム上の立位を検らに，Pinsault and Vuillerme（2008）は，足関節低屈討した先行研究（Buchannan and Horak 1999）は，比筋群を疲労させると下腿部の固有感覚の信頼性が低下

較的素早い振動（およそ 1.00Hz 以上）において，開し，それを補うために姿勢制御における前庭および首眼条件では空間内の頭部位置を固定する姿勢戦略が用からの体性感覚入力に対する依存性が高まることを報いられたのに対して，閉眼条件ではプラットホームの告している．以上のことから，本研究で用いた G ボー

移動と共に頭部も前後移動する戦略が用いられたこと

ルエクササイズでは，前庭入力と体幹および首からのを報告している．このことは比較的高い周波数の動揺

体性感覚入力の依存性が高まった可能性があることがでは頭部の安定のために視覚入力が用いられることを推察される．

示している．この先行研究の結果に沿えば，本研究においても，被験者は頭部動揺を抑制するためにより視覚入力に依存するようになったと推察される．

2.2．G ボールエクササイズの影響

4 ．まとめ及びコーチングへの示唆
4.1．まとめ本研究は，不安定面上でのバランスエクササイズがG ボール群では，フォームパッド上動揺速度および姿勢制御における感覚依存性に及ぼす即時効果につい動揺面積は減少した（図 4 ，5 ）．また，フォームパッ

て，下肢からの体性感覚入力と視覚入力への依存性に

ドの姿勢制御への影響の程度を見積る ISV と ISA が，着目して検討した．不安定面上でのバランスエクササ

G ボールエクササイズの後に低下した（図 7 ）．さらイズとしてバランスボード上での立位と G ボール上でに，Romberg 率の結果から，視覚入力に対する依存性の 座 位 を 採 用 し た．21 名 の 健 常 男 性 を， バ ラ ン ス

は変化しなかったことが示された（図 6 ）．G ボール

ボードエクササイズを行う群 11 名と G ボールエクサ

上での座位保持課題は足をできるだけ床に着かないよ

サイズを行う群 10 名に，ランダムに割り振った．はうに座ることであった．そのために，姿勢制御におけじめに，被験者は三つの感覚条件の下で，フォースプ

る下肢からの体性感覚入力の重要性が低下し，前庭おレート上にて静止立位を 60 秒間できるだけ静かに維40

コーチング学研究

第 25 巻第 1 号，33〜42．平成 23 年 11 月

持した（pre 測定）．感覚条件は，開眼，閉眼および低く，体幹部からの体性感覚入力や前庭入力への依存

フォームパッド上での閉眼であった．その後，各群の性が高くなると考えられる．第三の環境で行われる競被験者はそれぞれのバランスエクササイズを 2 分間×

技のほとんどは立位で行われるために，基本的には立2 回行い，休憩の後再び静止立位課題を行った（post

位の安定が求められる．そのために，姿勢制御におけ測定）．静止立位時の足圧中心（COP）を測定し，姿る下肢体性感覚入力に対する依存性は高くなると考え

勢動揺は COP 動揺速度と動揺面積（90％信頼楕円面

られる．

積）によって評価した．群別に姿勢動揺を pre − post

第一の環境や第二の環境で行われる競技は，競技が間で比較したところ，バランスボード群では post で行われる環境でなければ練習や試合ができない．この

閉眼動揺速度が有意に増加し，フォームパッド上でのような競技の練習や試合は，環境に出向くための負担．
閉眼時の動揺速度は post で有意に低下した（図 4 ）（例：サーフィンは海に出向いて行う）と環境の不安

G ボール群ではフォームパッド上での動揺速度と動揺定さから受ける危険をともなう．本研究で用いたバラ面積が post で有意に低下した（図 4 ，5 ）．姿勢制御に

ンスエクササイズは，このような負担や危険をより少お け る 視 覚 入 力 へ の 依 存 性 を 評 価 す る Romberg 率なくする．例えば，オフシーズンのトレーニングにお（Romberg V と Romberg A）と下肢体性感覚入力に対いて感覚依存性の適応の維持を目的としてバランス

する依存性を評価する動揺増加量（ISV と ISA）を群間ボードや G ボールを用いて行うことで，その環境で練および pre − post 間で比較したところ，バランスボー

習した場合と同様の効果が得られるならば，環境に出ド群では Romberg 率が post で有意に増加した（図 6 ）向く負担を減らすことができる．また，転倒や落下ののに対して，G ボール群では動揺増加量が post で有意危険が常にある不安定な環境下での練習や試合の前に減少した（図 7 ）．これらの結果は，バランスボーに，安全な場所で姿勢制御における感覚依存性を環境

ドエクササイズは姿勢制御における視覚入力に対するに適合させることで，怪我などの危険性と疲労を軽減

依存性を増加させ，G ボールエクササイズは，下肢体し，よりよいコンディションで練習や試合に望むこと

性感覚入力に対する依存性を減少させることを示唆すができる．さらに，感覚依存性の適応が不十分な初心る．

者に対して，まず安全な場所で感覚依存性を適合させ4.2．コーチングへの示唆ることで，より安全な指導が可能になる．

現在，スポーツはあらゆる環境で行われているが，バランスボードは，上記の第二の環境に類似した不スポーツが行われる環境は支持面の有無とその安定性

安定な支持面を提供する．このことから本研究では，によって，次の 3 種類に分類できると考えられる．第バランスボードエクササイズは，そのような環境にお一は，支持面がない空中や水中である．この環境で行いて立位で行われる競技に適した姿勢制御における感

われるスポーツ競技には，トランポリン，体操競技，

覚依存性，具体的には，高い下肢体性感覚入力に対す

水泳競技全般等がある．第二は，不安定な支持面である依存性に選手を素早く導くウォーミングアップとしる．この環境で行われるスポーツ競技には，スキー，て利用することを想定した．その有効性は，Itaya andスケート，サーフィン，ヨット，カヌー，乗馬等があHasegawa（2009）の結果から予測されたが，本研究のる．第三のグループは，安定した支持面であり，球技

結果はこの予測を支持しなかった．

全般，格闘技全般，陸上競技，射撃等多くのスポーツ
競技が行われている．

本研究の結果は，バランスボードエクササイズ後に視覚入力への依存性が高くなることを示した．エリー

第一の環境で行われる競技では，空中への跳躍と落トスポーツ選手やプロフェッショナルダンサーは運動下，浮力による浮遊状態での姿勢制御が必要となる．

習慣がない被験者よりも視覚入力への依存性が低いこ

そのために，この環境で行われる競技では，一般に姿とが報告されている（Golomer et al. 1999; Herpin et

勢制御における下肢体性感覚入力に対する依存性は低al. 2009）． ま た，Paillard and Noé（2006） は， プ ロ

いと考えられる．第二の環境で行われる競技では，動フェショナルサッカー選手はアマチュア選手と比較し揺する支持面に対応して姿勢を安定させることが求めて姿勢制御における視覚依存度が低いことを報告してられる．そのために，立位で行われる競技では，姿勢いる．これらのことから，本研究で用いたバランス制御における下肢体性感覚入力に対する依存性は高く

ボードエクササイズは，高度に専門的なスポーツトなると考えられる．一方，カヌーや乗馬など座位で行

レーニングによる視覚入力への依存性の低下を打ち消われる競技では，下肢体性感覚入力に対する依存性はす可能性があり，姿勢制御における下肢体性感覚入力

不安定面上でのバランスエクササイズが姿勢制御における感覚依存性に及ぼす即時効果

への依存性を高めるウォームアップとして用いる場合

41

ment appropriate for use in sports medicine? A review of theliterature. J Sci Med Sport. 6 (4) : 492−504.

は注意が必要である．
本研究で用いた G ボールエクササイズでは，足を床

Golomer E, Crémieux J, Dupui P, Isableu B, Ohlmann T. (1999) Visual contribution to self-induced body sway frequencies andに接することなくボールの転がりを調節して座位を維

visual perception of male professional dancers. Neurosci Lett.

持することから，下肢体性感覚入力に対する依存性が267 (3) : 189−92.

低い姿勢制御が求められる．このような姿勢制御は，
空中や水中，すなわち上記の第一の環境において行われる競技に適すると考えられる．本研究の結果は，G

Herpin G, Gauchard GC, Lion A, Collet P, Keller D, Perrin PP.
(2010) Sensorimotor specificities in balance control of expert
fencers and pistol shooters. J Electromyogr Kinesiol. 20 (1): 162−9.

ボールエクササイズ後に下肢体性感覚入力に対する依Isableu B, Vuillerme N. (2006) Differential integration of kinaes-

存性の低下を示した．したがって，G ボールエクササ

thetic signals to postural control. Exp Brain Res. 174 (4) : 763−

イズは，競泳や空中での姿勢制御が要求される飛込み競技や体操競技などのウォームアップに適していると

8.
Itaya A, Hasegawa K. (2009) Sensory re-weighting induced bychallenging balance exercises. Proceedings of the 19th confer-

考えられる．その一方で，G ボールエクササイズは不ence of the international society for posture and gait research

安定な支持面上で立位にて行う競技や安定面での競技

150.

のウォームアップとしては適さない可能性がある．
各競技とバランスエクササイズの種類との対応関係については，今後詳細に検討する必要があるが，いずLee DN and Lishman JR (1975) Visual proprioceptive control ofstance. Journal of Human Movement Studies 1 : 87−95.
Lion A, Gauchard GC, Deviterne D, Perrin PP. (2009) Differentiated influence of off-road and on-road cycling practice on bal-

れにしても本研究の結果は，不安定面上でのバランス

ance control and the related-neurosensory organization. J

エクササイズが競技者の姿勢制御における感覚依存性

Electromyogr Kinesiol. 19 (4) : 623−30.

の即時的な適応を 5 分程度の時間で誘導できることを明らかにした．

McGuine TA, Keene JS. (2006) The effect of a balance training
program on the risk of ankle sprains in high school athletes.
Am J Sports Med. 34 (7) : 1103−11.
Myklebust G, Holm I, Maehlum S, Engebretsen L, Bahr R. (2003)

文献Anderson K, Behm DG. (2005) The impact of instability resistancetraining on balance and stability. Sports Med. 35 (1) : 43−53.
Anderson KG, Behm DG. (2004) Maintenance of EMG activity andloss of force output with instability. J Strength Cond Res.
18 (3) : 637−40.
Asseman FB, Caron O, Crémieux J. (2008) Are there specific conditions for which expertise in gymnastics could have an effecton postural control and performance? Gait Posture. 27 (1) : 76−
81.
Bahr R, Bahr IA. (1997) Incidence of acute volleyball injuries: aprospective cohort study of injury mechanisms and risk factors. Scand J Med Sci Sports. 7 (3) : 166−71.
Buchanan JJ, Horak FB. (1999) Emergence of postural patterns as
a function of vision and translation frequency. J Neurophysiol.
81 (5) : 2325−39.
Carver S, Kiemel T, Jeka JJ. (2006) Modeling the dynamics of sensory reweighting. Biol Cybern. 95 (2) : 123−34.
Emery CA, Meeuwisse WH. (2010) The effectiveness of a neuromuscular prevention strategy to reduce injuries in youth soccer: a cluster-randomised controlled trial. Br J Sports Med.
44 (8) : 555−62.
Emery CA, Rose MS, McAllister JR, Meeuwisse WH. (2007) A
prevention strategy to reduce the incidence of injury in highschool basketball: a cluster randomized controlled trial. Clin J
Sport Med. 17 (1) : 17−24.
Emery CA. (2003) Is there a clinical standing balance measure-

Clinical, functional, and radiologic outcome in team handball
players 6 to 11 years after anterior cruciate ligament injury: afollow-up study. Am J Sports Med. 31 (6) : 981−9.
Nashner LM (1997) Computerized dynamic posturography. In: Jacobson GP, Newman CW, Kartush JM, editors. Handbook ofbalance function testing. London: Thomson Learning, 280−
307.
Nashner LM, Black FO, Wall C 3rd. (1982) Adaptation to alteredsupport and visual conditions during stance: patients withvestibular deficits. J Neurosci. 2 (5) : 536−44.
Nashner LM. (1976) Adapting reflexes controlling the human posture. Exp Brain Res. 27; 26 (1) : 59−72.
Nitz AJ, Peck D. (1986) Comparison of muscle spindle concentrations in large and small human epaxial muscles acting in parallel combinations. Am Surg. 52 (5) : 273−7.
Paillard T, Noé F. (2006) Effect of expertise and visual contribution
on postural control in soccer. Scand J Med Sci Sports. 16 (5) :345−8.
Patel, M, Fransson, PA, Johansson, R, Magnusson, M. (2010) Foam
posturography: standing on foam is not equivalent to standing
with decreased rapidly adapting mechanoreceptive sensation.
Exp Brain Res. in press.
Perrin P, Deviterne D, Hugel F, Perrot C. Judo, better than dance,develops sensorimotor adaptabilities involved in balance control. (2002) Gait Posture. 15 (2) : 187−94.
Peterka RJ. (2002) Sensorimotor integration in human posturalcontrol. J Neurophysiol. 88 (3) : 1097−118.

42

コーチング学研究

第 25 巻第 1 号，33〜42．平成 23 年 11 月

Petersen W, Braun C, Bock W, Schmidt K, Weimann A, Drescher

nesigram area measurement. Application of a statistically cal-W, Eiling E, Stange R, Fuchs T, Hedderich J, Zantop T. (2005)

culated ellipse. In: Igarashi M, Black O (eds) Vestibular and

A controlled prospective case control study of a prevention

visual control on posture and locomotor equilibrium. Karger,

training program in female team handball players: the German
experience.Arch Orthop Trauma Surg. 125 (9) : 614−21.

Basel, pp 74−79
Verhagen E, van der Beek A, Twisk J, Bouter L, Bahr R, vanPinsault N, Vuillerme N. (2008) Differential postural effects ofMechelen W. (2004) The effect of a proprioceptive balance

plantar-flexor muscle fatigue under normal, altered and im-

board training program for the prevention of ankle sprains: aproved vestibular and neck somatosensory conditions. Exp

prospective controlled trial. Am J Sports Med. 32 (6) : 1385−93.

Brain Res. 191 (1) : 99−107.
Shumway-Cook A, Horak FB. (1986) Assessing the influence ofWillardson JM. (2007) Core stability training: applications to sports
conditioning programs.J Strength Cond Res. 21 (3) : 979−85.

sensory interaction of balance. Suggestion from the field.
Phys Ther. 66 (10) : 1548−50.
Takagi A, Fujimura E, Suehiro S (1985) A new method ofstatoki-

平成 22 年 12 月 2 日受付
平成 23 年 6 月 1 日受理