北海道体育学研究

50：61−67，2015

原著論文

雪上路面と通常路面における陸上競技長距離選手のランニング時の生理学的特性と運動学的特性の比較
佐藤由理１，２，瀧

澤

一

騎３，中

水

野

島

康

博４，日

下

聖５

眞佐夫６

Comparison of the physiological and kinematical characteristics of running ona snowy road surface and a normal road surface in long-distance runners
Yuri Sato １，２，Kazuki Takizawa ３，Yasuhiro Nakajima ４，Hijiri Kusaka ５，Masao Mizuno ６

Abstract
The purpose of this study is to compare the physical and kinematic characteristics of running on a snowy
road surface and a normal road surface. Seven college long-distance runners participated in this study. This
study consisted of two experiments：Experiment 1 measured gas exchange and running velocity during 2.2 km
running with 70% HRR, and Experiment 2 measured running kinematics and electromyogram activity during highpassed jogging（elector spines, rectus abdominis, gluteus maximus, rectus femoris, biceps femoris, tibialis anterior,
4

4

4

gastrocnemius, and soleus）．In Experiment 1, gas exchange kinetics, including VO2, VCO2, VE, and respiratoryexchange ratio, did not diﬀer between running on a snowy road surface and on a normal road surface. However,running velocity was signiﬁcantly slower on a snowy road surface than on a normal road surface（p<0.01）．In
Experiment 2, lower electromyogram activities were observed for running on a snowy road surface at some points（elector spines at right leg stance phase, biceps femoris at right leg forward swing phase, and rectus abdominis atright leg stance phase and right leg forward swing phase；all p<0.05）．Running kinematics, which includes groundcontact time, ﬂight time, stride length, and stride frequency, did not diﬀer between running on a snowy road surface
and on a normal road surface. These results suggest that running economy does not diﬀer for running on a snowy
road surface than on a normal road surface. But muscle activities for running at a higher velocity were insuﬃcientwhen running on a snowy road surface than on a normal road surface. Therefore, we conclude that running on asnowy road surface may be good training for maximal oxygen consumption, but it may not be good training fordeveloping muscle strength and power for long-distance running.
Key words : snow road surface, running, heavy snowfall region

１．三重大学教育学部

１．Undergraduate School of Education, Mie University

２．北海道大学大学院教育学院

２．Graduate School of Education, Hokkaido University

３．アスリーツ・ラボ

３．Athletesʼ lab

４．北海道立総合研究機構

４．Hokkaido Research Organization

５．北海道大学大学院情報科学研究科

５．Graduate School of Information Science and６．北海道大学大学院教育学研究科

Technology, Hokkaido University
６．Faculty of Education, Hokkaido University

著者連絡先

佐藤

由理

sato0428@edu.hokudai.ac.jp

─ 61 ─

佐藤

Ⅰ．緒

由理ほか

雪上と通常路面ランニングの比較
ようなコントロール動作を行っていると報告している．

言

走行動作でも同様の変化が生じていれば，生理学的，運北海道をはじめとする豪雪地域を練習拠点にする陸上

動学的に変化が認められ，これらの先行研究をまとめる

競技・長距離選手の競技成績が低迷している．特に国土と雪上路面では筋活動が多くなる割に走速度の遅い走行

交通省により定められた豪雪地帯対策特別措置法に基づ動作になることが予想される．しかし，雪上路面と通常

き豪雪地帯に指定されている10道府県は，天皇盃全国都

路面のランニング中における違いを比較した研究は見ら

道府県対抗男子駅伝競走大会（毎年１月に開催・広島

れない．雪上路面と通常路面のランニング特性の違いを県）における成績が芳しくない．2014年開催の第19大会

明らかにすることは，積雪地帯に属する長距離選手のトから過去10大会の成績を遡ると，前述の10チームにおいレーニング方法の再考や，強化への一助となりえる．

て優勝回数０回，入賞回数１回と成績の低迷が著しい．

そこで本研究の目的は，雪上路面でのランニング特性

積雪地域の長距離選手の強化が進まない背景には，長きを明らかにするため，雪上路面と通常路面でのそれぞれに渡る冬季期間や積雪による屋外での身体活動およびトのランニング時における生理学的特性および運動学的特レーニングに制約が生じることが挙げられる．浦上ほか性を比較・検討することとした．雪上路面と通常路面ラ（1997）によれば，豪雪地域の住民は積雪期に「運動量ンニングの比較を行うことで，雪上路面でのランニングが少なくなる」と実感する人が多く，日常的に運動してによる特性を明らかにし，トレーニング効果について言いる人ほど非積雪期と比べてきつい運動をする割合が顕及する．

著に少なくなると報告している．志手ほか（1989）は寒冷・積雪地域である北海道在住の小学生の有酸素性能力

Ⅱ．方は非積雪期である夏季から秋季にかけ向上し，積雪期である冬季に低下すると報告しており，同様の報告が Jan

法

Ａ．被験者

et al.（2013）によってドイツ・ミュンヘンにおいても本研究では北海道内の大学陸上競技部に所属し，長距報告されている．冬季期間における身体活動の制約は顕離種目を専門とし日常的にトレーニングに取り組んでい著であり，豪雪地域の長距離選手たちは走行距離を伸ばる部員７名を対象とした．被験者の身体的特徴についす練習や走行速度を高めて走る練習がしづらくなっていては表１のとおりである（身長170.6±3.5cm，体重58.0

ると考えられる．

±3.7kg，年齢20±１歳，競技年数6.1±1.5年，5000m タ

積雪地域で冬期間に走行距離を伸ばそうとすれば，雪

イム16分25秒±１分12秒）．5000m 走タイムについては，

上を走る必要がある．なぜなら，日本において積雪のあ

初回実験日から過去１年間で開催された公認競技会にてる自治体の多くでは，公的な除雪車出動の基準が積雪深記録した最高タイムを採用した．なお本研究は，北海道

10cm 以上となっているからである．豪雪地域では冬期

大学大学院教育学研究院倫理委員会の承認を得て，全て間において日常的に積雪のない路面でトレーニングを行の被験者に本研究の目的，方法および実験の安全性につうことが困難となり，雪上でのランニングをトレーニン

いて説明を行い，書面による研究参加の同意を得た上でグとして取り入れざるを得ない．

行った．

しかし実際にトレーニングに取り入れているという事
例，あるいは雪上でのランニングや歩行の特性を示した

Ｂ．実験プロトコル

文献・資料は非常に少ない．わずかに行われている先行測定は雪上路面条件を１月・２月・３月，通常路面条研究によると積雪路面でのランニングは，通常路面より件を３月・４月に実施した．各条件の実験実施時の気象も低い速度において酸素摂取量が同水準となる（須田ほ

条件は表２に示した．路面条件は，雪上路面を雪質にてか，1996）とされていることから，雪上路面でのランニ

積雪観測ガイドブック（日本雪氷学会編，2010）を参照

ングは走の経済性（ランニングエコノミー）が低くなる

し，目視および触診にて「氷板」と評価・判断される場

ことが予想される．運動学的特性の面では，通常路面と比較しストライド長が短いと報告され，関連して１サイ
クル動作中の接地時間が延長すると予想されている（須表１ 被験者の身体的特徴
被験者

年齢
歳

身長
cm

体重
kg

5000m

の加速度が減少していることから，上半身でのバランス

a

22

175

59

18分18秒40

7年

コントロールが働くことも報告されている（角田ほか，

b

19

165

50

15分45秒74

7年4 ヶ月1997）．バランス能力には特に背筋の瞬発的な筋力発揮

c

21

169

61

16分07秒59

4年10 ヶ月が必要となることから（高橋ほか，2013），雪上路面の

d

20

171

60

16分26秒34

3年7 ヶ月ランニングでは体幹部の筋活動が活発になっていると考

e

18

169

60

16分25秒99

5年10 ヶ月

田ほか，1995）．また積雪路面での歩行においては胸部

競技暦えられる．浅賀ほか（2002）は，低摩擦床面での歩行開

f

20

175

58

17分24秒91

7年9 ヶ月

始1歩目で，接地時に必要とされる摩擦係数を低下する

g

20

171

58

15分35秒97

5年7 ヶ月─ 62 ─

Sato Ｙ．et al．Comparisons of snow and normal road running
合に測定を実施した．通常路面についてはアスファルト

Ｃ．測定項目の乾燥路面とした．被験者の着衣は全員同様の服装，靴

１）実験１

は日常的にトレーニングで使用している各自のランニン

１．呼気ガス動態44

グシューズを使用した．着衣やシューズの機能による差

走行中を通じて，
分時換気量（VE），
酸素摂取量（VO2/

が結果に影響しないよう，それぞれの測定において同一kg），呼吸交換比（RER）を呼気ガス分析器によって測の物を使用するよう指示した．本研究では生理学的特性定した．サンプリング間隔は10秒とした．得られたデーと運動学的特性を検討するために２つの実験を行った．

タより走速度と心拍数が定常状態となった最後の３分間

実験１において呼気ガス動態の測定を，実験２においてを分析対象とした．

筋電図と走行動作の測定を実施した．
２．走速度
走速度の算出は走行した距離（2.2km）を走行時間で

１）実験１
被験者にミキシングチャンバー法の呼気ガス分析器

除すことによって求めた．走行時間は，雪上路面では９（VO2000，S ＆ ME 社製）をベルトにて背中に装着させ，分40秒〜 14分00秒，通常路面では９分20秒〜 12分10秒

呼気ガス採取用のマスクを装着させた．その後，北海道であった．

大学構内メインストリート（2.2km）の雪上路面および通常路面を走行させた．走行時の運動強度はカルボー２）実験２

ネン法（％ HRReserve 法）を用い，70％ HRR を目標心１．筋電図

拍数として規定した．ハートレートモニタ（Polar 社製）

被験筋は上肢のバランスコントロールに寄与しているを装着させ心拍数が規定値以上とならないよう，被験者

脊柱起立筋，腹直筋，走の加速局面において役割を果たはモニタリングしながら走行した．

す大殿筋，大腿直筋，大腿二頭筋，また雪上路面において下肢のバランスコントロールに寄与していると考えられる前脛骨筋，腓腹筋，ヒラメ筋の８筋とした．測定に

２）実験２
被験者に20m の区間について，口頭で「ハイペースのは多用途無線筋電計 Biolog（DL5000，S&ME 社製）をジョグ」と速度を伝え，条件間で同様の努力感となるよ使用した．被験者に小型データロガー（DL500, S&ME

う統制し走行させた．その際，路面にマークした３つの社製）と18×36mm の Ag-AgCl 電極を電極間10mm にて十字に中心上を走行するよう指示した．分析対象区間は各被験筋の筋腹の中央部に装着させた．装着箇所は事前

10m の助走区間に続く６m とした（図１）．また走行にに剃毛し，雪上路面と通常路面それぞれの測定において先立ち，筋電図測定用の Ag-AgCl 電極（日本電光製，ディ同じ箇所に装着するよう留意した．走行中は左右差が認

スポ電極 F-150S）を装着し，筋電図正規化のために各められないという仮定のもと，利き脚と非利き脚を区別

被験筋において等尺性随意最大収縮（MVC）を５秒間することなく，片側（右側）の脚から導出した．各筋か保持する測定を２回行った．

ら導出された筋放電量を規格化するため，以下に示す動
作中をいずれも検者が負荷をかけながら最大努力２回実

表２ 実験実施時の気象条件

実験1

実験2

施させ筋放電量を測定した．脊柱起立筋は背筋運動，腹

条件

気温
℃

湿度
％

直筋は腹筋運動，大腿直筋は床面に座位姿勢となり膝関

雪上−0.69±2.8044.29± 7.83

なり膝関節伸展位のまま脚を挙上，大殿筋は腹臥位姿勢

通常

2.84±1.68

50.71± 9.82

をとらせ膝関節角度90度屈曲位から脚を挙上，腓腹筋は雪上−0.14±1.1258.43±18.63

立位姿勢のまま脚関節を底屈，ヒラメ筋は座位姿勢のま通常

7.43±2.32

41.43±13.74

ま足関節を背屈，前脛骨筋は座位姿勢での足関節の底屈

節伸展位のまま脚を挙上，大腿二頭筋は床面に腹臥位とを被験者に行わせた．２回の実施で高い値を示した筋
放電量を規格化に利用した．導出された信号はサンプ
リング周波数1000Hz で小型データロガーに記録したの
ち，DL5000にデータ送信後，パーソナルコンピューター（PC）に取り込んだ．PC に取り込まれた筋活動電位はハイパスフィルタを遮断周波数15Hz にてかけ，整流平滑化を行い，iEMG として評価した．その後，MVC 時
図１

実験試技実施時の機材配置と座標空間の筋活動の最大値を100％とした％ iEMG として規格化した．

─ 63 ─

佐藤由理ほか

雪上と通常路面ランニングの比較

２．走行動作

２．走速度とランニングエコノミー

撮影はデジタルカメラ（EXILIM EX-F1，
CASIO 社製）

表３に示したように，走行時間と走行距離より算出

を用い，ハイスピード撮影（300fps）にて行った．撮影

した走速度については条件間で有意な差が認められたした動画の解析は，動作解析システム（Frame-DIAS Ⅳ，（p<0.01）．雪上路面ランニングにおいて183±26m/min

DKH 社製）を用いて行った．毎秒300コマで手動デジタであったのに対し，通常路面ランニングでは213±17m/イズを行い，身体分析点23点および較正マーク４点の２min と，雪上路面ランニングにおいて有意に低い走速度

次元座標値から DLT 定数を算出し，２次元 DLT 法を用

となった．

4

両条件下におけるランニングエコノミーを VO2/kg といて各身体分析点の２次元座標値を算出した．疾走局面
は以下の通り定義した．右脚接地瞬間から右脚離地瞬間

走速度から算出した．算出には以下の式を用いた．

までを右脚支持期（F1），右脚離地瞬間から左脚接地瞬ランニングエコノミー（ml/m）
4間までを右脚遊脚期（F2），左脚接地瞬間から左脚離地＝３分間当たりの VO2/kg ÷３分間当たりの仕事瞬間までを左脚支持期（F3），左脚離地瞬間から右脚接量（移動距離）地瞬間までを左脚遊脚期（F4）とした．１サイクルは

この式において，仕事は移動距離×体重となるが，両右脚の接地瞬間から次の接地瞬間までと定義した．接地

条件下で体重は等しいと考えられることから体重は計算

および離地時間については1/300×コマ数 = 時間の式で式に用いなかった．ランニングエコノミーの被験者ごと算出し，１サイクル（２歩）の平均値を算出した．またの値を表３に示した．条件間に統計的有意差は認められ各ステップのつま先接地位置の差分より，ストライド長ず，雪上路面と通常路面でランニングエコノミーに差がを求めた．得られた映像と筋電図を同期するために，筋ないことが明らかとなった．

電図のサンプリング開始時に発光する LED をカメラ画
角内に映しこんだ．

Ｂ．実験２
１．％ iEMG 値

Ｄ．統計処理表４に雪上条件と通常条件における被験筋の％ iEMG

全ての測定項目について，雪上路面と通常路面の条件値を示した．条件間で有意差が認められたのは，F1に間での比較を，対応のある t 検定を用いて行った．統計

おける腹直筋，F2における腹直筋と大腿二頭筋，F3に学的有意水準は５％未満とし，５％以上10％未満を有意おける脊柱起立筋であった．また，有意傾向が認めら傾向とした．

れたのは，F1における脊柱起立筋，大殿筋，大腿直筋，
大腿二頭筋および腓腹筋，F3における大腿二頭筋およⅢ．結び F4における腹直筋であった．いずれの有意差と有意果傾向とも，雪上路面の結果が通常路面の結果よりも低値Ａ．実験１であった．このことから，本研究で対象とした８筋の活

１．走行中の心拍数と呼気ガス動態

動量は，雪上路面ランニングでは通常路面ランニングよ

表３に被験者全員の走行中の平均心拍数と呼気ガス動りも少なくなることが明らかとなった．

態を示した．雪上路面と通常路面で走行中の平均心拍数
4には差がなかった．呼気ガス動態では，VE と RER にお

２．走行動作

4

いて条件間に有意傾向が認められ，VE では通常路面が，接地時間，離地時間，１サイクルの所要時間，速度，おRER では雪上路面が高い傾向にあった．VO2/kg には条よびストライド長の被験者ごとの数値を表５に示した．全件間に差はなかった．

ての項目において，条件間で有意差は認められなかった．

4

4

4

表３ 被験者ごとの雪上路面および通常路面ランニング時の心拍数，VE，VO2/kg，RER，走行速度，ランニングエコノミー
4

心拍数
拍／分

4

VE
l/min

VO2/kgml/min

走行速度
m/min

RER

ランニングエコノミー
ml/m

雪上

通常

雪上

通常

雪上

通常

雪上

通常

雪上

通常

雪上

通常

a

155

155

85.65

97.25

53.41

67.18

0.91

0.80

227

240

0.00810.0102

b

158

161

69.90

78.61

55.89

54.49

0.59

0.89

171

183

0.00850.0083

c

162

159

66.38

111.23

40.21

55.88

0.87

0.93

155

209

0.00610.0085

d

159

158

84.08

89.88

53.03

56.26

0.86

0.88

178

220

0.00800.0085

e

160

159

79.17

79.58

38.85

44.93

1.06

0.80

157

209

0.00590.0068

f

157

159

104.31

99.22

56.96

58.19

0.85

0.75

206

216

0.00860.00880.0077

g

157

155

101.81104.95

57.28

51.05

0.93

0.99

185

216

0.0087

mean

158

158

84.47

94.39

50.80

55.42

0.87

0.86

183

213

0.00770.0084

SD

±2.11

±2.07

±13.43±11.43

±7.29

±6.28

±0.13

±0.07

±24.19±15.70±0.0011±0.001

P値

0.736

0.08

0.46

─ 64 ─

0.09

0.006

0.179

Sato Ｙ．et al．Comparisons of snow and normal road running
表４ 雪上路面と通常路面での４つのランニングサイクル局面における被験筋の％ iEMG 平均値の比較
被験筋
脊柱起立筋

腹直筋

大殿筋

大腿直筋

大腿二頭筋

前脛骨筋

腓腹筋

ヒラメ筋

条件
雪上
通常
P値
雪上
通常
P値
雪上
通常
P値
雪上
通常
P値
雪上
通常
P値
雪上
通常
P値
雪上
通常
P値
雪上
通常
P値

F1
5.43±5.04
20.31±13.46
0.050
3.98±2.53
10.75±5.56

F2
4.21±3.17
4.37±3.781
0.738
5.92±4.99
16.58±12.79

0.043

0.048

3.36±1.73
8.89±7.09
0.099
7.94±6.70
21.07±12.03
0.092
6.46±3.76
29.88±26.73
0.090
8.69±7.63
10.09±3.63
0.666
4.93±3.76
15.53±8.99
0.057
4.55±3.65
7.27±6.18
0.259

5.40±5.36
5.85±3.77
0.905
13.88±19.77
25.08±16.67
0.391
7.26±5.51
28.90±17.98

0.009
6.02±3.21
9.20±4.18
0.159
4.04±3.04
12.89±12.69
0.176
3.44±2.61
8.17±9.35
0.306

F34.16±2.71
9.78±12.82

F4
6.72±6.59
15.77±12.49
0.207
6.20±4.26
11.75±6.95
0.096
3.94±3.59
5.68±3.48
0.528
10.25±12.77
16.59±8.76
0.449
6.87±5.25
34.32±43.78
0.150
16.92±25.26
10.14±5.440.457
5.39±4.30
13.14±12.10
0.254
3.50±4.06
4.84±4.04
0.530

0.030
3.96±2.35
13.53±9.81
0.680
3.15±2.09
5.73±3.82
0.181
11.63±11.36
17.93±9.73
0.421
6.30±3.43
26.57±22.81
0.064
10.37±6.77
9.66±2.630.779
2.90±0.91
25.68±34.85
0.160
2.71±1.85
8.41±7.28
0.101

イタリックは有意差あり，網掛けは有意傾向
表５ 被験者ごとの雪上路面および通常路面ランニング時の接地時間，離地時間，ストライド長，および１サイクルのタイムと速度
路面条件
雪上

通常

a
b
c
d
e
f
g
mean
SD
a
b
c
d
e
f
g
mean
SD

接地時間
sec
0.220
0.200
0.210
0.200
0.183
0.190
0.210
0.202
0.012
0.263
0.227
0.207
0.197
0.193
0.183
0.197
0.210
0.025

離地時間
sec
0.410
0.423
0.413
0.487
0.427
0.457
0.453
0.439
0.026
0.387
0.417
0.410
0.483
0.377
0.450
0.447
0.424
0.035

ストライド
m
1.32
1.20
1.19
1.39
1.21
1.25
1.39
1.28
0.08
1.27
1.12
1.26
1.37
1.33
1.28
1.33
1.28
0.07

タイム（1cycle） 速度（1cycle）
sec
m/sec
0.652
4.55
0.672
3.91
0.643
4.21
0.707
4.49
0.595
4.65
0.665
4.42
0.647
4.64
0.654
4.45
0.031
0.30
0.670
4.39
0.662
4.08
0.569
4.83
0.867
3.83
0.630
5.14
0.622
5.00
0.619
4.81
0.663
4.58
0.089
0.45

条件間に有意差は認められなかった．

に検討した研究は見当たらず，
本研究がその最初の研究と言える．

4

実 験 １ の 結 果 か ら，VE とRER には有意傾向が認められ4たものの，VO2/kg には有意差はなく，走速度のみ雪上路面ラ
ンニングで有意に低下していた．この結果は須田ほか（1996）の報告と一致している．雪上路
面ランニングにおいて同一の酸素消費では走速度が遅く，ラン
ニングエコノミーが低くなっていると考えられた．しかしラン
ニングエコノミーを計算式にあてはめると，条件間での有意差は認められず，雪上路面と通常
路面ランニングでランニングエ

Ⅳ．考

コノミーには差がなかった．しかしながら，心拍数を等察

しく設定しているにも関わらず，走行速度は雪上路面で
本研究は雪上路面でのランニング特性を明らかにする

有意に低くなった．

ため，雪上路面と通常路面でのそれぞれのランニング時

そこで，走行速度を一定にして筋活動量や走行動作を

における生理学的特性および運動学的特性を比較した．

検討する実験２を実施した．その結果，雪上路面では通本研究では走行距離や速度設定の異なる実験１および実

常路面ランニングと比較して走行動作に有意差はない

験２の内容を踏まえたうえで雪上路面のランニング特性

が，体幹や脊柱の安定，および走のドライブ動作に関与を検討した．フィールド実験において速度設定を統一

する筋活動が抑制される傾向が認められた．この傾向はするのは技術的に困難であるため，２つの実験を行うこ

特に F1（右脚支持期局面）において顕著であった．F1とで雪上路面と通常路面の走行特性がより明らかになっにおいて通常路面ランニングにおいて筋活動量に有意差た．結果については原因を明らかにすることができないがあったのは腹直筋，有意傾向があったのは脊柱起立筋，部分もあるが，これまで雪上路面の走行時の特性を仔細

大殿筋，大腿直筋，大腿二頭筋および腓腹筋であった．

─ 65 ─

佐藤由理ほか

雪上と通常路面ランニングの比較

その他の局面において有意差があったのは F2の腹直筋，られなかった．増加が認められなかった理由として，摩F2の大腿二頭筋および F3の脊柱起立筋であった．

擦係数の低い雪上路面においては臀部や脚の発揮パワー

F1と F3の局面は左右の脚それぞれにおける支持期での増加は，前方への推進力ではなく後方へのスリップにあった．Grillner et al.（1987）によると体幹筋活動と下つながり，転倒するリスクが高まる可能性が考えられる．

肢アライメントの関係性について，着地時における体幹

この転倒リスク回避のため，臀部や脚の筋活動は抑制さ

筋活動は，脊柱や体幹の安定化に作用するとしている．

れていたのかもしれない．

このことから，雪上路面では通常路面と比較して，体雪上路面でのランニングは雪上路面での歩行とは異な幹や脊柱の安定化がはかられていなかったと推察され

り，接地時における足関節動作の変化は起こらない．浅る．また，F2では大腿二頭筋と腹直筋の活動も有意に

賀ほか（2002）は低摩擦床面での歩行開始１歩目の動作低下した．本研究の腹直筋 F1と脊柱起立筋 F3においてがどのようにコントロールされているかを検証していも，同様の筋活動が発生したと推測される．F2では大る．この検証では，着地時に踵接地から足底接地までの腿二頭筋および腹直筋が有意に活動した．大腿二頭筋は

時間差は高摩擦床面よりも有意に減少し，足関節の可動

立脚相におけるドライブ動作の中心的役割を担う筋であ域が有意に増加していた．これは歩行開始１歩目の接地

り，速度へ貢献する可能性の高い筋である（吉岡ほか，

時に必要摩擦係数を増加させない戦略として，フラット2009）．そのため，F2については右脚のドライブ動作にフットを行うために足関節の底屈運動が要求された結果

よる筋活動量の増加が顕著に反映されたものと考えられであるとしている．雪上路面を始めとする低摩擦係数のる． 以上のことから，実験１における雪上路面の走速

路面においては，前述したような接地時の動作の適応が度低下は，体幹や脊柱の安定化の低下，ドライブ動作に必要であると考えられる．しかし本研究の被験者の雪上

関与する筋活動の低下に起因していると推察される．

路面ランニングにおける走行動作は，通常路面ランニン

雪上路面では積極的に利用されていると考えていた体グと比較して違いがなかった．歩行と走行では接地と離幹部の筋肉である脊柱起立筋や腹直筋の活動は，いずれ

地時間などの運動学的特性が異なることから，フラットも通常路面と比較して雪上路面ランニングにおいて％フットを実践するための動作は走行中においては行われ

iEMG が少なくなっていた．しかしながら，バランス能ていないと考えられる．

力にはいずれの筋，特に背筋の瞬発的な筋力発揮が必要

条件間で走行動作に違いがないのであれば，関連してとなることや（高橋ほか，2013），低摩擦床面での歩行筋活動は同程度になると考えられる．また条件間で走速

開始１歩目で，接地時に必要とされる摩擦係数を低下す

度が同程度であれば，筋活動量の多い路面条件においてるようなコントロール動作を行う（浅賀ほか，2002）なVO2/kg は高くなることが予想され，ランニングエコノ

ど走行動作の適応に伴い，雪上路面のランニングにおいミーは低くなる．しかし本研究では雪上路面と通常路面ても歩行動作と同様に体幹部の筋活動が活発になっていランニングにおいて筋活動量と走行速度に違いがあったると想定していた．つまり，摩擦係数の低い雪上路面ラが，呼気ガスと走行動作に違いないという矛盾した結果

ンニングでは，走行動作とそれに関連する筋活動量がが示された．矛盾した結果の要因は現段階では不明であ

通常路面ランニングよりも高値を示すと考えていた．本る．冬季の外気温の低さが筋活動に影響を及ぼした可能

研究の仮説とは異なる結果となった原因としては，歩行性も考察したが，寒冷環境下での運動は生理学的ストレ動作においては完全に離地している局面がなく，また接スや障害リスクを増加させることがないと言われており4

地時間も走行動作と比較して長いことから，浅賀ほか（ACSM 日本体力医学会体力科学編集委員会訳，2011），（2002）の研究と本研究での相違は歩行と走行の動作の原因として決定的ではない．他の原因として考えられる違いによるものと考えられる．

のは，本研究では実験２における走速度の測定が１サイ

雪上路面ランニングの支持期における体幹部の筋活動

クルと非常に短い距離であったことである．三本木ほか

は，部位や局面により通常路面ランニングより雪上路面（2003）によると，マラソンレースは脚の筋力・筋パワー

ランニングで有意に小さく，表４に示したように雪上路を低下させ，走行動作やランニングエコノミーを変化さ

面ランニングでは筋力発揮があまりされていないことがせる傾向にあることが報告されている．このことから走明らかとなった．走行動作は設定した全ての測定項目に

行動作の測定における助走区間を長く設定し，実際の長おいて，条件間での有意な差が認められない結果となっ距離走レースのコンディションにより近づけた状態で測た．須田ほか（1996）は雪上のような摩擦の少ない軟弱定を実施した場合，異なる結果となった可能性がある．

な路面では，脚の発揮パワーが増加するほどエネルギー

また，実験２の雪上路面ランニングにおいて筋の活動量が吸収され１サイクル動作中での接地時間が増加するとが抑制的だったにも関わらず走行速度に有意差が認めら予想している．しかし本研究では条件間で接地時間およれなかったのは，被験筋以外の筋活動が増加したためでびストライド長には有意差がなかった．また，雪上路面はないかと推察される．松尾ほか（2011）はスプリント

ランニングでは通常路面ランニングよりも臀部や脚筋

走運動における内転筋の活動が高速の切り返し運動におの％ iEMG が小さい傾向にあり，筋活動量の増加は認め

ける股関節の安定に関わっているとしている．被験筋以─ 66 ─

Sato Ｙ．et al．Comparisons of snow and normal road running
外の股関節回りの筋群などが作用し，走行速度を一定にJan Müller, Birgit Böhm, Julia Elmenhorst, Christiane
Barta & Renate Oberhoffer.（2013）Reduction

保った可能性がある．
以上のことから，雪上路面ランニングのランニングエ

of exercise capacity in children from summer to

コノミーは通常路面ランニングと比較して有意差はない

winter is associated with lower sporting activity：

ものの，筋の活動量が抑制されていたことから走行速度

a serial study. Pediatric Research. 74：439‑442.

が向上しないことが推察された．従って，長距離走のパ

角田和彦・須田力・中川功哉（1997）積雪路面におけるフォーマンス向上に直接的な改善をもたらさないと考え歩行の特徴．日本体育学会大会号，48：322．
松尾信之介・藤井宏明・苅山靖・大山卞圭悟（2011）走られる．

速度変化に伴う股関節内転筋群活動の変化．体育学
Ⅴ．結研究，56（2）：287‑295．

論日本雪氷学会編（2010）積雪観測ガイドブック．朝倉書
店：東京，pp.100‑101．

本研究は日常的にトレーニングしている大学生の長距離選手を対象に，雪上路面でのランニング特性を明らか

三本木温・佐伯徹郎・鍋倉賢治・高松薫（2003）マラソにするため，雪上路面と通常路面でのそれぞれのランニンレースにおける走速度の低下と走の経済性，走行

ング時における生理学的特性および運動学的特性を比動作および筋力・筋パワーの変化との関係．体育学

較・検討した．その結果，雪上路面ランニングは通常路研究，48（6）：725‑736．

面ランニングと比較して呼気ガス動態，運動学的特性に

志手典之（1989）寒冷・積雪地域における児童の有気的大きな差は認められず，走速度のみ低下した．また走行能力および無気的能力の年内変化について．体力科学，38（6）：543．

動作のドライブ局面において必要な大腿二頭筋の筋活動
量が雪上路面ランニングにおいて有意に低値を示し，走須田力・中川功哉（1995）雪上路面のランニングの強度．
体力科学，44（6）：741．

速度を高めるために必要な推進力が生まれにくいと考えられる．以上のことから，北海道における長距離選手の須田力・浦上大輔・角田和彦・中川功哉（1996）積雪路

冬季期間のトレーニング効果を高めてパフォーマンスを面の歩行・ランニングの運動強度，ピッチ，ストラ
イド．日本体育学会大会号，47：326．

向上させるには，通常路面と同様な路面，すなわち屋内高橋恵美・石田恭子・上嶋良・岡田武士・神保彩子・木

施設の充実などが必要なことが改めて確認された．

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Ⅵ．参考文献浦上大輔・浦田清・布上恭子・渡会雅明・浜野貢・須田力・中川功哉（1997）積雪地の高校生・高専生の生

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体活動の比較─．発育発達研究，25：20‑28．

自然の中を走っていろいろな側面から鍛えるクロスカントリー , リディ

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maximum oxygen uptake and determinants of

平成26年12月20日

受付

endurance performance. Med. Sci. Sports. Exerc.,

平成27年６月22日

受理

36（1）
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─ 67 ─