陸上競技学会誌 第 14 巻第 1 号 2016

［研究資料］

直走路と曲走路における 100m 走の疾走速度とステップ頻度およびステップ長の差異
大沼勇人 1），立 正伸 2），熊野陽人 1），平野裕一 3）
The difference of running velocity, step frequency and length in 100m sprint running in straightand curved path
Hayato OHNUMA1), Masanobu TACHI2), Akihito KUMANO1), Yuichi HIRANO3）

Abstract

The purpose of this study was to clarify the difference of running velocity, step frequency and step length on straight andcurved path. Subjects were 8 male sprinters (age 21.6±1.9years,
height 1.70±0.05m, weight 60.7±3.6kg, personal best for 100m
11.74±0.65sec). The subjects performed 100m sprint runningwith maximal effort in the 1st lane on the straight and curved
path of an outdoor track. Trials were recorded with high-speed
video cameras. Running velocity, step frequency and step length
were analyzed to be compared between straight and curved path.
The total time for 100m was longer on curved path than on
straight path. Maximum running velocity and %decrease of running velocity were significantly lower on curved path thanstraight path, but the point of maximal running velocity was not
significantly different between both paths. The average runningvelocity was significantly lower on curved path than straightpath for every section except for the 0-10m section. The step
frequency of the left leg after the 10-20m section was significantly lower on curved path than straight path. Also, the contact
time of the left leg and step length of the right leg after the 1020m section was significantly longer and lower on curved paththan straight path, respectively. These results demonstrated
that differences of running velocity, step frequency and steplength exists in 100m sprint running on straight and curved path.
Furthermore, the factor affecting the decrease of the runningvelocity in curved path were suggested to be the step frequency
and contact time of the left leg and the step length of the rightleg.

キーワード：曲走路，疾走速度，ステップ頻度，ステップ長，変化は，加速局面，中間疾走局面，減速局面におけるランニングサイクル（接地から次の同脚の接地まで）を抽出して疾走動作を分析した研究と，レース全体にわたる疾走速度や動作を分析した研究に大きく区分される（阿江ほか，1994）．後者の研究では，映像を用いたレースパター
ンや疾走速度および動作（阿江ほか，1994; Gajer et al.,1999; Mackala, 2007），レーザー式速度計測機器を用いた疾走速度（松尾ほか；2008, 広川ほか；2010）について分析が行なわれてきた．それらの先行研究において，レース全体のパフォーマンスに影響を及ぼすのは，レース中盤に出現する最高疾走速度であり，レース後半における疾走速度逓減率は大きく影響しないことが報告されている．
これらの知見は，レース全体にわたって分析を行なった結果，得られたものであり，陸上競技短距離種目のパフォーマンス向上に重要な知見になり得るものである．
陸上競技トラック種目のうち，100m 走，100m および 110m ハードルを除く種目では，レース中に曲走路を疾走する．曲走路では直走路と異なり，接地期中に進行方向の変更，曲走路内側に対する内傾動作を行なう必要がある．そのため，最大努力で疾走した場合，曲走路では直走路よりも速度が低下すると考えられる．また，曲走路における疾走動作には左右差が生じることが報告さ

1．緒 言れている．Ryan and Harrison（2003）は，200m 走の曲走路における支持期中の膝関節動作に左右脚で差異があ

陸上競技短距離種目では，高い疾走速度の獲得およびることを報告している．一方，石村・桜井（2011）は，維持がパフォーマンスの結果に影響を及ぼす．そのため，男子大学生選手を対象に，全力疾走中の曲走路における疾走速度を獲得するための要因について，バイオメカニ

下肢動作の左右差について検討し，下肢動作では左右差クス的手法を用いて多く検討されてきた．それらの研究はないものの，疾走速度，求心力，支持時間には左右差

1） 鹿屋体育大学大学院 Graduate School, National Institute of Fitness and Sports in Kanoya〒 891-2393 鹿児島県鹿屋市白水町 1 番地2） 奈良教育大学 Nara University of Education〒 630-8528 奈良県奈良市高畑町3） 国立スポーツ科学センター Japan Institute of Sports Science〒 115-0056 東京都北区西が丘 3-15-133

があるとしている．また，広田・湯田（2014）は，女子大学生選手を対象に，全力疾走中の曲走路における支持2．方 法

期中の上肢および下肢動作の左右差について検討し，支2.1．被験者

持期中における動作変化は左右脚で異なり，左脚支持期

被験者は，大学陸上競技部に所属する男子 8 名（年齢：における動作が右脚支持期よりもカーブ内側への方向転

21.6 ± 1.9 歳， 身 長 : 1.70 ± 0.05 m， 体 重：60.7 ± 3.6

換に貢献している可能性を示唆している．
しかしながら，kg，100m ベスト記録：11.74 ± 0.65 sec）とした．また，疾走速度に影響を及ぼす要因を検討するためには，下肢実験にあたって，被験者には実験の趣旨，内容を説明し，動作の左右差ではなく，直走路との差異について検討す実験参加の同意を得た．

る必要があると考えられる．Stoner and Ben-sira（1979）

2.2．実験試技

は，加速局面における直走路と曲走路の疾走動作の差異

測定前に十分なウォーミングアップを行った後，直走について比較した．その結果，左脚ステップでは疾走速路と曲走路において，スターティングブロックを用いた度の低下が生じ，右脚ステップでは生じなかったことを100m 走の全力疾走を各 1 回ずつ実施した．先に直走路報告している．一方，Churchill et al.（2011）は，両脚ス試技を行なう者 4 名，曲走路試技を行なう者 4 名に無作テップともに疾走速度の低下が生じることを報告してい為に分け，試技順による影響を配慮した．また試技間にる．また，Chang and Kram（2007）は，曲走路の疾走速は 10 分以上の休憩時間を確保した．試技は，両走路と度は直走路より低く，これは左脚で発揮する力積の減少

もに屋外トラックの最内側となる第 1 レーンで行なっによるものであることを示唆している．一方，Hamill etた．

al.（1987）は，水平軸および鉛直軸方向の地面反力およ2.3．測定方法および測定項目
直走路においては，レーンから 30m 離れた地点にハび力積に直走路と曲走路で差異はなく，曲走路における左右方向の地面反力が直走路より大きかったことを報告

イスピードカメラ（EXLIM EX-F1，CASIO 社製），を設している．これらの先行研究より，曲走路における疾走置し，300fps で撮影を行なった．曲走路においては，曲動作および力発揮は左右脚で異なることが報告されてい走路円弧中心にカメラを設置し，撮影を行なった．測定る．

を行なうにあたって，直走路においては 10m 毎にレー疾走速度の増加および減少に伴い，疾走動作および力ンの両側，曲走路においては 10m 毎に内圏縁石上に球発揮が変化する（羽田ほか：2003）．そのため，疾走動体のマーカーを設置した．両走路ともに撮影範囲は，試作および力発揮に左右差がある曲走路では，疾走速度の技全体とした．

変化に伴う動作の変化も左右脚で異なっていると考えらスタートシグナル発光をスタートとし，ゴールまでのれる．しかし，前述した直走路と曲走路の差異に関する試技全体を分析対象とした．土江ら（2010）の分析手法

研究は，ランニングサイクルを抽出して分析したものでをもとに，両走路における試技を撮影した映像から，以あり，曲走路全体における疾走速度および動作の変化に下の分析項目を算出した．左右脚ステップの定義は，Stoner and Ben-sira（1979）を元に，左脚接地までを右ついて検討した報告はない．
そこで，本研究では，直走路と曲走路において実施し脚ステップ，左脚接地から右脚接地までを左脚ステップた 100m 走中の疾走速度とステップ頻度およびステップとした（図 1）．分析項目として，100m 所要時間（スター長の変化を比較し，その差異を明らかにすることを目的

トシグナル発光からゴールまでに要した時間），10m 毎とした．の疾走速度（区間距離（10m）を所要時間で除した値），最高疾走速度（10m 毎の平均疾走速度の中で最高の値），最高疾走速度到達地点（最高疾走速度が出現した区間の中間地点），疾走速度逓減率（最高疾走速度と最高疾走ྑ㊊㒊㞳ᆅྑ㊊㒊᥋ᆅྑ⬮ᨭᣢᕥ㊊㒊᥋ᆅྑ⬮⁫✵ᕥ㊊㒊㞳ᆅᕥ⬮ᨭᣢྑ⬮䝇䝔䝑䝥

34ᕥ⬮⁫✵ᕥ⬮䝇䝔䝑䝥

図 1 左右脚ステップの定義

ྑ㊊㒊᥋ᆅ陸上競技学会誌 第 14 巻第 1 号 2016

速度出現以降の最低疾走速度の差を最高疾走速度で除しプ長について示したものである．ステップ頻度について，た値の百分率）10m 毎の左右脚それぞれの平均ステップ

右脚では，有意な主効果および交互作用は認められな頻度（各区間における左右脚それぞれの支持時間と滞空かった．一方，左脚では，有意な交互作用が認められた．

時間の和の逆数），10m 毎の左右脚の平均ステップ長（各走路間では，20m 区間以降のいずれの区間においても，区間における疾走速度を左右脚の平均ステップ頻度で除直走路より曲走路で有意に低かった．区間では，直走路した値），平均支持時間，平均滞空時間を設定した．支持・において，20-80m 区間より 100m 区間で有意に低かっ

滞空時間については，2 ランニングサイクルの平均値とた．曲走路においては，40m 区間より 100m で有意に低した．

かった．ステップ長について，右脚では，有意な交互作2.4．統計処理用が認められた．走路では，20-90m 区間において，曲100m 所要時間，最高疾走速度，最高疾走速度到達地点，走路より直走路で有意に長かった．区間では，直走路に疾走速度逓減率では，対応のある t 検定を用いて，直走おいて，10m 区間より 20-100m 区間，20m 区間より 30-路と曲走路における平均値の差について検討した．さら100m 区間，30m 区間より 50,70,90m 区間，40m 区間よに，10m 区間毎の分析項目では，区間と両走路におけり 70m 区 間 で 有 意 に 長 か っ た． 曲 走 路 に お い て は，る平均値の差について，二元配置分散分析を用いて，統10m 区間より 20-100m 区間，20-30m 区間より 100m 区計処理を行なった．交互作用が認められた場合，各区間間で有意に長かった．一方，左脚では，区間で有意な主における両走路の平均値の差の検定には，対応のない t効果が認められ，10m 区間より 20-100m 区間，20m 区検定を行なった．また，各走路における区間の平均値の間より 40-100m 区間，30m 区間より 50m 区間で有意に差の検定には一元配置分散分析を行なった．有意な差が長かった．

見られた項目については Bonferroni 法を用いて，多重比

図 6 は 10m 毎の支持時間，図 7 は 10m 毎の滞空時間較を行なった．有意水準はそれぞれ 5％未満とした．まについて示したものである．支持時間について，右脚でた，統計処理には SPSS Statics Version 22.0（IBM 社製）

は，走路および区間で有意な主効果が認められたが，有を用いた．

意な交互作用が認められなかった．走路では，直走路よ3．結 果

20m 区間以降で有意に短かった．一方，左脚では，有り曲走路で有意に長かった．区間では 10m 区間より

図 2 は，100m 所要時間，最高疾走速度，最高疾走速意な交互作用が認められた．走路間では，20m 区間以度 到 達 地 点， 疾 走 速 度 逓 減 率 を 示 し た も の で あ る．

降のいずれの区間においても，直走路より曲走路で有意

100m 所要時間は，直走路より曲走路で長かった．また，に長かった．区間では，直走路において，10m 区間よ

最高疾走速度，疾走速度逓減率は，直走路より曲走路でり 20m 区間以降，20m 区間より 30,70,80m 区間，100m有意に低かった．しかし，最高疾走速度到達地点につい区間より 70-90m 区間で有意に短かった．曲走路においては有意な差は見られなかった．ては，20m 区間以降より 10m 区間で有意に長かった．

図 3 は，10m 毎の平均疾走速度について示したもの

滞空時間について，右脚では，有意な交互作用が認めらである．平均疾走速度について，有意な交互作用が認めれた．走路では，50-90m 区間において，曲走路より直られた．走路間では，20m 区間以降のいずれの区間に走路で有意に長かった．区間では，直走路において，おいても，直走路より曲走路で有意に低かった．区間で10m 区間より 20m 区間以降より，20m 区間より 40-60m

は， 直 走 路 に お い て，10m 区 間 よ り 20m 区 間 以 降，区間で有意に長かった．曲走路においては，10m 区間

20m 区間より 30-60m 区間，90m 区間より 60m 区間でより 20m 区間以降で有意に長かった．一方，左脚では，有意に高かった．一方，曲走路においては，10m 区間よ区間で有意な主効果が認められ，10m 区間より 20m 区

り 20m 区間以降，20m 区間より 30-50m 区間で有意に高間以降で有意に長かった．

かった．
図 4 は 10m 毎のステップ頻度，
図 5 は 10m 毎のステッᡤせ᫬㛫┤㉮㊰
(sec)

14

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10620

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図 2 直走路と曲走路における所要時間，最高疾走速度，最高疾走速度到達地点および疾走速度逓減率

35

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(m/sec)

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10987

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図 3 直走路と曲走路における 10m 毎の平均疾走速度の変化ྑ⬮䝇䝔䝑䝥㢖ᗘᕥ⬮䝇䝔䝑䝥㢖ᗘ┤㉮㊰(step/sec)᭤㉮㊰(step/sec)

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図 4 直走路と曲走路における 10m 毎の左右脚ステップ頻度の変化

36㻤㻜㻞㻜㻙㻤㻜 㻪 㻝㻜㻜༊㛫㛫㉮㊰㛫㻡㻜஺஫స⏝ 㻺㻚㻿㻚஺஫స⏝ 㻖┤㉮㊰㻠㻜㻝㻜㻜陸上競技学会誌 第 14 巻第 1 号 2016ྑ⬮䝇䝔䝑䝥㛗ᕥ⬮䝇䝔䝑䝥㛗
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2.5

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図 5 直走路と曲走路における 10m 毎の左右脚ステップ長の変化ྑ⬮ᨭᣢ᫬㛫ᕥ⬮ᨭᣢ᫬㛫
(sec)

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0.1

0.1

(sec)

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0.08

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37ྑ⬮⁫✵᫬㛫ᕥ⬮⁫✵᫬㛫
(sec)

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図 7 直走路と曲走路における 10m 毎の左右脚滞空時間の変化

4．考 察
4.1．疾走速度の変化

60m 区間の疾走速度は 90m 区間よりも有意に低かった．
一方，曲走路では，4.1％の疾走速度の逓減が見られたが，10m 毎の疾走速度には 100m 中間区間と後半区間との間

曲走路における所要時間の増加は，20m 以降におけで有意な差は見られなかった．阿江ら（1994）は，世界る低い疾走速度によるものであることが明らかとなっ一流の短距離走者の 100m 走における疾走速度逓減率

た．これまでの先行研究において，最高疾走速度がパは，おおむね 6 〜 7％であることを報告している．本研

フォーマンスに影響を及ぼすことが報告されている（阿究において，直走路では先行研究と同様の結果が得られ

江ほか，1994; Gajer et al., 1999; Mackala, 2007；松尾ほか，たが，曲走路では異なる結果が得られた．曲走路におけ2008,；広川ほか，2010）．本研究においても，最高疾走る 100m 所要時間および最高疾走速度の直走路に対する速度は直走路より曲走路で有意に低かった．また，最高割合は，それぞれ 105.1％と 92.3％であった．Delecluse

疾走速度到達までの疾走速度について，直走路と曲走路

et al.（1995）は，最高疾走速度が高くなると，疾走速度では類似した変化パターンを示した．これまでの先行研逓減率が大きくなることを報告し，疾走速度逓減率は最究において，曲走路では直走路より，疾走速度が低いこ

高疾走速度に影響を受けることを示唆している．これらとが報告されている（Stoner and Ben-sira, 1979; Churchillの結果より，被験者は，曲走路においても直走路と同様

et al., 2011; Chang and Kram, 2007）．曲走路における求心の主観的な最大努力で走行したが，左右方向の力積を発力は，身体質量，曲走路半径，移動速度によって決定さ揮する必要がある曲走路では，最高疾走速度が低下してれる．そのため，求心力の増大に伴って，左右方向の地最大下の速度での走行となったことで 100m 走後半の疾面 反 力 お よ び 力 積 が 増 加 す る こ と が 推 察 さ れ る．

走速度の逓減率が小さくなった可能性が考えられた．

Tukuafu and Hunter（2010）は，曲走路における疾走速

4.2．疾走速度に影響を及ぼすステップ頻度およびステッ度の減少には，左右方向の力積の増大が影響を及ぼすこ

プ長の変化とを示唆している．20m 区間以降では，左右方向の力曲走路では直走路と比較して，右脚のステップ長と滞積が増加したことが曲走路における疾走速度の低下に影空時間が低下した．羽田ほか（2003）は，最高疾走速度響を及ぼしたと考えられた．

到達までの加速局面における疾走速度の獲得には，ス

曲走路における疾走速度逓減率は直走路より有意に低テップ頻度の変化よりステップ長の変化が大きく影響をかった．直走路では，6.5％の疾走速度の逓減が見られ，及ぼしていることを報告している．また，Hunter et al.,38

陸上競技学会誌 第 14 巻第 1 号 2016（2004）は，ステップ長の大きさには，支持距離よりも得する中間疾走局面における走動作が制限されたことに滞空距離が大きく影響していることを報告している．さよって，疾走速度逓減率が影響を受けた可能性がある．

らに，Deterministic model を用いて分析することで，滞また，本研究では，曲走路における左脚のステップ頻度

空距離は水平方向および鉛直方向の力積によって決定さは直走路より低く，100m 後半にかけての変化も小さかっ

れ，鉛直方向の力積は滞空距離だけでなく滞空時間の決た．この結果から，曲走路において疾走速度が維持され定要因となることを示している．これらの結果より，本た要因として，100m 後半で左脚のステップ頻度の逓減研究における右脚ステップでは，鉛直方向の力積が減少が生じなかったことが影響している可能性があると推察したことが，滞空距離および滞空時間の低下を引き起こされた．

し，ステップ長の低下につながった可能性がある．曲走

曲走路では直走路と比較して，左脚では支持時間の延路走行では，内傾動作が生じることによって左右方向の長によるステップ頻度の低下，右脚ではステップ長の減地面反力が増大するため，曲走路における疾走速度は直少と滞空時間の短縮が見られ，その差異が左右脚で異走路より低くなると考えられる．石村・桜井（2011）は，なっていた．疾走速度には動作的要因だけでなく，形態身体内傾角度について，右脚支持期では接地から離地におよび筋力といった他の要因も影響を及ぼす．今後の課かけて内傾角度を保持していたことを報告している．本

題として，走者の身体的特性が曲走路における疾走速度研究においても，身体内傾動作によって，鉛直方向の地にどのような影響を及ぼすかについて検討する余地があ

面反力の減少が生じ，滞空時間よびステップ長の低下がると考えられる．

引き起こされたと考えられた．滞空時間が短縮されるこ

本 研 究 の 結 果 よ り， 直 走 路 よ り も 曲 走 路 にお い てとによって，1 ステップに要する時間が減少するため，100m 所要時間が増大する要因は，20m 以降の疾走速度ステップ頻度は向上すると考えられる．しかし，右脚のの低下であることが明らかとなった．また，曲走路では，ステップ頻度については，直走路と曲走路で有意な差は右脚のステップ長および滞空時間の減少，左脚の支持時見られなかった．この要因として，右脚においても，直間の延長が加速局面の疾走速度のパターンに影響を及ぼ走路より曲走路で支持時間が長い傾向にあったため，右したと考えられた．また，曲走路において疾走速度が維脚ステップ頻度に差異が生じなかったと推察された．

持された要因として，100m 後半で左脚のステップ頻度

一方，直走路と比較して，左脚では支持時間の延長によるステップ頻度の低下が見られた．小林ほか（2009）
は，疾走速度の増加に伴って，支持時間が短くなることを報告している．しかし，左脚支持時間について，曲走の逓減が生じなかったことが影響している可能性があると推察された．

5．結 語路では，10m 区間以降で有意な短縮は見られなかった．

本研究は，直走路と曲走路において実施した 100m 走

曲走路走行中において，右脚支持期より左脚支持期で，中の疾走速度とステップ頻度およびステップ長の変化をカーブ内側に対する方向転換がより顕著に行われている比較し，その差異を明らかにすることを目的とした．そことが報告されている（Churchill et al., 2011；広田・湯田，の結果，以下の知見が得られた．

2014）．本研究においても，左脚支持期において右脚よりカーブ内側に対する方向転換が行われていたため，支1．曲走路では直走路と比較して，所要時間が延長した．

持時間の短縮が困難であった可能性がある．その結果，その要因として，20m 以降の区間で，曲走路におけ加速局面における支持時間の短縮が見られなかったと推る疾走速度が直走路よりも低いことが影響していた．

察された．一方，曲走路における疾走動作の特徴として，2．曲走路では直走路と比較して，最大疾走速度が低く，曲走路外脚となる右脚より内脚となる左脚の地面反力が後半にかけての速度逓減が小さい傾向が見られた．

小さいことが報告されている（Smith et al., 2006; Chang

3．直走路と曲走路における 100m 走中の疾走速度とス

and Kram, 2007）．また，Weyand et al.（2000）は，疾走テップ頻度およびステップ長の変化は左右脚で異速度を高めるには，より大きな力積を獲得することが必なっていた．直走路と曲走路において，右脚のステッ要であることを報告している．これらの報告より，地面プ頻度および左脚のステップ長の変化には違いは見反力の低下が顕著に生じる左脚では，より大きな力積をられなかった．一方，曲走路では直走路よりも，右獲得するために，支持時間を長くしていた可能性も考え脚のステップ長および滞空時間の低下，左脚のステッられた．その結果として，左脚ステップ長では直走路とプ頻度の低下および支持時間の延長が見られ，100m差異が生じなかったと推察された．

走中のそれらの変化は小さくなった．

また，前述したように，曲走路では最高疾走速度の獲得が困難であったため，結果として最大下の速度での走引用・参考文献

行となり，100m 走後半で生じる疾走速度の逓減に影響

阿江通良・鈴木美佐緒・宮西智久・岡田英考・平野敬靖を及ぼしたと考えられた．すわなち，最大疾走速度を獲（1994） 世界一流スプリンターの 100m のレースパ

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