陸上競技学会誌 第 12 巻第 1 号 2014

［原著論文］

リバウンドロングジャンプテストの遂行能力からみた水平片脚
跳躍において高い接地速度に対応するための踏切動作
藤林献明 1），苅山 靖 2），木野村嘉則 1），図子浩二 3）
Effectual takeoff movement for high-speed horizontal jump performedby single leg using Rebound Long Jump Test
Nobuaki FUJIBAYASHI1), Yasushi KARIYAMA2), Yoshinori KINOMURA1), Koji ZUSHI3)

1．緒 言

Abstract

The purpose of this study is to examine effectual takeoff
movement to respond to an increase in touchdown velocity in ahigh-speed horizontal jump performed by a single leg (SHJ) using the Rebound Long Jump Test (RLJ test). This test evaluates
the ability to perform the ballistic stretch-shortening cycle
movement in SHJ by using the RLJ index (RLJ-index (m/s) =Jumping distance (JD(m)) / Contact time (CT(s)). The test iscomposed of two uninterrupted jumps, the falling jump and the
propulsive jump, and the touchdown velocity of the propulsive
jump is able to modulate by changing the distance of the falling
jump (DFJ). Eleven male college track-and-field athletes performed the RLJ test, and the DFJ was set at 1, 2, or 3 m (DFJ1m,
FJ2m, DFJ3m, respectively). In consequence, it was clarified
that the subjects had difficulty adjusting to the touchdown velocity in DFJ3m. On the basis of this result, all athletes were assigned to an increase group (IG: RLJ index = DFJ2m < DFJ3m)
or a decrease group (DG: RLJ index = DFJ2m > DFJ3m), andcompared the characteristics of takeoff movement and joint kinetics between the two groups. The takeoff motion was modeled as a line that consisted of the ground point of the foot with acenter of mass that would rotate forward with shortening or extension (MODEL). The results are summarized as follows. 1)
Shortened CT and accrual of propulsion of CT was important to
respond to an increase in touchdown velocity. 2) A longer JD by
the IG was generated by faster vertical velocity at the same reduction of horizontal velocity than DG, and CT was shortened by
the reduction of the proportion of the latter phase. 3) A shortening extension movement of MODEL was shorter and slower, andit was made possible by an increase in knee-joint work during
the former phase. In addition, the joint work gets a helping handrotation moment of MODEL, and transforms the reduction ofhorizontal velocity to vertical velocity. 4) The accrual of propulsion during the former phase was important because the influence of movement of the model during the latter phase was minor. These results suggest that effectual takeoff movement to
respond to an increase in touchdown velocity was not a “generation” of velocity by movement of the lower limb, but a “transformation” of touchdown velocity during the former phase.

キーワード：速度変化，減速型跳躍，伸張−短縮サイク
ル運動，身体重心の挙動，測定評価法

陸上競技の走幅跳や三段跳の踏切動作は，極めて短時間でバリスティックに遂行される伸張−短縮サイクル運動（Ballistic Stretch-Shortening Cycle movement； 以 下，
BSSC 運動）によって遂行されている．BSSC 運動の遂
行能力は運動を行う方向（前方，上方）が異なると，パフォーマンスを構成する基礎的な要因の共通点はあるが，専門的な要因では異なる特性を有する（藤林ほか，
2013）．このことは，走幅跳や三段跳において優れたパ
フォーマンスを発揮するためには，競技特異性に配慮した BSSC 運動の遂行能力を高い水準に向上させることが必要不可欠となると言い換えることができる．陸上競技の走幅跳や三段跳などの踏切動作は，最大速度を用いた
助走の後に，片脚踏切を用いて前方へ可能な限り遠く跳
躍することを目的とした運動と言える．これらの種目の専門性に配慮した BSSC 運動の遂行能力に関する測定評価法として，リバウンドロングジャンプテスト（ReboundLong Jump Test；以下，RLJ test；Fig. 1）が考案されている．（藤林ほか，2013）このテストは，0.1m の台上をApproach

Falling Jump

Propulsive Jump

High speed
video camera

Optojump
systemTakeoff line

Force plat form

Falling Jump Distance
1 m, 2m, 3 m

Fig. 1 The trial method of Rebound Long Jump.

1） 筑波大学大学院人間総合科学研究科 Graduate School of Comprehensive Human Sciences, University of Tsukuba〒 305-8577 茨城県つくば市天王台 1-1-1
2） 筑波大学スポーツ R&D コア Sports Research & Development Division Core, University of Tsukuba〒 305-8577 茨城県つくば市天王台 1-1-1
3） 筑波大学体育系 Faculty of Sport Sciences, University of Tsukuba〒 305-8577 茨城県つくば市天王台 1-1-1

33

助走した後に片脚で踏切って跳び下りる Falling jump と，子型の回転モデルが用いられている（以下，モデル）．

その逆脚で接地し，できるだけ短時間に弾むように踏（Jacobs and Schenau，1992；木野村ほか，2012；三井・切って可能な限り遠くまで跳ぶ Propulsive jump の連続図子，2006；Zushi et al.，2003；Fig. 2）．このモデルはした 2 跳躍で構成される．そして，テストの主運動とな

身体重心と地面反力を獲得する足部接地点を結んだ仮想

る Propulsive jump の跳躍距離と接地時間をもとにしての線分で構成されており，踏切動作を線分が短縮と伸張算出したリバウンドロングジャンプ指数（Rebound Long

をともないながら前方へと回転する動作とみなす．言いJump index；以下，RLJ index）を成績として評価診断を換えると，踏切動作をモデル化することで，身体各部位

行 う． ま た，RLJ test で は Falling jump の 距 離（ 以 下，の動作が高度に連携する複雑な運動構造を有す踏切動作

FJ 距離）を調節することで，接地速度を任意にかつ一を，モデルが短縮−伸張する挙動と，前方へと回転する定に調節することが可能となる（藤林ほか，2013）．FJ

挙動の 2 要因に単純化して把握することができる．本研

距離を 3m 以上に設定した，高速条件でおこなわれる究ではモデルの挙動を踏切動作として扱い，高速条件に

RLJ index と陸上競技の跳躍種目の成績間に高い関係性

おいて RLJ index を獲得するための比較検討に用いた．

が報告されていることから，RLJ test における踏切動作
は，実際の跳躍動作の専門性を維持したまま単純化した

2．方 法

運動であると言える．しかし，現在までに RLJ index の

2.1．対象者

踏切動作や高いパフォーマンスを獲得するための要因に関する報告はなされていない．

対象者は大学の陸上競技部に所属しており，跳躍種目を専攻とする選手男子 11 名であった．対象者の年齢は陸上競技の走幅跳や三段跳などの高速条件で行われる

21.0 ± 1.4 歳，
身長は 1.77 ± 0.39m，体重は 69.66 ± 3.53kg

跳躍において高いパフォーマンスを獲得するために重要であった．対象者は少なくとも専門種目の経験を 5 年以な要因の 1 つとして，高い助走速度を獲得することが挙上有しており，1 週間に 12 時間程度の専門的トレーニげられる（Hay and Miler, 1985；志賀・尾縣，2002；Lisa

ングを行っていた．対象者のうち 1 名は全日本選手権でand Nichoras, 2006；太田ほか，2010；松井，1973）．しかの優勝経験を有しており，1 名は全日本選手権入賞，1

し同時に，運動時間が短縮して，接地時に身体が受け止名は全日本学生選手権入賞，4 名は全日本学生選手権出

める運動エネルギーが増加することから，踏切中動作の場レベル，4 名は地域大会出場レベルの成績を有してい

専門性や難易度を増加させる（深代．1983）．このことた．研究の実施時には，ヘルシンキ宣言を順守し，事前から，高い接地速度に対応して踏切動作を遂行する能力に実験の目的や方法，危険性などの説明を十分に行った．

が，走幅跳や三段跳の踏切動作において重要な要因とな

また，個人の意思で中止や中断が可能であること，実験ることが考えられる．以上のことを RLJ test に置き換え

施設の接地には細心の注意を払うこと，天候などの危険

ると，FJ 距離を増加させると，Propulsive jump の踏切性が考慮された場合は即座に中断することを伝えた上接地速度が増大して，大きな RLJ index の獲得が可能にで，書面による同意を得た．

なる．しかし，ある時点において接地速度の増大と RLJ
index の獲得が釣り合わなくなることが予測される．

2.2．実験試技

そこで，本研究では接地速度が RLJ index の獲得を困

テスト試技は，0.1m の高さの台を用いた RLJ test と難にする FJ 距離条件を明らかにするとともに，同条件した（Fig. 1）．試技の条件である接地速度を設定するたにおいても高い RLJ index を獲得出来ていた選手とそれ以外の選手に群分けを行った．そして，2 群間の踏切動
作および下肢の力発揮特性を比較することで，高速条件で行われる水平跳躍のために有効となる踏切動作について明らかにすることを目的とした．踏切動作では，踏切CG

脚が地面反力を受け止めるとともに自ら伸展する作用や，振込脚および腕の振上作用によって推進力を獲得することで，身体重心を前方へと移動させる．また，上肢Point on the groundおよび下肢には 3 つの関節およびセグメントが存在し，Shortening
range

それぞれが連鎖的に作用することによって大きな力を獲得している．さらに，踏切脚，振込脚，腕は体幹部を通して連結していることから，各部位は相互に影響を与えていることが推察される．しかし，視点を変えると，全ての動作は身体重心の挙動へと集約される．この身体重心の挙動を単純なモデルとして表す方法として，逆振り

34

Extension
range
Inverted-pendulum
angle

Fig. 2 The deﬁnition of Inverted-pendulum model.
CG ; Center of gravity

陸上競技学会誌 第 12 巻第 1 号 2014

めに 1m，2m および 3m の FJ 距離を用いて，それぞれF1）を用いて毎秒 300 コマで撮影した．撮影されたビ

低速，中速，高速条件とした．接地速度や助走の運動リ

デオ画像をパーソナルコンピューター（DELL 社製，

ズムのばらつきを最小限にするために，台上での助走距

DM061）に取り込み，ビデオ動作解析システム（ディ離および歩数を固定した．先行研究の方法（藤林ほか，

ケイエイティ社製 Frame-DIAS Ⅱ for windows ver.3）を2013）を参照にした予備実験の結果を基づき，1m では

用いて，画像上の身体部分点 23 点（左右の手先，手首，

1 歩，2m では 3 歩，3m では 5 歩の助走歩数による助走

肘，肩峰，つま先，母指球，踵，外果，腓骨頭，大転子，を設定し，それぞれ 1.5m，6m，10m の距離内で助走を耳珠点，頭頂，胸骨上縁）および 4 点の較正マークを，行うように指示した．また，FJ 距離を 4m 以上に設定す

毎秒 150 フレームでデジタイズした．分析は，踏切接地

ると，試技を成立させることが困難な参加者が存在した

10 コマ前から踏切離地後 10 コマにわたって行った．得ために，安全性を考慮して 3m を最大条件とした．測定られた身体部分点の二次元座標は，較正マークをもとにに際しては，規定の距離の中で自由に助走を行うが，1実長換算したのち，最適遮断周波数を Wells and Winter

回目の Falling jump および 2 回目の Propulsive jump の踏（1980）の方法にもとづいて決定し，Butterworth Low-

切位置に設置した 0.2m 幅の 2 本のラインを必ず踏むよ

Pass Digital Filter を用いて 3.0 − 10.5Hz の範囲で平滑化うに指示した．そして，ラインを超えた場合，あるいはした．

ラインから大きく後方で踏切った場合は無効試技としデジタイズデータをもとにして，阿江（1996）の日本

た．Propulsive Jump を行う脚は走幅跳の踏切脚とし，人アスリートの身体部分慣性係数を用いて身体重心を算

Falling jump はその逆の脚で行わせた．実施の際には，出した．身体重心の変位を変位時間で除すことで踏切中

Falling jump では試技条件をしっかりと実施すること，の水平ならび鉛直方向の身体重心速度を算出した．また，

Propulsive jump では弾むように踏切ってできるだけ遠母指球と外踝，外踝と腓骨頭をそれぞれ結んだ線分を足くへ跳躍すること，着地は両足をそろえた状態で行うこ関節，外踝と腓骨頭，腓骨頭と大転子をそれぞれ結んだとを指示した．実験対象者には事前に数日間に渡って試線分を膝関節，腓骨頭と大転子，大転子と肩峰をそれぞ

技を正確に行えるように練習を行わせ，動作が正確に安れ結んだ線分を股関節と定義した．そして，それそれぞ定してできるようになったことを確認した上で測定を実れの角度変位を算出するとともに，関節角度の変位を変施した．

位時間で除すことで，関節角速度を算出した．さらに，
下肢を股関節，膝関節および足関節で分割した 2 次元リ

2.3．測定項目および算出項目

ンクセグメントモデルを構築し，Free Body Diagram に

RLJ の主運動である Propulsive jump の踏切を測定対基づき各部位の近位端に作用するトルクを運動方程式で象として，跳躍距離，接地時間，地面反力，踏切動作を求め，それを関節トルクとした．関節トルクは，伸展も測定した．

しくは底屈を正，屈曲もしくは背屈を負として正負の変跳躍距離は，Propulsive jump の接地足のつま先から，換を行った．関節トルクと関節角速度の内積を関節トル砂場に着地した最も近い部分の痕跡までの距離とし，クパワーとし，関節トルクパワーを時間積分することでテープメジャーを用いて計測した．

関節仕事を求めた．なお，関節トルクおよび地面反力の

接地時間の測定には，Opto Jump System（Microgate
社製，1000Hz）を用いた．

データは体重当たりの相対値として算出した．
踏切動作は，身体を身体重心と足部接地点の 2 点を結測定した跳躍距離（Jumping Distance）と踏切による

ぶ仮想の線分によって構成される逆振り子としてモデル

接地時間（Contact Time）を用いて，以下の式によって化した（Jacobs and Schenau，1992；三井・図子，2006，

RLJ index を算出した．

Zushi et al., 2003，Fig. 2）．足部接地点は踏切脚の母子球，モデルの仮想の線分の長さをモデル長（L）と定義した．

RLJ index (m/s) = Jumping Distance (m) / Contact Time (s)そして，接地からモデル長が最短の値を示した時点を踏
切前半局面，モデルが伸張をはじめ離地するまでを踏切

地 面 反 力（ 垂 直 方 向 と 水 平 前 後 方 向 の 成 分 ） は，後半局面として局面分けを行った．また，モデルと水平

Propulsive jump の 踏 切 地 点 に 埋 設 し た Force Platform

面の成る角度を，進行逆方向を 0 度として時計回りに計（Kistler 社製，9287B）によって計測した．Force Platform

算し，モデル角度（θ）とした．そして，接地時と離地から獲得したデータは，1000Hz のサンプリング周波数時のモデル角度の差分を踏切角度，踏切前半局面におけで A/D 変換した後，パーソナルコンピューター（DELLる角度変位を前半角度，踏切後半局面における角度変位

社製，DXP061）に取り込んだ．水平ならびに鉛直方向の地面反力ともに，踏切接地直後の立ち上がりの最大値

を後半角度として算出した．モデル長およびモデル角度
Ü）は，変位時間で除すことでモデルの短縮−伸張速度（Lをピーク値とした．

Ü ）として算出した．なお，短縮−伸および回転速度（θ

踏切動作は，高速度ビデオカメラ（CASIO 社製，EX-

張速度は伸張を正，回転速度は進行方向を正，逆方向を35

Ü cg）
負とした．このモデルを用いた場合，水平方向（YÜ cg）の身体重心速度は，以下の式
ならびに鉛直方向（X名）も存在し，高速条件が接地速度の増大と RLJ index

によって表される（Jacobs and Schenau, 1992；三井・図子，かになった．そこで，中速条件から高速条件において2006, Zushi et al., 2003）

RLJ index を増加させた参加者を増加群，RLJ index が減の獲得が釣り合わなくなる最初の条件であることが明ら少した参加者を減少群として分類した．
Ü cg（m/s）= -LÜ cos θÜ + ÜL θÜ sin θ + X
Ü footX
Ü cg（m/s）= ÜLsin θÜ + ÜL θÜ cos θ + Y
Ü footY

Fig. 4 には，増加群と減少群の低速，中速，高速条件における跳躍距離もしくは接地時間の変化を示した．増加群では速度の増加にともない，跳躍距離および接地時

Ü foot および YÜ foot は足部接地点の速度を示し
なお，X間は有意に増加ならびに短縮する傾向が認められた．一ており，右辺は左から回転による速度変化，短縮−伸長

方，減少群では跳躍距離は低速から中速にかけては有意による速度変化，足部接地点の速度変化によって構成さに増加するが，中速から高速へは増加傾向を示すもののれている．本研究では，水平もしくは鉛直方向の重心速

統計的有意差は認められず，接地時間は全ての条件にお度を，足部接地点の速度を除いた，モデルの短縮−伸張Ü sin θ）
によるもの（水平方向：ÜLcos θ，鉛直方向：L

いて有意差が認められなかった．

Ü θ
Ü sin θ，鉛直方向：と回転によるもの（水平方向：LÜL θ
Ü cos θ）に分類して算出した．

での RLJ test に関する RLJ index，跳躍距離，接地時間，Table 2 には増加群と減少群の身体特性と，高速条件
接地時ならびに離地時の水平および鉛直速度，接地−離地間の水平度の減速率を示した．
増加群と減少群の身長，

2.4．統計処理

体重，接地速度には有意差は認められなかった．また，

接地速度条件による差を検定するために，一元配置分

増加群は，減少群よりも有意に大きな RLJ index および散分析を行った．その結果，F 値が有意であると認めら

跳躍距離を示した．さらに，離地時の水平速度ならびにれた項目については，Bonferroni の方法を用いて多重比

水平速度の減速率には有意差は認められなかったが，離較を行った．また，群間の差を検定するために対応のな

地時の鉛直速度は増加群が減少群よりも有意に高い傾向

い T - test を 行 っ た． な お， 統 計 処 理 に は SPSSが認められた．

Statistics ver.17.0（SPSS 社製）を使用し，有意水準は 5％未満とした．

Fig. 5 には増加群と減少群の踏切中の低速，中速，高速条件でのモデル挙動を示した．増加群と減少群には，
高速条件におけるモデルの短縮−伸張作用に関する要因

3．結 果にのみ有意差が認められた．モデル長では，踏切時間のTable 1 には低速，中速，高速条件における RLJ index

40 − 60％時点に有意差が認められ，増加群のものが減の変化を示した．各条件における PJ 接地時の水平速度

少群よりもモデルが長い状態で推移するとともに，短縮および鉛直速度（鉛直落下速度）は，低速，中速，高速

範囲が小さい傾向が認められた．また，短縮−伸張速度の順に有意に増加する傾向が認められた．踏切離地時のでは，踏切時間の 10 − 20％および 65 − 80％時点に有水平速度は接地速度に対応して有意に増加したが，踏切意差が認められ，減少群では踏切中に急激なモデルの短

離地時の鉛直速度には有意差が認められなかった．

縮と伸張が生じていたが，増加群では踏切中のモデル変Fig. 3 には全ての参加者の低速，中速，高速条件にお位が緩やかであることが明らかになった．

ける RLJ index の変化を示した．低速条件から中速条件

Table 3 には増加群と減少群の高速条件における踏切

では全ての参加者が RLJ index を増加させたが，高速条中の地面反力の水平方向ならびに鉛直方向の最大値（水件になると RLJ index が減少する参加者が出現した（4平方向は負の最大値）と，踏切前半もしくは後半局面の名）．一方では RLJ index をさらに増加させる参加者（7平均力積を示した．全ての項目において，増加群と減少

Table 1 The comparison of touchdown or takeoff velocity about horizontal
or vertical direction of Rebound Long Jump test by the three speed
conditions.
Low speed
Speed condition
Touchdown velocity
Horizontal direction (m/s)
3.96  0.24
Vertical direction (m/s)-0.95  0.32
Takeoff velocity
Horizontal direction (m/s)
4.18  0.24
Vertical direction (m/s )2.93  0.37
Differences show results of ANOVA.
< , > ; p < 0.05 , = ; p Ӎ0.05

36

Middle speed

High speed

Difference

5.69  0.38
-1.58  0.56

6.59  0.41
-2.30  0.35

1m < 2m < 3m
1m < 2m < 3m

5.11  0.38
3.20  0.50

5.83  0.41
2.86  0.46

1m < 2m < 3mn.s.

陸上競技学会誌 第 12 巻第 1 号 201437

All subject (n=11)31

Jumping distance ( m )

25
19
13

Increase group (n=7)

31
25
19

Contact time ( s )RLJ index ( m/s )

7
37

13
7
37

Decrease group (n=4)

31
25

5
4
3
† Inc. : Low < Mid < HighDec. : Low < Mid = High

2
0.26
0.23
0.2
0.17
0.14

† Inc. : Low > Mid > HighDec. : Low = Mid = High

0.11
Low speed

19

Middle speed

High speed

Touch down velocity

13
7
Low speed

Middle speed

High speed

Touch down velocity

Fig. 3 The change of Rebound Long Jump index
by low, middle and high speed condition.
Upper ﬁgure show all subjects. Mid ﬁgureshow only Increase group that ReboundLong Jump index by high speed condition
increased than Rebound Long Jumpindex bymiddle speed condition. Lower ﬁgure shows
only decrease group that opposite group of
increase group.

; Increase group‫ق‬Inc.‫ك‬; Decrease group‫ق‬Dec.‫ك‬† ; Result of ANOVA among low, middle andhigh speed. < , > ; p < 0.05 , = ; p Ӎ0.05

Fig. 4 The comparison of change of jumping
distance and contact time of Rebound Long
Jump test set at three conditions between
increase group and decrease group.

Table 2 The comparison of physical characteristic and measured value of
Rebound Long Jump test of high speed condition between increasegroup and decrease group.
Body height ( m )Body Weight ( kg )RLJ index (m/s)
Jumping distance (m)Contact time ( s )Touchdown velocity ( m/s )Horizontal direction
Vertical direction
Takeoff velocity ( m/s )Horizontal direction
Vertical direction
Horizontal deceleration ( % )Increase group175.14  5.63
67.39  5.84
25.84  4.11
4.39  0.35
0.172  0.018

Decrease group
177.98  10.39
67.82  6.50
23.28  3.04
4.06  0.15
0.176  0.021

Differencen.sn.sIncrease > Decrease
Increase > Decrease
Increase < Decrease

6.62  0.43
-2.28  0.30

6.56  0.43
-2.34  0.47

n.s
n.s

5.96  0.50
3.05  0.26
90.26  11.75

5.61  0.49
2.54  0.59
86.03  12.01

n.sIncrease > Decreasen.sDifferences show results of T-test.
< , > ; p < 0.05 , = ; p Ӎ0.05 , n.s ; no signification

37

Low speed

Joint angular velocity Shortening-Extension( deg/s )velocity ( deg/s )Model angle( deg )

Model length
(m)

1.5

Middle speed

High speed

1.3
1.1

***

* ** * * *

*

0.9
140
120
100
80
60

4

* ** * *

2
0
-2

** **

-4
350
250
150
50

0

20 40

60

80 100

0

20 40

60

80 100 0

20 40

60

80 100Normalized time ( % ); Increase group; Decrease group* ; statistically-significant difference between Increase group and Decrease group.

Fig. 5 The comparison of length, angle, shortening-extension velocity and angular velocity of invertedpendulum modelduring takeoﬀ phase of Rebound Long Jump test with the use of high speed condition.

Table 3 The comparison of ground reaction force during takeoff phaseofRebound Long Jump test of high speed condition between increasegroup and decrease group.
Horizntal direction ( N/kg )Peak value
Impulse of former phase
Impulse of latter phase
Vertical direction ( N/kg )Peak value
Impulse of former phase
Impulse of latter phase

Increase group

Decrease group

Difference-28.62  3.42
1.12  0.17
0.23  0.07

-25.80  8.73
1.19  0.15
0.19  0.03

107.08  20.83
2.87  0.75
2.77  0.36

113.15  18.09
2.84  0.64
3.33  0.16

n.s
n.s
n.s
n .s
n.s
n.s
n.s

Differences show results of T-test.
< , > ; p < 0.05 , = ; p Ӎ0.05 , n.s ; no signification

群には有意差が認められなかった．

における股関節の関節トルクにのみ有意差が認められ，Fig. 6 には増加群と減少群の高速条件での踏切中の股増加群よりも減少群が大きなトルク発揮を行っていた．

関節，膝関節，足関節が踏切前半もしくは後半局面に発Fig. 7 には増加群と減少群の高速条件での踏切中の股揮した，関節トルクおよび関節トルクパワーの平均値を関節，膝関節，足関節がなした正および負の関節仕事を比較したものを示した．増加群と減少群には，後半局面比較したものを示した．負の仕事では増加群は膝関節に38

陸上競技学会誌 第 12 巻第 1 号 2014

Former phase

Joint torque power( W/kg )Joint torque( Nm/kg )

5
4

4

3

3

2

2

1

1

0
10

0
25
20
15
10
5
0
-5
-10

0

-10
-20
-30
Hip

*

Knee

Latter phase

5

Ankle

*

Hip

Knee

Ankle

; Increase group; Decrease group; statistically-significant difference between increase group and decrease group

Fig. 6 Joint torque of hip, knee or ankle joints about former or letter phase during takeoﬀ phase of ReboundLong Jump test of high speed condition.

Negative work

Joint work
( J/kg )0.0

Positive work

4

-0.5

3

-1.0

2

-1.5

1

*
-2.0
Hip

*

Knee

*

*

*

0
Ankle

Hip

Knee

Ankle

; Increase group; Decrease group; statistically-significant difference between increase group and decrease group

Fig. 7 Joint work about Negative or Positive component of hip, knee or ankle joints during takeoﬀ phase of
Rebound Long Jump test of high speed condition.

よる仕事が最も大きいことに対し，減少群では足関節に間，モデル角度ともに，増加群は減少群と比較して前半

よる仕事が最も大きい傾向が認められた．
正の仕事では，局面が占める割合が有意に大きいことが明らかになっ下肢 3 関節全てにおいて減少群が大きな値を示し，股関た．

節および膝関節では統計的な有意差が認められた．
Fig. 8 には増加群と減少群の高速条件での踏切中にお4．考 察

ける水平ならびに鉛直方向の速度変化を，モデルの伸張

本研究の目的は，高速条件での RLJ test において高い−短縮作用によるものと回転作用によるものに分類してRLJ index を獲得する要因について明らかにすることで示した．増加群と減少群の間には，回転作用による鉛直あった．高い接地速度は水平跳躍種目において高いパ速度の獲得様式の接地から 50％前後の時点に有意差がフォーマンスを獲得するために不可欠な要因となる認められ，増加群が回転作用によって大きな鉛直速度を（Hay and Miler, 1985；志賀・尾縣，2002；Lisa and Nichoras,

獲得していたことが明らかになった．

2006；太田ほか，2010；松井，1973）．しかし同時に，Fig. 9 には増加群と減少群の高速条件でのモデルの接運動時間は短縮して，接地時に身体が受け止める運動エ

地時間ならびモデル角度にについて，踏切前半もしくはネルギーが増加することから，踏切動作の専門性や難易後半局面が占める割合を比較したものを示した．接地時度が増加する（深代．1983）．RLJ test では，FJ 距離を39

Change of velocity by
Shortening and extension( m/s )

Horizontal direction

1.2

2

0.8

1
0

0.4

-1

0

-2

-0.4
7

Change of velocity
by rotation( m/s )

Vertical direction

3

-3
3
2

6

1

5

0

4

* **

* **

**

**

-1

3

**

-2

2

20

40

60

80

-3
20
100
Normalized time ( % )

40

60

80

100

; Increase group; Decrease group

Fig. 8 Change of velocity of center of mass by model shortening-extension and rotationduring takeoﬀ phaseof Rebound Long Jump test of high speed condition.

調節することで接地速度を一定に調節できることから（藤林ほか，2013），FJ 距離を漸増的に増加させた RLJ
index を比較することで，接地速度に対応した跳躍動作が遂行されたか否かの評価が可能となる．そこで，接地
Decrease Increase
group
group

速度を低速（FJ 距離 1m 条件）
・中速（FJ 距離 2m 条件）・
62.39 1.13%*

Decrease Increase
group
group

*

0.00

54.03 5.31%

45.97 
5.34%

0.05

0.10

行い，個人ごとの RLJ index の変化に着目した．
各条件における PJ 接地時の水平速度および鉛直速度（鉛直落下速度）は，低速，中速，高速の順に有意に増加する傾向が認められた（Table 1）．これらのことは，

0.15

Contact time ( s )67.35 
3.94%

0.20

FJ 距離の獲得には水平速度の増加と，滞空時間の獲得
によって対応していたことを示唆している．踏切離地時の水平速度は接地速度に対応して有意に増加したが，踏32.65 3.94%

切離地時の鉛直速度には有意差が認められなかった．走

*

*

0

高速（FJ 距離 3m 条件）の 3 条件に設定した RLJ test を

37.61 1.13%

幅跳では，助走速度の増加は離地時の水平速度に影響を59.84 6.20%

40.16 6.20%

与えるが，鉛直速度に大きな影響を与えないことが報告

10

20

30

Angle ( deg )40

されている（Lisa and Nicholas, 2006）．これらのことは，
50; former phase of takeoff phase; latter phase of takeoff phase.
* ; statistically-significant difference between

increase group and decrease group.
; correlation between increase group and decreasegroup about ratio of former or latter phaseFig. 9 The ratio of former or latter phase to taketakeoﬀ phase about model angle or contact
time of Rebound Long Jump test of highspeed condition.

RLJ test における踏切中の速度獲得様式が走幅跳のものと類似していることを示している．これらの結果は．
RLJ test を用いた先行研究（藤林ほか，2013）の報告ともよく一致するものであった．3 条件における RLJ indexの変化に着目すると，低速条件から中速条件では全ての対象者が RLJ index を増加させたが，中速条件から高速
条件では RLJ index を減少させる対象者が出現した．このことから，高速条件の試技が接地速度に対応することが困難となることが明らかになった（Fig. 3）．一方，高速条件においても高い接地速度に対応して，中速条件よりも高い RLJ index を獲得できる対象者も存在した．言40

陸上競技学会誌 第 12 巻第 1 号 2014

い換えると，高速条件に対応して RLJ index を高めるこ

短縮−伸張挙動に関する要因に有意差が認められ，モデとが出来た対象者は，高速条件での RLJ index 獲得能力

ルを長い状態に維持して踏切が遂行されるとともに，モに優れており，高速条件において RLJ index が中速条件

デルの短縮および伸張が緩やかに生じることが明らかによりも低下した対象者は，高速条件での RLJ index 獲得

なった（Fig. 5）．接地速度の増加は，接地時に身体が受能力に劣ることが理解できる．そこで，3 条件の中で高け止める運動エネルギーを増大させることから，モデル

速条件での RLJ index が最も高かった対象者を増加群，を短縮させる大きな力が加わる（すなわち，下肢が屈曲

高速条件での RLJ index が中速条件よりも減少した対象させられる）．増加群と減少群の水平ならびに鉛直方向

者を減少群として分類した．なお，増加群と減少群の間の地面反力のピーク値および力積には有意差が認められには，身長，体重，接地速度には有意差は認められなかっず（Table 2），接地時には同程度の運動エネルギーを受た こ と か ら，身 体 特 性 や 試 技 の 条 件 は 同 一 で あ っ た

け止めていた．

（Table 1）．また，増加群は減少群よりも有意に大きな跳

このような状況にもかかわらず，増加群のモデルの短躍距離と，有意に短い接地時間を示したことから RLJ

縮範囲や速度が小さい値に留まっていた要因として，下index は有意に高く，高速条件での RLJ test の遂行能力

肢の力発揮の大きさや様式が異なっていた可能性が考えに優れていた．

られる．踏切前半局面において接地速度を受け止めるた

次に，増加群および減少群における RLJ index を構成めに発揮された関節トルクおよび関節トルクパワーの大する跳躍距離および接地時間の変化に着目した（Fig. 4）．

きさは，下肢 3 関節全てにおいて増加群と減少群の間に増加群では速度の増加にともない，跳躍距離および接地

有意差が認められなかった（Fig. 6）．一方，関節仕事に時間は有意に増加ならびに短縮する傾向が認められた．

着目すると，負の関節仕事において増加群は膝関節が最一方，減少群では，跳躍距離は低速から中速にかけてはも大きな値を示したことに対して，減少群では足関節が有意に増加するが，中速から高速へは増加傾向を示すも最も大きな値を示した（Fig. 7）．このことは，増加群とのの統計的有意差は認められず，接地時間は全ての条件

減少群におけるモデル挙動の違いは，力発揮の大きさでにおいて有意差が認められなかった．本来，接地速度のはなく，各関節の貢献度による影響であったことを示唆

増大は踏切中の速度を増加させるために，跳躍距離は増している．膝関節は下肢の直列多関節の中間に位置する

加して接地時間は短縮されると考えられる．しかし，減ことから，モデル長に大きな影響を与える．また，介在少群に認められた傾向は異なるものであった．典型的なする筋の数や面積の大きさを考慮すると，足関節よりも高速条件での水平跳躍である走幅跳では，接地速度の増

大きな力発揮が可能な機能的，形態的特性を有している大に対応して接地時間の短縮率を高めた選手が効果的に（図子ほか，1998）．すなわち，増加群では膝関節伸展筋

跳躍距離を獲得できることが報告されている（木野村ほ

群の大きな作用が，モデルの短縮を小さい値に留めていか，2012）．これらのことを考慮すると，減少群では大たことが推察された．一方，踏切後半局面での関節トル

きな接地速度やそれにともなう大きな運動エネルギーにク，関節トルクパワー，踏切中の正の関節仕事は，下肢対応できなくなり，限られた時間での力発揮が困難に

3 関節全てにおいて減少群が大きく，統計的有意差は股なっていたことが推察できる．

関節の関節トルクと関節仕事，膝関節の正の関節仕事に

そこで，増加群が短時間で大きな力発揮を可能として認められた（Fig. 7）．これらの作用が，減少群の伸張速いた要因について，踏切動作および下肢関節の力発揮特度が増加群よりも有意に高い値を示した要因であると考性に着目した検討を行った．踏切動作は，身体重心と足えられる（Fig. 5）．

部接地点が仮想の線分で結ばれているとみなす，逆振り以上のことを考慮すると，増加群は身体の屈曲−伸展

子型の回転運動モデルに置き換えた（Jacobs and Schenau,

動作を最小限に抑えた踏切動作，減少群は身体の屈曲−

1992；木野村ほか，2012；三井・図子，2006；Zushi et al.,

伸展動作を大きく利用した踏切動作を高速条件で用いて2003, Fig. 2）．踏切動作をモデルとして捉えることで，いたことが分かる．両脚鉛直跳躍を用いた BSSC 能力の身体各部位の動作が高度に連携する複雑な運動構造を有測定評価方法として広く用いられているリバウンドド

す踏切動作を，モデルが短縮したのちに伸張する挙動（主ロップジャンプでは，踏切中の関節角度の浅いものはリに下肢の屈曲−伸展作用によるもの）と，足部接地点をバウンド型，深いものはプレス型の跳躍として分類され支点として前方へと回転する挙動（主に下肢の支持作用ている（高松ほか，1989，図子，2005）．また，走幅跳と地面反力によるもの）の 2 要因に単純化して把握するや三段跳の踏切動作は，ピストン型跳躍もしくはスインことができる．その結果，高速条件においてのみ，増加

グ型に分類されている．前者は下肢関節の大きな屈伸を群と減少群のモデル挙動に有意差が認められた（Fig. 5）．

ともない，踏切中に大きな水平速度の減速と大きな速度

このことは，増加群が高速条件において高い接地速度に獲得が行われる動作，後者は下肢関節の屈曲−伸展を小対応するために踏切動作に変化を生じさせていたことをさくして，小さな減速で水平速度が維持されることで大示唆している．減少群と比較した増加群のモデル挙動は，

きな合成速度が獲得される動作との理解ができる（村木，411982；村木，1996）．なお，短時間もしくは高い速度でのことは踏切角度にも当てはまり，踏切角度の中で起この運動遂行が求められるような動作に対しては，リバウ

し回転が占める割合は，増加群のものが減少群のものよ

ンド型（図子・高松，1996）もしくはスイング型（村木，りも有意に大きい値であった（Fig. 9）．すなわち，増加

1996）の跳躍が有効であることが報告されている．これ

群における短い接地時間は，後半局面の短縮によって生らの報告を考慮すると，増加群の跳躍はリバウンド・ス

じていたことを意味している．そして，接地時間や踏切イング型の跳躍であり，減少群の跳躍はプレス・ピスト

角度の観点からも，前半局面に重点を置いた跳躍を行っン型の跳躍をおこなっており，高速条件での跳躍に対応ていたことが示唆された．このことは，典型的な高速水可能なタイプの踏切動作を用いていたことが示唆された．

平型跳躍である走幅跳において，前半局面の重要性が報RLJ index を構成する要因の 1 つである跳躍距離は，

告されていることと一致する（Bosco et al., 1976；Lees

主に踏切離地時の水平ならびに鉛直速度の合成速度に

et al., 1993；Luhtanen and Komi, 1976；志賀・尾縣，2004）．

よって決定される．増加群と減少群の離地時における水ただし，踏切後半局面や離地直前のわずかなトルク発揮

平速度には有意差が認められず，踏切中の水平速度の減が跳躍パフォーマンスに影響を与えること（Muraki et

速率も同様であった（Table 1）．水平速度の減速は踏切

al., 2006），振込脚の作用や着地を有利に働かせる作用な中に鉛直速度へと変換される（Bosco es al., 1986；Hay

どから（志賀・尾縣，2004），同局面を無視してはなら

at al., 1986；Kho and Hay., 1990）．離地時の鉛直速度を比ないことは註記しておく．

較すると，増加群が減少群よりも有意に高い値を示した．

以 上 の 結 果 は，RLJ test で は 走 幅 跳 や 三 段 跳 の パ

すなわち，増加群が減少群と同程度の水平速度の減速で，フォーマンスの構成要因の中で，踏切局面中の前半局面

高い鉛直速度を獲得していた．一方，減少群はモデルをにおいて効率よく水平速度の減少を鉛直速度へと変換す高い速度で大きな範囲を伸張させたにも関わらず，水平る能力に関する測定評価が可能となることが示唆してい方向の離地速度は増加群と同様であり，鉛直方向の離地

る．

速度は有意に低い値に留まった．このことから，高速条件においては後半局面での伸張作用が，離地時の速度獲5．実践への示唆得に対して与える影響が小さい可能性がある．そこで，トレーニングおよびコーチング現場では，走幅跳や三踏切中の速度変化をモデルの伸張−短縮によるものと回段跳の踏切動作において踏切中に大きな速度獲得を行う

転によるものに分類して比較を行った（Fig. 8）．その結ことを目的したトレーニングが少なからず見受けられ果，増加群と減少群の速度獲得様式には，回転による鉛る．しかし，踏切中の速度変化に着目すると，走幅跳や直速度の獲得に有意差が認められた．すなわち，増加群

三段跳のような高速条件で行われる踏切中に速度を獲得

では踏切前半局面において回転速度を高める踏切動作をすることは困難を極める．そのために，接地時の水平速行っていたことが明らかになった．水平方向への移動を

度を離地の水平速度ならびに鉛直速度へと，効果的に配ともなう運動では，踏切前半局面において接地点が急激分することが重要な要因となる．本研究の結果から，こに停止することで，接地点の上部に搭載されている身体の配分は，踏切前半局面における起こし回転によって決が前方ならびに上方へと回転するように推進する「起こ定されること．起こし回転を効果的に発生させるためにし回転」が生じる．高速条件で行われる走幅跳の踏切動は，膝関節の屈曲を抑制する筋発揮を行うことが重要に作では，水平速度の減速は起こし回転によって鉛直方向なることが明らかになった．さらに，下肢を伸展させる

へと変換され，その値は全体の 60 − 66％に達する（阿作用が身体重心速度の獲得に対する貢献が少ない可能性

江ほか，1989；Bosco et al., 1976；Lees et al., 1993；志賀・があることから，爆発的な下肢の伸展能力ではなく爆発

尾縣，2004）．加えて，起こし回転の作用は，踏切前半

的な衝撃に対応する下肢の支持能力が重要となる．以上

局面での膝関節伸展力を高めることによって助長されるのことから，走幅跳や三段跳の踏切動作において高い助との報告がなされている（Muraki et al., 2006；志賀・尾

走速度を効果的に跳躍距離へと変換するためには，爆発

縣，2004）．増加群では膝関節の負の関節仕事が有意に的な下肢の支持機能と，身体を前方へと回転させる要因

大きい値を示したことを加味すると，起こし回転の作用に関するトレーニング理論の構築および実践が有効な手を利用して，効果的に離地時の合成速度を獲得していた段となる可能性がある．

ことが推察された．次に，RLJ index を決定する第 2 の要因である接地時間に着目した．ここまでの結果から，

6．要 約

増加群の特徴は主に前半局面に起因するものである可能

本研究の目的は，バリスティックに遂行される水平方性が示唆された．そこで，接地時間を前半および後半局

向への伸張−短縮サイクル運動の遂行能力を専門的に測面に分類した比較を行った．その結果，増加群は減少群

定評価する RLJ test と，その評価指標である RLJ index

よりも前半時間が占める割合が有意に大きいが，後半時を用いて，走幅跳や三段跳などの高速条件で行われる水間が閉める割合が極端に小さい値あった（Fig. 9）．同様

平片脚跳躍のために有効な踏切動作を明らかにすること42陸上競技学会誌 第 12 巻第 1 号 2014

で あ っ た． そ の た め に， 高 速 条 件 に お い て 高 い RLJ

park press: 174-180.

index を獲得可能な増加群と，高速条件では RLJ index

深代千之（1983）走幅跳と三段跳のバイオメカニクス．

が低下する減少群の比較を用いた検討を行った．踏切動

Jopanese Journal of Sports Sciences, 2 (8)：600-613．

作の比較には，身体を身体重心と足部接地点を結んだ仮

藤林献明・苅山 靖・木野村嘉則・図子浩二（2013）水想の線分が短縮−伸張しながら回転する逆振り子とみな

平片脚跳躍を用いたバリスティックな伸張−短縮サイすモデルを用いた．主な結果は以下の通りである．

クル運動の遂行能力と各種跳躍パフォーマンスとの関

1）高速条件において高い RLJ index を獲得するために係．体育学研究，58：61-76．

は，接地速度の増加に対応して接地時間を短縮するとともに，短縮された接地時間内に大きな推進力をHay, J. G. (1986) The biomechanics of the long jump.
Exercise sport science review, 14: 401-446.

獲得することが重要となることが明らかになった．

Jacobs, R. and Schenau, G. J. I. (1992) Intermuscular2）跳躍距離は主に離地時の合成速度によって決定されcoordination in a sprint push-off. Jour nal of

るが，増加群は減少群と同程度の水平速度の減速でBiomechanics, 25 (9) : 953-965．

大きな鉛直速度を獲得していた．また，接地時間のKoh, T. J. and Hay, J. G. (1990) Landing leg motion and

短縮は踏切後半局面が占める割合の減少によって生

performance in the horizontal jumps I: the long jump.

じていた．

International journal of Sport Biomechanics, 6: 343-360．

3）増加群は踏切局面全体に渡るモデル短縮−伸張変位

木野村嘉則・村木征人・図子浩二（2012）走幅跳におけが小さく，緩やかに生じていた．このことは踏切前

る助走歩数を増やして踏切るための踏切動作：短助走

半局面における膝関節伸展筋群の大きな貢献によっから長助走に至る踏切動作等の変化率に着目して．体て可能にされていた．また，膝関節の作用が起こし育学研究，57（1）：71-82．

回転を助長することで，踏切前半局面において高い
鉛直速度を獲得していた．
4）踏切後半局面における伸張作用は，身体重心速度獲

Lisa, A. B. and Nicholas, P. L (2006) Changes in long jump
take-off technique with increasing run-up speed. Journalof Applied Biomechanics, 10: 61-78．

得に対する貢献が小さいことから，下肢の屈伸にLuhtanen, P and Komi, P. V. (1979) Mechanical Power andよって踏切中に速度獲得を行うことは困難となる．

Segmental Contribution to Force Impulses in Long Jump

そのために，踏切前半局面において下肢の屈伸を最Take-off. European Journal of Applied Physiology, 41:

小限に抑えて接地速度を可能な限り維持するととも

267-274．

に，水平速度の減少を効果的に鉛直速度へと変換することが重要となる．

Meylan, C. M. P., Ken, N., Jonathan, P. G., and John. B, C.
(2010) Variability and influence of eccentric kinematics

以上の結果から，高速条件において高い RLJ index を

on unilateral vertical, horizontal, and lateral

獲得するためには，踏切中に下肢を大きく屈曲−伸展さcountermovement jump performance. The Journal of

せて大きな推進力を「生産」するのではなく，下肢を強Strength and Conditioning Research, 24: 840-845．

く支持することで接地時の速度を受け止め，身体を前方三井 孝・図子浩二（2006）はずみ運動を用いて評価しへと回転させることで，接地速度を効果的に離地速度へた高齢者における身長−短縮サイクル運動の遂行能と「変換」する能力が重要であることが明らかになった．

力．体育学研究，51：773-782．

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すのではなく，踏切中の減速を最小限に抑える要因に焦村木征人（1982）現在スポーツコーチ実践講座 2 陸上競

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