スポーツ傷害（J. sports Injury）Vol. 22：11−14

2017

Modified drop squat とジョギングおよび片脚ドロップジャンプ着地の運動力学的比較
1）
2）
3）
4）
（PT） ，木村 佳記（PT） ，前 達雄（MD） ，向井 公一（PT） ，○近藤 さや花（こんどう さやか）

中江 徳彦（PT）1），里田 由美子（PT）1），中田 研（MD）5），小柳 磨毅（PT）6）1）

関西メディカル病院
大阪大学医学部附属病院
3）
大阪大学大学院 医学系研究科 整形外科
4）四條畷学園大学5）
大阪大学大学院 医学系研究科 スポーツ医学6）
大阪電気通信大学 医療福祉工学部
2）

緒言（図 1）．なお運動速度はメトロノーム（92bpm）で規定し，1 拍で下降，1 拍で上昇することとした 3）．Jog は，一般に我々は，膝関節手術後リハにおいて，Jogging（Jog）の踵接地が生じるとされる時速 8 ～ 9km 4）で 10m 走行した．

前段階における衝撃吸収機能トレーニングとして，爪先立

SDL は，上肢を腕組みし，体から離さないようにして高ちからの急激な下降動作で踵接地を生じさせ，膝の屈曲でさ 10㎝の台から飛び降り，30cm 前方に片脚で着地し，下衝撃を吸収する modiﬁed drop squat（以下 MDS）を考案

肢の屈曲位を維持しつつ，できる限り静止するよう指示しした

1），2）．そして，MDS は，Jog と比較して膝関節の運動

た 5）．
運動計測には，8 台のカメラで構成される三次元動作

力学的特性は類似するが，力学的負荷量は有意に小さい一方，片脚スクワットとは膝関節の運動力学的特性は異なるが，力学的負荷量には有意差がない

3）

ことを明らかにした．

解析装置（OMG 社製 Vicon NEXUS 1. 6. 1.）と床反力計（MSA- 6，AMTI）を用いた．指標には，合計 39 点で構

このため我々は，MDS を，片脚スクワットと Jog の中間的なトレーニングとして位置づけている．一方，スポーツ活動で頻度の高いジャンプ着地は，Jog と同様に衝撃吸収機能を必要とする動作であるが，その開始時期には明確な基準はない．そこで本研究の目的は，ジャンプ着地の運動力学的特性を MDS と Jog と比較検討してその位置づけを明らかにし，課題達成型の理学療法プログラムを確立することである．

方法

下 肢 に 既 往 の な い 健 常 成 人 9 名（ 男 性 6 名， 女 性 3名）を対象とした．年齢は 20. 3 ± 0. 7 歳，身長は 165 ±10cm，体重は 62 ± 7kg であった．被験者には本研究の主旨を説明し，実験への参加について同意を得た．尚，本研究は大阪大学医学部附属病院の倫理審査委員会の承認を受けて実施した（承認番号 15227）．右脚を検査側とし，片脚 MDS，Jog，片脚でのジャンプ着地（single leg drop
jump landing: SDL）を運動課題とした．MDS は体幹屈曲

図 1．Modified Drop Squat ( 片脚 )20°，膝関節屈曲 60°で行い，爪先立ちから動作を開始し，爪先立ちから脱力して下降し，踵接地の衝撃を下肢関節の屈曲により制動する．

可能な限り脱力して下降した後に停止するように指示した— 11 —

成される Plug in Gait Marker set を用いた．指標データは各動作の最大値の平均は，SDL，Jog，MDS の順に大き200Hz，床反力データは 1000Hz でサンプリングした．デー

く，3 群間に有意差を認めた（P ＜ 0. 01）．多重比較の結果，タ解析には，解析ソフト（Vicon Nexus 1. 6. 1）を用いた．

（表 1）．
SDL，Jog は MDS より有意に大きかった（P ＜ 0. 05）

評価項目は，1）支持脚の床反力垂直成分（Fz），2）膝関

2）膝関節モーメント

節モーメント（内部モーメント），3）膝関節パワーとし全動作において，踵接地直後に伸展方向に急激に増加すた．分析区間は，MDS は下降動作，Jog は踵接地から midる波形を示した（図 3）．各動作の最大値は，3 群間に有意support（踵が地面から離れるまで），SDL は MDS の下降差を認めた（P ＜ 0. 01）．多重比較の結果，MDS に比べて動作の平均時間に合わせ，着地後 0. 65 秒までとした．全

Jog，SDL は有意に高値を示した（P ＜ 0. 05）（表 1）．

課題において，分析区間を 100％として正規化した全被験

3）膝関節パワー者のデータを加算平均してグラフ化し，波形を分析した．

全動作において，踵接地直後に吸収性のパワーが急激また，各パラメータの最大値の平均値を算出した．統計処に増加する波形を示し，膝関節での衝撃吸収が行われて理は，3 群間の比較に Friedman 検定と Scheﬀe の多重比較いた（図 4）．各動作の最大値は，3 群間に有意差を認めたを用い，有意水準を 5％未満とした．

（P< 0. 01）．多重比較の結果，MDS と Jog に有意差がなく，結SDL が他の 2 群より有意に高値を示した（P ＜ 0. 05）．

果考察1）支持脚の床反力垂直成分（Fz）
MDS と Jog は踵接地後にスパイク波形を示し，その後本研究より MDS は，接地衝撃を膝関節で吸収する力学増加してピークに達した．SDL は接地の瞬間から大きな的特性を持つが，各力学的指標における負荷量は最も小さスパイク波形を生じてピークに達した後，漸減する波形をく，Jog および SDL よりも前段階のトレーニングに位置づ示した（図 2）．

けられた．臨床においては，MDS を安定させた後，Jog や

図 2．支持脚の床反力垂直成分（Fz）

表 1．各パラメータの最大値
MDSJogSDL

Post hoc test

Fz（N）

870 ± 1641318 ± 130

1863 ± 383

MDS ＜ Jog*，MDS ＜ SDL**

膝関節伸展モーメント（Nm/kg）

1. 1 ± 0. 4

1. 9 ± 0. 7

2. 2 ± 0. 3

MDS ＜ SDL**

膝関節パワー（吸収性）（W/kg）

3. 2 ± 0. 5

4. 2 ± 2. 0

11. 2 ± 3. 9

Jog ＜ SDL*，MDS ＜ SDL**＊ P ＜ 0. 05，＊＊ P ＜ 0. 01— 12 —

図 3．膝関節モーメント

図 4．膝関節パワー

SDL を開始することが望ましいと考えられた．

さらに足関節機能に低下があれば，SDL における膝関節

一方 SDL は，接地初期のエネルギー吸収に足関節の貢6）負荷はさらに高まると考えられ，臨床においては，Jog をと報告されているが，MDS と Jog と同様に獲得した後，さらに走行速度を高めるとともに足関節底屈踵接地時に膝伸展モーメントおよび膝関節の吸収性パワー筋を改善させたうえで SDL を開始することが重要と考えが急激に増加したことから，膝関節における衝撃吸収もられた．

献度が高い必要な課題であった．また，設定した SDL は比較的低い

本研究では負荷量を統一するために高さ 10cm の台から段差からの着地ではあったが，MDS と Jog に比較するとの着地としたが，跳躍の高さや連続性により負荷量や力学位置エネルギーが大きく，力学的負荷量は他の 2 群より増性は異なると考えられる．今後はそれらも比較検証し，課大したため，SDL が最も高負荷の運動課題と考えられた．

題達成型の理学療法の確立に寄与したい．

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結論

SDL は，MDS，Jog に比較して，膝関節における力学的特性は類似していたが，膝関節パワーは最も大きく，高負荷の運動課題であった．
参考文献
１）木村佳記，中田研：半月板修復（縫合）術：半月板単独損傷—
術後リハビリテーション．臨床スポーツ医学 30 臨時増刊号 :394 − 401, 2013．
２）中田研，前達雄，木村佳記，他：半月板損傷—縫合術—臨床
スポーツ医学 29（1）: 109 − 122, 2012．

３）近藤さや花，木村佳記，向井公一，他：衝撃吸収機能の評価としての modiﬁed drop squat の運動解析．臨床バイオメカ
ニクス vol. 37: 327 − 334, 2016．
４）Keller TS, Weisberger AM, JL Ray et al.：Relationshipbetween vertical ground reaction force and speed during
walking, slow jogging, and running. Clin Biomech 11（5）:253 − 259, 1996．
５）木村佳記，中田研，松尾知彦，他：ドロップジャンプ着地による動的バランス評価．着地直後の重心動揺軌跡解析．スポー
ツ傷害 Vol 18: 55 − 57, 2013．
６）下河内洋平：スポーツ競技の減速動作中における非接触型性 ACL 損 傷 と 着 地 時 の 地 面 反 力 の 関 係 に つ い て．Sports
medicine No. 164: 11 − 12, 2014．

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