スポーツ傷害（J. sports Injury）Vol. 18：23−26

2013

三次元投球動作解析から見た成長期野球選手の投球動作の特徴についての検討
1）
1）
2）
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4）
（PT） ，西野 勝敏（PhD） ，山本 智章（MD） ，大森 豪（MD） ，古賀 良生（MD）○田中 正栄（たなか まさえい）1）

新潟県健康づくり・スポーツ医科学センター
新潟リハビリテーション病院 整形外科
3）
新潟医療福祉大学 健康スポーツ学科
4）
二王子温泉病院
2）

緒

言の平均年齢，野球歴，身長，体重などの身体的特性を表 1に示す．

投球による肩・肘関節障害の主な発生因子として投球過方多，技術的に未熟な投球動作，身体特性などが考えられ，

法これらの因子が複合的に影響することで投球障害が発生する．本研究は技術的に未熟な小学生選手と高校生選手の投1．投球動作の 3 次元測定
測定機器は赤外線カメラ 6 台を備えたモーション・キャ

球動作を生体力学的に分析し，その比較検討から特徴を捉

プチャー・システム VICON（Vicon Motion Systems 社），え，障害予防の知見を得ることを目的とした．

2 台の高速度ビデオカメラ（nac 社）を使用した．計測周対象

期は 250Hz とし，身体上の特徴点 35 点に反射マーカーを貼付した（図 1）．投球試技は，ピッチングプレートから

対象は，8 歳から 18 歳までの男性野球選手 165 名とし，11m 先のターゲットゾーンに向け直球を全力投球させ，年代別に 8 歳から 12 歳の小学生 74 名（小学生群），15 歳

その球速をレーダースピードガン（Radar Sales 社）で計から 18 歳の高校生 91 名（高校生群）の 2 群とした．各群測した．分析した試技は，ターゲットを通過した 5 試技以

表 1．各群のプロフィール— 23 —

図 1．測定環境上の中で選手が満足し，かつ球速が最も速い試技を採用しで除して標準化し，さらに標準化関節間力を球速で除した．

た値を球速 1km あたりの肩・肘関節にかかる球速比負担2．投球動作の分析として評価した．また，運動学的分析項目として，KH ～投球動作は，モーション・キャプチャー・システムのFP までの地面に対する体幹の前後傾斜角，踏込み脚のスデータと高速度ビデオカメラの映像を基にして 5 つの局面

トライド長とストライド幅，地面に対する骨盤と胸部の回を特定した：①踏込み脚の膝が最高位に到達（Knee high,旋角，骨盤に対する胸部の回旋角を体幹の捻れ角として評KH）；②踏込み脚の足底完全接地（Foot plant, FP）；③価した（図 2）．

投 球 側 肩 関 節 最 大 外 旋 位（Maximum external rotation,

3．統計学的データ分析

MER）；④ボールリリース（Ball release, BR）；⑤投球側

プロフィールや投球動作分析の項目について 2 群間の比

肩最大内旋位（Maximum internal rotation, MIR）
．この較を student t test で評価し，有意水準を 5%（p ＜ 0. 05）

5 局面で分けられた 6 区間を次の相として分類した：ⓐとした．

Wind up（～ KH）； ⓑ Early cocking（KH ～ FP）； ⓒ

結Late cocking（FP ～ MER）
； ⓓ Acceleration（MER ～果（表 2）BR）； ⓔ Deceleration（BR ～ MIR）； ⓕ Follow through（MIR ～）．本研究の分析区間は局面 KH から MIR までと

1．肩・肘関節の標準化関節間力と球速比関節間力
肩・肘関節の標準化関節間力は球速の速い高校生群が有した．
モーション・キャプチャー・システムから得られたデー意に高く（p ＜ 0. 01），球速で除した球速比関節間力では，タは，動力学と運動学の観点から以下のように分析した．

小学生群が有意に高かった（p ＜ 0. 01）．関節間力の最大

動力学的分析項目は肩関節と肘関節の関節間力（体重で値は，ともに MER から BR の区間で算出された．

除して標準化），球速比関節間力（標準化関節間力を球速2．体幹の前後傾斜角と骨盤・胸部の回旋角と体幹の捻れ角で除した値）とした．関節間力はボールを含む手部の末端

KH の体幹前後傾斜角は小学生で後傾が有意に大きく（pから体幹に至るまでの上肢の剛体リンクモデルを作成し，＜ 0. 01），ストライド身長比は高校生が有意に大きかった

ニュートン・オイラー法を用いて逆動力学的解析により算（p ＜ 0. 01）．ストライド幅は小学生が有意に大きく（p ＜出した．算出に用いる各体節の係数は，阿江らの身体部分0. 01），open stance の選手が多く見られた．FP において

1）

慣性係数に準じた ．球速比関節間力は，関節間力を体重も小学生の体幹の後傾は有意に大きく（p ＜ 0. 01），地面— 24 —

図 2．運動学的分析項目（a）体幹の前後傾斜角 （b）踏込み脚のストライド長，ストライド幅 （c）骨盤，胸郭回旋角，体幹の捻れ角

表 2．動力学・運動学的分析項目— 25 —

結に対する骨盤の回旋には有意な差を認めなかったが，胸部語の回旋は小学生が有意に大きく（p ＜ 0. 01），体幹の捻れ角は高校生が有意に大きかった（p ＜ 0. 01）．

考1．小学生群と高校生群の投球動作解析を生体力学的に比較検討した．

察

2．球速の速い高校生群では肩・肘関節にかかる関節間力が大きく，肩・肘関節間力を球速で除した球速比負担

投球は下肢 — 体幹 — 上肢の各関節が適切なタイミング

では小学生群が高い結果であった．

で連動し成り立つ動作である．投球障害が発症する late

3．小学生群の肩・肘関節への負担の増加要因として，

cocking から acceleration phase の所要時間は非常に短く，Knee high，Foot plant の際の体幹後傾位と Foot plant

この phase への直接的な技術指導は難しいため，前位相のの際の open stance，early cocking phase の肩の開き

early cocking phase からの運動連鎖を考慮した指導が求による影響と考えられた．

められる．また，生体力学的検討においては，これまでに参考文献

球速の増加に伴う関節トルクや関節間力の増加や FP の際の骨盤，体幹の回旋と肩・肘への負担との関連について報告されている 2）～ 6）．本研究も，球速の速い高校生の肩・肘関節間力が高い結果であった．しかし，球速比負担では小学生が高く，その要因として FP の際の open stance と胸部回旋が早い，いわゆる肩の開きが早いことによる影響と考えられた．よって小学生の方が肩・肘への球速比負担が大きい投球動作であることから，未成熟な骨・骨端軟骨への負担が増加し，投球障害の発症につながるものと推察される．そのため少年期の投球障害の予防には KH の際の姿勢制御，FP への体重移動と骨盤を回旋しながら胸部を開かない体幹の捻れを維持する協調運動を習得した投球技
術と成長段階や投球技術に適した投球数の制限が必要と考える．今後は投球技術に関する多くの要因に対して，多変量解析による分析をすすめ，各要因の関連性について明確にしていきたいと考えている．

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