陸上競技学会誌

第 20 巻第 1 号 2022

［研究資料］

バウンディング運動における接地期中の足の着地様式に関する研究岩井勇樹 1），前田正登 2）
A study of foot-strike patterns in the bounding exercise

Yuki IWAI1)，Masato MAEDA2)

Abstract

This study aimed to investigate the landing pattern of eachstep in the bounding exercise and determine how plantar pressure during contact changes with each step as well as among
athletes. Participants were five male jumpers who belonged tothe university track and field club. Each participant performed
standing ten-step jumps while wearing athletic shoes equippedwith a sensor sheet that measured the plantar pressure distribution. The vertical ground reaction force, load area, center ofpressure (COP) position, and COP velocity (i.e., the moving velocity of the plantar area when making contact with the ground)
were measured for each step of the ten-step jump. The results
were as follows. (1) In the step with the largest jumping distance, the ground reaction force was large at the first and secondpeaks. (2) Instead of landing in a narrow area near the heel, eachstep landed in a relatively wide area of the sole. (3) The largerthe load area at the second peak, the larger the ground reaction
force tended to be, suggesting that the jumping distance might
have been increased by increasing the load area at the secondpeak. (4) In the bounding exercise, the changing pattern of theCOP position did not change significantly as the number of steps
increased. (5) Steps with a high COP velocity tended to have alarge jumping distance, suggesting that COP velocity may be
one of the indicators for increasing jump distance in the bounding exercise.

キーワード：track and field, jumping events,bounding, active landing, pressure
distribution on the plantar surface,ground reaction force, foot contact

1．緒 言

ング運動は陸上競技の跳躍選手はもちろん，短距離選手や投てき選手においても，トレーニングとして頻繁に実施される汎用性の高い運動となっている．
バウンディング運動における各跳躍の踏切では「積極的着地」と言われる動作技術が重要となる（近藤ら，2013）．積極的着地とは踏切時の水平方向のスピードロスを最小限に抑える接地の際の動作技術であり（村木，1982；Hay and Miller，1985），連続跳躍においては非常に重要な動作技術である．積極的着地に関する研究報告は い く つ か あ り，「 接 地 直 前 の 先 取 り 動 作 」（ 村 木，1982） や「 後 方 へ 掃 く よ う に 着 地 す る 」（Miller andHay，1986）などと表現されている．しかし，これらの先行研究はいずれも踏切における着地時を含む着地直前の身体あるいは脚の動きに注目したものであり，着地時やそれ以降の接地中における接地面の様態，つまり，足裏の接地様態および足部の挙動について十分な検討がなされているわけではない．
また，一般人の健康維持増進の一環で行っている歩行やジョギング運動を対象に，接地中の足底圧値および足底圧分布から足の接地様態を検討した研究がいくつか報告されているが（桜井ら，2007；長谷川ら，2010；堀本・丸山，2010），陸上競技の走種目や跳躍種目などの競技種目につながる運動を対象に足底圧の観点から足裏の接水平方向への連続跳躍として，陸上競技などのトレー地様態に着目した研究は少なく，バウンディング運動のニングにおいて一般的に行われているバウンディング運ような水平方向への連続跳躍の各踏切についての報告は動が挙げられる．バウンディング運動は，片脚交互に踏見当たらない．
跳躍トレーニングの現場において「フラッみ切りながら前進していく連続の跳躍運動である．これト接地」と表現されるように，水平方向への連続の跳躍は爆発的な脚のパワーを発揮するためのプライオメト

運動における接地中の足底圧の時間変化や足裏の接地様リックジャンプの一種でもあり，疾走能力向上にも役立態に関しての知見を得ることは，跳躍パフォーマンスのつトレーニングとされている（伊藤，2002）．バウンディ向上のためには不可欠であると考えられる．

1） 神戸大学大学院人間発達環境学研究科 Graduate School of Human Development and Environment, Kobe University〒 657-8501 兵庫県神戸市灘区鶴甲 3 丁目 112） 神戸大学 Graduate School of Human Development and Environment, Kobe University〒 657-8501 兵庫県神戸市灘区鶴甲 3 丁目 1147

本研究では，陸上競技跳躍選手によるバウンディング

たっては，荷重がかかっているセンサセルからの出力値

運動について，各ステップの際の足裏の接地様式や接地の合計と被験者の体重との関係から変換係数を求め，圧中の足底圧が選手個人内でどのように推移・変化するの力値への換算に用いた．得られた圧力値に出力があった

か，また，それら推移・変化の選手間の相違について事センサセルの面積を乗ずることにより地面に加えられる例的に検討する．

力を求め，鉛直方向の力（以下，地面反力）とし，各被験者の体重で除すことにより規格化して示した．また，

2．方 法

出力があったセンサセルの面積の合計値を荷重面積と2.1 被験者

し，被験者が使用したセンサシートについて測定可能な

被験者は大学陸上競技部で跳躍種目を専門とする男子センサセルの合計面積で除すことにより，センサシート選手 5 名とし，被験者の属性と実験で使用した靴のサイの総面積に対しての相対値として示した．なお，STJ のズ，および，立ち五段跳びのベスト記録，専門種目を最初のステップの踏切は両足であるため，これを第 0 ス

表 1 に示した．

テップとして対象から除外し，第 1 ステップ以降第 9 ス

本研究は所属大学の倫理審査委員会の承認のもとに実施された．被験者には，本実験の主旨をあらかじめ説明し，参加の同意を得たうえで実験を行った．

テップまでの地面反力を求めるものとした．
各ステップにおいて 10N 以上の地面反力が検出されている期間をそのステップにおける接地期とした．また，接地期においてセンサシートにかかっている荷重の均衡点の座標を荷重中心位置（Center of pressure：COP）と2.2 実験方法
被験者には，実験試技を行う前に十分なウォーミングし，各ステップの接地期における COP の時間変化を求アップをさせた．各被験者には，それぞれの足のサイズめた．また，着地時から地面反力の第 2 ピーク時（図 1に適合した市販の運動靴（ラッキーベル社，ベルトップ参照）までの間に COP が移動した距離をそれに要した

2000）に足底圧力分布測定システム（F スキャンⅡ，ニッ

時 間 で 除 す こ と に よ っ て，COP の 移 動 速 度（ 以 下，

タ社：720Hz）のセンサシートを挿入したものを着用さCOP 速度）を算出した．
なお，センサシート上の座標は長軸（足長）方向を Xせた．
実験試技は，全天候型陸上競技場の直線レーンで，立軸，短軸（足幅）方向を Y 軸とし，各被験者の運動靴位姿勢から 10 ステップのバウンディング運動，すなわのサイズに合わせて加工したセンサシートの中心を原点

ち， 立 ち 十 段 跳 び（Standing ten-step jumps； 以 下，とした．また，足幅方向は外側（小指側）に向かう方向STJ）を最大努力で 1 回行わせるものとした．なお，こを正，内側（親指側）に向かう方向を負とし，足長方向の際の最大努力は 10 回分のステップの合計跳躍をできは前側（つま先側）の方向を正，後ろ側（踵側）の方向るだけ大きくすることとし，各被験者には本実験の主旨を負となるように座標軸を設定した．のもと試技を最大努力で行うように指示した．また，1

デジタルカメラにより収録された映像をもとに，2 次歩目に着地する脚を左右のいずれにするかは各被験者の元動作解析ソフトウェア（Frame-DIAS Ⅴ，DKH 社）を任意とした．各試技における被験者の動作は，1 台のデ用いて，被験者の両足のつま先部をデジタイズし，2 次ジタルカメラ（EX-100F，CASIO 社：120fps）を用いて

元パンニング DLT 法により両足のつま先部の 2 次元座被験者の側方 40m の位置からパンニング撮影した．

標値を得た．各試技において接地した足のつま先から次に接地した反対脚のつま先までの水平距離をそのステッ

2.3 測定項目

プの跳躍距離とし，10 ステップ分のステップごとの跳足底圧力分布測定システムのキャリブレーションにあ躍距離を算出しそれらの合計を総跳躍距離とした．

表 1 被験者の属性と専門種目および立ち五段跳びのベスト記録

48

6WDQGLQJ rYH6SHFLDOW\VWHSMXPSVMXPSHYHQWVP$JH+HLJKW:HLJKW\HDUVFPNJ

6KRHVL]HFP$

7ULSOH-XPS%

+LJK-XPS&

/RQJ-XPS'

3ROH9DXOW(

3ROH9DXOW6XEMHFW陸上競技学会誌

図1

第 20 巻第 1 号 2022

第 1 および第 5 ステップにおける地面反力の時間変化（例：Subj.A）

なお，本測定のキャリブレーションによる標準誤差は，際に衝撃を受けながらも跳躍距離を獲得するために積極水平方向で 0.33cm，鉛直方向で 0.19cm であった．

的に力を発揮しているものと推察される．

3．結果と考察STJ の総跳躍距離を表 2 に示す．また，各ステップでのSTJ の各ステップにおける跳躍距離の推移を図 2 に，

3.1 各ステップの跳躍距離と地面反力
本研究の被験者では，STJ の各ステップにおける地面反力は第 1 ピークと第 2 ピークでの大きさが異なってお表 2 STJ の総跳躍距離

6XEMHFW

7RWDOGLVWDQFH
P$2 ピークは能動的衝撃と呼ばれ，第 1 ピークとなる力は%



人が意図的に発揮した力ではなく足部と地面との衝突に&'(

り，二峰となるような時間変化となっていた（図 1）．
ランニングやスプリントにおける地面反力の時間変化は二峰性の時間変化となり，第 1 ピークは受動的衝撃，第よるもので，第 2 ピークとなる力は人が能動的に発揮する力であると考えられている（宮地，1992）．STJ のような連続する片足踏切の各跳躍において，選手は着地の

図 2 各ステップの跳躍距離

49

図3

各ステップにおける地面反力（上段：第 1 ピーク時，下段：第 2 ピーク時）

第 1 および第 2 ピーク時の地面反力を図 3 に，各ステッ（図 4）．つまり，跳躍距離は能動的な鉛直方向への力発プの跳躍距離と第 2 ピーク時の地面反力との関係を図 4

揮によって獲得できるものと考えられる．
酒井ら（2014）は立ち五段跳びの離地瞬間における身に示す．
Subj.A，Subj.B および Subj.C は Subj.D や Subj.E より

体重心速度と跳躍距離との関係を検討し，バウンディンも跳躍距離や第 1 および第 2 ピーク時の地面反力が大きグ運動においては鉛直方向への力発揮を運動感覚の中にかった（図 3）．また，第 2 ピーク時の地面反力が大き強調する必要性があると結論付けている．本研究のバウいほど大きな跳躍距離を獲得している傾向が見られた

ンディング運動のように，水平方向への跳躍距離の獲得

図 4 各ステップにおける第 2 ピーク時の地面反力と跳躍距離の関係

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第 20 巻第 1 号 2022を目指した運動では 前方向への推進力を得るために後の Stiffness が高く（硬いばねを有する）バウンディン

方への力を発揮しながらも，鉛直下向きにより大きな力グ能力が優れた者は，バウンディング運動の際の着地時を加えることによって離地後の滞空時間が延長され，結に足の裏全体で地面を捉えるような接地動作をする一果的に跳躍距離の大きさに繋がるものと考えられる．

方，その能力が劣る者は踵付近で接地していることを報告している．これらのことから，Subj.C は足裏の広範囲

3.2 各ステップの荷重面積と COPで地面を捉えるように着地しているが，Subj.D は踵付各ステップの第 1 ピーク時の荷重面積を図 5 に示す．

近のごく狭い範囲での着地となっているために，第 1

図 5 に示されるように，Subj.C の荷重面積は被験者の中ピーク時の荷重面積に大きな差が生じた可能性が考えらでは比較的大きく，Subj.D は第 5，第 7 ステップの荷重れる．

面積が突出して大きいものの，全体的には荷重面積が著

Subj.C および Subj.D における各ステップについてのしく小さかった．木越ら（2012）は，バウンディング運第 1 ピーク時の COP の位置を図 6 に示す．両者を比較

動の踏切では短距離走の最大疾走局面と比較して鉛直下すると，すべてのステップで Subj.C の COP 位置が Subj.

向きの地面反力がより高い値を示すと述べている．本研

D のそれらよりもつま先側に位置しており，Subj.D が究のバウンディング運動では，Subj.A，Subj.B およびSubj.C よりも踵付近寄りの位置で着地していることが確

Subj.C のいずれにおいても着地時の衝撃が大きく（図 3

認できる．さらに，Subj.D において第 5 および第 7 ステッ上）足裏の広範囲で受け止めていたことがうかがえ，

プの COP 位置が他のステップのそれらよりも突出してSubj.C は被験者の中でも比較的広範囲で衝撃を受け止めつま先側に位置していることがわかる．図 5 で示されたていたものと考えられる．苅山・図子（2015）は，下肢ように，Subj.D の第 5‚ および第 7 ステップは荷重面積

図5各ステップの地面反力第 1 ピーク時における荷重面積

図 6 各ステップにおける第 1 ピーク時の COP の位置

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が突出して大きかったステップであった．これらのよう力を加える時間を意図的に長くしていた可能性が考えらに，バウンディング運動の各ステップでは踵付近だけのれる．酒井ら（2014）は立ち五段跳びの接地時間が長い狭い範囲で着地するのではなく，足裏の比較的広範囲で者ほど跳躍距離を獲得できていなかったこと報告してい着地し着地時の衝撃をごく狭い範囲だけで受けないようる．また，図子（2012）は，跳躍運動における高負荷ににしているものと推測される．

抗する踏切において接地時間が長くなることは，脚の「つ各ステップの第 2 ピーク時における荷重面積と跳躍距ぶれ」に繋がることを解説している．
本研究のバウンディ

離の関係を図 7 に，第 2 ピーク時の荷重面積と地面反力

ング運動においても，Subj.D のように接地時間を長くの関係を図 8 に，および，各ステップにおける第 2 ピー

することで跳躍距離の獲得を目指すことは推奨されない

ク時までの時間と跳躍距離の関係を図 9 にそれぞれ示ものと考えられる．

す．図 7 に示されるように，第 2 ピーク時の荷重面積が大きいほど跳躍距離は大きい傾向がみられた．また，

3.3 接地期中における COP

Subj.D を除く 4 名は荷重面積が大きいほど地面反力は

Subj.A および Subj.D の第 1 ステップと第 5 ステップ大きい傾向であり（図 8），これらの被験者では地面にについて，COP 位置の時間変化を接地期を 100％にして加える力と荷重面積を大きくすることにより跳躍距離を

図 10 に示す．Subj.A においては，COP 位置が着地時の 0％大きくしていた可能性が推察される．Subj.D については時点から 10％時点程度までのわずかな間に足裏中央部第 1 ステップを除く各ステップにおける第 2 ピーク時ま外側から後方踵部へと移動する推移であったが，Subj.Dでの時間が比較的長いステップが目立つことから（図 9），は踵中央付近から着地するパターンであった．これら以

図 7 各ステップの地面反力第 2 ピーク時における荷重面積と跳躍距離

図 8 各ステップの地面反力第 2 ピーク時における荷重面積と地面反力

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図 9 各ステップにおける地面反力第 2 ピーク時までの時間と跳躍距離

図 10 接地期中における COP 位置の変化（上段：Subj.A，下段：Subj.D）53

外の 3 名の被験者における COP 位置の時間変化は Subj.に伴い，前足部寄りで着地するように変化することを報A と同様であり，また，いずれの被験者においても，告している．本研究のバウンディング運動もステップをCOP 位置の変化パターンがステップ間で大きく変化す

重ねることで前進方向の速度は増加するとみられるが，ることはなかった．

ステップ数の増加に伴って COP 位置の変化パターンがCavanagh and Laforture（1980）によると，歩行や走行大きく変化することはなかった．
したがって，バウンディの際には脚の運びや体重移動などを円滑に行うために股ングのような連続する跳躍運動においては，ステップを関節の内転が生じ，それに伴い着地直前の足部は小指側重ねても接地様態が大きく変容することがなく，いずれに下がった状態になると報告されている．また小林らのステップも同程度の速度で同様の跳躍動作となってい（2003）は，ランニングにおいては，着地時の地面反力るものと考えられる．

を分散するために踵骨内反位で着地すると報告していバウンディング運動においては，積極的着地として前る．これら先行研究で報告されている歩行や走行，ある方に振り出した脚を意識的に強調して「引き戻す」必要

いは，ランニングの場合と同様に，バウンディング運動があるとされており（近藤，2013），そのような動作にの各ステップにおいても着地の際には足裏中央部外側かより，接地期中における身体重心の前方への移動が円滑ら地面に接し，その直後には踵が地面に向かって落ち込になるものと考えられる．つまり，各ステップの接地期むように地面に近づいていくために COP 位置が一旦踵において身体重心を素早く前方へ移動させることができ部寄りに移動する推移となっているものと推察される．

る者ほど前方への跳躍能力が高い可能性が考えられる．

高橋ら（2000）は長距離選手を対象とした走行時におけ各 ス テ ッ プ の 接 地 期 に お け る COP 速 度， お よ び，る足底圧分布について検討しており，走速度が上昇する

COP 速度と跳躍距離の関係を図 11 および図 12 に示す．

図 11 各ステップの接地期における COP 速度

図 12 各ステップの COP 速度と跳躍距離の関係

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図 11 に示されるように，Subj.A および Subj.B においては COP 速度が他の被験者よりも全体的大きな値と第 20 巻第 1 号 2022

大塚 彰（2010）静止立位時の足趾接地状態が歩行に与える影響．理学療法科学，25（3）：437-441．

なっており，Subj.E を除く 4 名の COP 速度は第 2 ステッHay, J. G. and Miller, J. A. (1985) Techniques used in theプ以降で大きく変化することはなく，ほぼ同程度のtriple jump. Journal of Applied Biomechanics, 1 (2): 185-

COP 速度でバウンディング運動を行っていたことがう196．

かがえる．一方 Subj.E は，偶数ステップと奇数ステッ堀本ゆかり・丸山仁司（2010）健常成人における足底圧

プとで COP 速度が大きく異なり，左右の脚で動作が著中心軌跡の特徴．理学療法科学，25（5）：687-691．

しく異なっていたことが推察される．また図 12 より，

伊藤道郎（2002）スプリントトレーニングにおけるバウ

全体的にみれば COP 速度が大きいステップは跳躍距離も大きいことがわかる．これらのことから，COP 速度

ンディング運動の効果．天理大学学報，203：7-13．
苅山靖・図子浩二（2015）バウンディングにおけるはバウンディング運動における跳躍距離獲得のための指Stiffness 特性へ影響する踏切脚の力およびパワー発標の 1 つになり得る可能性が示唆される．

揮：リバウンドジャンプとの比較から．体育学研究，
60（1）：137-150．

4．総 括

木越清信・礒部

本研究では，バウンディング運動における各ステップの足裏の接地様式や接地中の足底圧が選手個人内でどのように推移・変化するのか，また，それら推移・変化の選手間差について事例的に検討した．

慶・加藤彰浩（2012）特徴の異なるバ

ウンディング運動における力およびパワー発揮の特異性．陸上競技学会誌，10：1-10．
小林寛和・宮下浩二・藤堂庫治（2003）スポーツ動作と安定性．関西理学療法，3：49-57．

主な結果は以下のとおりである．

近藤亮介・東畑陽介・瓜田吉久・松村（1）跳躍距離が大きいステップでは第 1 および第 2 ピー

勲・金高宏文（2013）

立五段跳における跳躍距離向上を目指した練習法の提案―大学短距離競技者の 1 カ月間の取り組み事例よりク時の地面反力が大きかった．
（2）各ステップの着地について，踵部付近だけの狭い範囲で着地するのではなく，足裏の比較的広範囲で着―．スポーツパフォーマンス研究，5：102-117．
Miller, J. A., and Hay J. G. (1986) Kinematics of a world
record and other world-class performances in the triple

地していた．
（3）5 名中 4 名の被験者において，第 2 ピーク時の荷重面積が大きいほど地面反力が大きい傾向であり，第2 ピーク時の荷重面積を大きくすることにより跳躍

jump. Journal of Applied Biomechanics, 2 (4): 272-288．
宮地力（1992）着地衝撃における計測とシミュレーショ

ン．計測と制御，31（3）：425-429．

距離を大きくしていた可能性が推察された．

村木征人（1982）現代スポーツコーチ実践講座 2 陸上競（4）バウンディング運動においては，ステップ数の増加

技（フィールド）．大石三四郎および浅田隆夫 編著ぎょに伴って COP 位置の変化パターンが大きく変化することはなかった．

うせい：東京，pp.326-378．
酒井（5）COP 速度が大きいステップは跳躍距離が大きい傾向であり，バウンディング運動においては，COP

卓・福島洋樹・山田顕・堀田朋基（2014）水平移動バウンディング運動の動作特徴．富山大学人間発
達科学部紀要，8（2）：57-65．

速度が跳躍距離の獲得のための指標の１つになり得桜井進一・坂本雅昭・中澤理恵・川越る可能性が示唆された．

（2007）
健常成人女性の歩行分析．理学療法科学，22（2）：誠・加藤和夫

209-213．

文献

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Cavanagh, P. R. and Lafortune, M. A. (1980) Groundreaction forces in distance r unning. Jour nal ofbiomechanics, 13 (5): 397-406．
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55