陸上競技学会誌

第 18 巻第 1 号 2020

［原著論文］

疾走の加速能力を決定する動作的要因の解明―加速指数による加速能力の定量化―

眞鍋芳明 1），稲葉礼史 2），荒川裕志 3）
Kinematic factors for determining faster sprint acceleration in male collage athletes: The quantification of the acceleration capability by acceleration index

Yoshiaki MANABE1)，Reiji INABA2)，Hiroshi ARAKAWA3)

Abstract

The aim of this study was to create an acceleration index as anacceleration indicator in sprinting and to investigate the kinematic factors for determining faster sprint acceleration using
biomechanical methods. The subjects were 26 students (age:19.9 ± 1.2 years, height: 1.73 ± 0.05 m, weight: 67.4 ± 7.1 kg,％ fat: 10.6％ ± 2.3％ ) who belonged to a university sports club
(Athletics sprinting: n = 4, Athletics jumping: n = 4, baseball: n= 3, soccer: n = 3, basketball: n = 3, rugby: n = 4, softball: n =2, and beach flags: n = 1). The velocity curve at a 60m run was
obtained using a laser velocimeter. A velocity curve model was
created using the least square method for the obtained velocity
curve, and the coefficient was used as the acceleration index.
The sprinting motion during acceleration was filmed in an indoor
laboratory. The trial was a 20m sprint, and the filming range wasfrom the second to the third step touchdown after starting. Kinematic data were calculated from the obtained images using biomechanical method. The results showed a particularly high correlation between the acceleration index and the contact time,
center-of-gravity angle, and angular displacement of hip joint extension during the contact period. These results suggest that
subjects with better acceleration at the highest speed grounded
their feet in front of their body and kicked the ground for a longer period. In addition, the subjects with better acceleration had
a higher workload in hip extension. This suggests the importance of hip extension movement during the contact period.
キーワード：加速能力，加速指数，疾走

1．緒言

能 力 を 左 右 す る 最 も 主 要 な 要 因 と さ れ る（ 阿 江 ら，
1994; Delecluse et al., 1995；杉田，2003; Mackala, 2007；
松尾ら，2008）ものの，最高速度に達するケースが少な
い多くの競技においては，その重要性は低速からの加速能力よりも低いと言える．よって，低速からの加速能力を高めるためのメカニズムを解明することは，様々なスポーツの競技能力の底上げにつながる重要な課題であるといえよう．
これまで，低速からの加速能力とキネマティクスとの関係について着目した研究は数多く，その中でも加速疾走時におけるストライド長が低速からの加速能力を決定する要因であることが多くの研究によって示唆されている（Murphy et al., 2003; Lockie et al., 2013a; Lockie et al.,2014; Callaghan et al., 2015; Ma㶛kała et al., 2015; Standing
et al., 2017）．さらに，球技選手を対象に 10m スプリントを行わせた Standing et al.（2017）の研究によると，
10m スプリントタイムが速い群ほど，1 サイクル中における滞空時間が短かった．この結果は 1 サイクル中の接地時間が長かったことを意味している．また，スプリン
ターのスタート動作を検討した Slawinski et al.（2010）は，
低速からの加速能力が高い競技者は身体重心の鉛直方向

ヒトの疾走能力は，停止もしくは低速状態からの疾走の移動距離が小さいことを明らかにし，接地点に対し身速度の立ち上がりの速さ（低速からの加速能力）と，そ

体重心位置をより前方に置く重要性も同研究で示していの後の局面で最高疾走速度をいかに高められるか（高速る．さらに Lockie et al.（2013a），Lockie et al.（2013b）

疾走能力）に大別される．低速からの加速能力は，陸上および Willwacher et al.（2016）らは加速動作時の体幹競技だけではなくサッカーやラグビーなど多くの球技系の角度に着目し，体幹の前傾の重要性を示唆している．

種目などにおいても試合中に求められる局面が多い．一

接地時における体幹の前傾は，前述で示した身体重心を方，高速疾走能力は陸上競技短距離種目においては競技より前方に傾ける他，鉛直方向への移動の抑制に関与し

1） 中京大学スポーツ科学部 Chukyo University School of Health and Sport Science〒 470-0393 愛知県豊田市貝津町床立 101
2） 千葉県立船橋高等学校 Chiba Prefectural Funabashi High School〒 273-0002 千葉県船橋市東船橋 6-1-1
3） 国際武道大学体育学科 International Budo University Faculty of Physical Education〒 299-5295 千葉県勝浦市新官 841

27

ていることが考えられる．

の指導者が疾走能力が高いとする者を該当者とみなし低速からの加速能力を決定する要因として，下肢の関た．被験者には国際武道大学「研究倫理指針」に基づい

節運動に着目している研究も多い．球技競技者を対象にて本研究の目的，実施方法，および安全性について十分した近年の研究（Lockie and Vickery, 2013b; Lockie et al.,に説明を行い，参加への同意を得た．また，本研究は国2014; Callaghan et al., 2015）は，低速からの加速能力が際武道大学「ヒトを対象とする研究」倫理規定に基づき高い競技者は離地時における支持脚の股関節角度がより

研究計画書および被験者への同意文を事前に国際武道大

伸展していたことを報告している．さらに，Lockie et

学 研 究 倫 理 委 員 会 に 提 出 し， 承 認 を 得 た（ 審 査 番 号

al.（2003）によると低速からの加速能力が高いものは接17004）．

地期における膝関節の伸展角変位および離地時における伸展角度が大きかったことを明らかにしている．これら

2．2 加速指数の算出

は，低速からの加速動作では股関節および膝をより伸展

本研究では，疾走における低速からの加速の速さと最させ，地面をキックすることが重要であることを示唆し高速度の大きさの相対的な能力差を評価するための指標ている．また，Callaghan et al.（2015）は，スタート後として，各被験者の加速指数（Acceleration Index：AI）

2 歩目の三次元関節キネマティクスの影響を検討していを算出した．加速指数の算出には，先行研究（渋川，る．その結果，低速からの加速能力が高いものは離地時

1969）によって示されている疾走速度変化のモデル式と，において支持脚と反対側である遊脚側の股関節がより内

被験者ごとに実測した疾走速度の時系列変化データを使転していたことを示している．この結果は，低速からの用した．すなわち，疾走速度変化のモデル式と実測デー加速能力が高いものは離地時における支持脚をより外側

タが最小二乗法によって最も近似される定数を数値的にに蹴っている可能性を示唆するものであり，下肢関節の求めた。算出方法の手順は以下の通りである．

側方運動は加速に影響する要因であることを示している．
このように多くのキネマティクス的分析により低速か

2．2．1 疾走速度変化の実測
各被験者にウレタンサーフェスである全天候型公認陸らの加速能力を決定する要因は解明されてきたが，上述

上競技場にて全力による 60m 走を行わせた．スタートの研究における低速からの加速能力は，いずれもスプリ

方法については，片足を正面に出したスタンディングス

ント速度やタイムといった絶対値から評価をしたものでタートを用い，シューズはランニングシューズで統一しある．これらは，そのヒトが持つ最高疾走速度に影響をた．60m という距離は，静止時からの全力疾走において，うける値であり，低速からの加速能力が相対的に優れて最高速度は 40m 〜 60m において出現するという先行研いるかどうかを抽出して検討した研究であるとは言い難

究（阿江ら，1994；Delecluse et al., 1995；杉田，2003；

い．よって疾走動作の序盤における低速からの加速能力

Mackala, 2007；松尾ら，2008）に基づき決定した．スターと，その後の高速疾走局面における最高速度の大きさをト方法は片足を前に出したスタンディングスタートと分けて検討することが重要であり，それにより球技競技

し，
シューズはランニングシューズを装着させた．
スター

者などに求められる低速からの疾走能力を決定する要因

トの合図からの反応時間は本研究の評価対象には含まれを明らかにすることができる．

ないため，スタートのタイミングは自由とした．

そこで本研究では最高疾走速度に達するまでの速度曲
線の変容のパターンから加速指数を導き出した．これに2．2．2 疾走速度変化の実測値の測定・算出方法

より低速からの加速能力を定量化することができ，最高疾走速度変化の測定にはレーザー式速度測定器

疾走速度に対して相対的にどれだけ優れているかを評価（Trusense S210, Laser Technology 社製）を用いた．レー

することができる．そして，その加速指数をもとに多様

ザー式速度測定器は，レーザー光を対象物に照射するこなスポーツ競技者の中から加速がより優れている者の疾とにより各時刻における対象物までの距離を計測する機

走動作を，バイオメカニクス的手法を用いて検討した．

器である．サンプリング周波数については 16.7Hz とし

2．方法
2．1 被験者

た．
60m のスタートからゴールまでにおける被験者とレー
ザー式速度測定器の間の距離を計測した．その後，行列大学運動部に所属する男子学生（陸上競技短距離：4

計 算 シ ミ ュ レ ー シ ョ ン ソ フ ト（ 以 下，MATLAB®,

名，陸上競技跳躍：4 名，野球：3 名，サッカー：5 名，

MathWorks 社製）を用いて距離データを時間微分する

バスケットボール：3 名，ラグビー：4 名，ソフトボール：

ことで速度を算出した．その後，位相ずれのない 4 次元

2 名，ビーチフラッグ：1 名）26 名（年齢：19.9 ± 1.2 歳，の Butterworth low-pass digital filter（Winter, 2009）を用

身 長：1.73 ± 0.05m， 体 重：67.4 ± 7.1kg， 体 脂 肪 率：

いて，遮断周波数 0.5Hz（金高ら，1999）で平滑化を行

10.6 ± 2.3％）とした．被験者の選出については各所属

い速度データとした．さらに，速度データのピーク値

28

第 18 巻第 1 号 2020

陸上競技学会誌（Vmax）を被験者ごとに算出した．

10
9２．２．3 疾走速度変化のモデル式8関数を用いた次式によってモデル化される．

7
Velocity [m/s]

渋川（1969）によると，疾走速度の時系列変化は指数6࣮ૺଐౕรԿ͹ۛࣇ‫ۄ‬ત5࣮ૺଐౕรԿ͹ࣰ଎஍

4
3

・・・式①

Vmax = 9.35 m/s
AI= 0.9522
1

式①において Vmax は最高速度の大きさを，e はネイピ

0
0

1

2

3

ア数を表す．また，この式において AI（加速指数）は最高速度に対する疾走動作開始直後の相対的な速さを表

4

5

6

7

Time [s]Figure.2 最小二乗法によるモデル式における近似曲線の典型例

す定数であり，AI の値が大きいほど低速からの加速が相対的に速く，AI の値が小さいほど低速からの加速が相対的に遅くなる（Figure. 1）．

2．2．4 最小二乗法によるモデル式と実測データの近似と実測値が最も近似される AI を被験者ごとに算出した．
最小二乗法の数値計算には MATLAB を用いた．Figure. 2に，疾走速度曲線の実測データおよび最小二乗法によるモデル式の近似曲線の典型例を示した．

2．3 疾走におけるキネマティクスデータの算出
2．3．1 疾走動作の撮影
試技は床面がゴム製の屋内における 20m の全力疾走と し た． 屋 外 60m 走 に お け る 4m 付 近 の 速 度 と 屋 内
20m 走における 3 歩目接地時の Y 軸方向身体重心速度

Velocity at 3rd step of indoor 20m runʨm/s]

次に，最小二乗法を用いて，疾走速度変化のモデル式

6.50

Outdoor : 4.90ʸ0.34m/s (Measurement at 3.98ʸ0.14m)
Indoor : 4.63ʸ0.44m/s (Measurement at 3rd step foot contact)

6.00

5.50

：陸上競技
：球技系競技：ビーチフラッグ

5.00

4.50

R = 0.622
4.00

P < 0.001

3.50

3.00
3.00

3.50

4.00

4.50

5.00

5.50

6.00

6.50

Velocity at 4m of outdoor 60m runʨm/s]

Figure.3 屋内 60 ｍ走と屋内 20 ｍ走における走速度との有意な正の相関関係が認められ（Figure. 3）、屋外
60m 走の動作を室内 20m 走の動作として考えることは妥当であると判断した。なお，屋外 60m 走において測4m 地点における速度評価位置が最大で 0.3m 程度前後定したデータはサンプリング周波数が 16.7Hz であり，するたため，本研究では 4m 地点に最も近い位置での速度データを採用した．スタート方法については片足を正面に出したスタンディングスタートを用い，シューズはランニングシューズで統一した．本研究では加速区間の動作の分析を行うため，スタート後 2 歩目接地から 3 歩

Vmax

目離地を撮影範囲とした．なお，2 歩目接地から 3 歩目
離地を撮影範囲としたのは，実験室内において全被験者が確実に撮影範囲内に納まる範囲であること，およびス

Velocity [m/s]

タート直後は身体重心の加速度が大きく本研究の目的にAI = 1.2
AI = 1.0
AI = 0.8

合致することが理由である．
疾走動作の撮影には，光学式三次元モーションキャプ
チャシステム VICON MX（Oxford Metrics 社製）T20 カ

同じVmaxでもAIが大きいと曲線の傾きが大きくなる（加速型となる）．

メラ 8 台，T40 カメラ 4 台を用いて，サンプリング周波
数 250Hz で分析区間内の撮影を行った．絶対座標系は疾走方向を Y 軸，鉛直上向きを Z 軸，Y 軸と Z 軸の外積を X 軸とした．撮影をするにあたって直径 12mm のTime [s]Figure.1 加速指数の例

反射マーカーを被験者に貼付した．反射マーカーの貼付位置については Figure. 4 に示した．

29

Figure.4 マーカー貼付位置

2．3．2 座標および角度定義
剛体リンクモデルの 7 セグメントについて，長軸方向に対し互いに直交する座標系を設定した（Figure. 5）．
また，ランドマークの数字は Figure. 4 とリンクさせた．
各セグメントにおいて進行方向を Y 軸ベクトル，鉛直
方向を Z 軸ベクトル，Y 軸ベクトルと Z 軸ベクトルの外積からなる右手向き方向を X 軸ベクトルとし，各セグメントの座標系とした．なお，体幹部については股関節
中心から胸骨上縁と第 7 頸椎の中点からなる仮想ベクトルを用いて体幹座標系とした．また，角度の定義については Table.1 に示した．

2．3．3 算出項目
データの解析には MATLAB® を用いた．計測した身体分析点の三次元座標に対し，位相ずれのない 4 次元のButterworth low-pass digital filter（Winter, 2009）
を用いて，遮断周波数 8Hz（Arampatizis et al., 1999）で平滑化を行った．全身に貼付したマーカーの三次元データに基づき，頭部，体幹上部，体幹下部，左右上腕部，左右前腕部，左右手部，左右大腿部，左右下腿部，左右足部の 15 の剛体セグメントのモデルによって全身をモデル化した．
各関節の中心は，それぞれの関節の内側と外側に貼付したマーカーの中点とし，肩関節の中心は関節に前後した
マーカーの中点とした．また，左右の股関節中心は大転

30

Figure.5 セグメントの三次元座標系

陸上競技学会誌

第 18 巻第 1 号 2020

Table. 1 角度定義
Numeric

Sagittal plane

Frontal plane

Horizontal plane( Y-Z plane)( X-Z plane)( X-Y plane)

Ankle
Positive

Dorsal flex.

Inversion

Adduction

Negative

Planter flex.

Eversion

Abduction

Knee
Positive

Extension

Adduction

Internal Rotat.

Negative

Flexion

Abduction

External Rotat.

Hip
Positive

Extension

Adduction

Internal Rotat.

Negative

Flexion

Abduction

External Rotat.

Figure.6 身体重心移動距離（Δ COM）

子と上前腸骨棘を結ぶ線上にあり，大転子から 1/3 の点．
さらに，左右のその点を結んだ線上の 18％内側の位置
を股関節中心位置と定義した（倉林ら , 2003）．さらに阿江（1992）の方法をもとに各セグメントにおける質量
中心から身体の質量中心位置を算出した．疾走動作の接地と離地の定義については，接地は第五中足骨を，離地に は つ ま 先 の 座 標 デ ー タ か ら 決 定 し， 接 地 を FootContact（FC），離地を Toe Off（TO）と定義した．算出

Figure.7 身体重心角度（θCOM̲COP）

項目は下記の通りである．
・ストライド長（SL）［m］：接地から次足の離地までの
水平距離．
・ストライド頻度（SF）［Hz］：1/（CT+FT）．
・接地時間（CT）［s］：接地からその足の離地までの時間．
・滞空時間（FT）［s］：離地直後から次足の接地直前までの時間．
・滞空比（FTR）［％］：FT/（CT+FT）．
・体幹傾斜角度（itrunk）［deg］：股関節中心から胸骨上縁と第七頸椎の中点に向かうベクトル（trunk_vector）と，水平方向に向かうベクトル（horizontal_vector）のなす角度．
・身体重心移動距離（ΔCOM）［m］：2 歩目および 3 歩Figure.8 左右方向接地距離

目の接地から離地までにおける質量中心位置の進行方
向における移動距離（Figure. 6）．

（Lateral distance from COM to COP）

・身体重心角度（iCOM_COP）［deg］：接地点または離地点から質量中心位置に向かうベクトルと水平方向に向かうベクトルとがなす角度（Figure. 7）．
・左 右 方 向 接 地 距 離（Lateral distance from COP toCOM）［m］：前額面上から見た，質量中心位置と 2 歩目および 3 歩目の接地点および離地点との水平距離（Figure. 8）．

指標である加速指数と各キネマティクスデータに対しPearson の相関分析を行った．なお，有意水準は 5％とし，10％未満を有意傾向とした．

3．結果
Table.2 に 60m 疾走時における最高速度と加速指数の2．4 統計処理
統計処理には Microsoft® Excel を用いた．加速能力の最大値，最小値および平均値を示した．Table. 3 はキネ
マティクスデータと加速指数との関係である．2 および31

Table. 2 最高速度と加速指数

3 歩目の接地時間と加速指数との間に有意な正の相関関係，2 から 3 歩目における滞空比と加速指数との間に有4．考察

意な負の相関関係，3 歩目接地時における体幹傾斜角度

本研究では，停止または低速状態からの疾走速度の立と加速指数との間に有意な正の相関関係，2 および 3 歩

ち上がりの速さ（低速からの疾走能力）が最高疾走速度

目接地時における身体重心角度と加速指数との間に有意の大きさに対して相対的に優れている被験者の疾走動作

な正の相関関係，2 歩目における身体重心角変位と加速を検討するためにモーションキャプチャシステムから得指数との間に有意な負の相関関係がそれぞれ認められられた三次元座標データに基づきキネマティクス的分析

た．

を用いた．これまで，低速からの加速能力を決定するキ

Table. 4 は 2 歩目における関節キネマティクスデータ

ネマティクス要因としてはストライド長（Murphy et al.,と加速指数との関係である．足関節における離地時の内

2003; Lockie et al., 2013a; Lockie et al., 2014; Callaghan et

外がえし角度において加速指数との間に有意な負の相関

al., 2015；Ma㶛kała et al., 2015）やストライド頻度 (Lockie

関係，股関節における屈伸の角変位において加速指数とet al., 2011；Standing and Maulder, 2017)， 滞 空 時 間の間に有意な正の相関関係，接地時における内外旋角度（Standing and Maulder, 2017）など多くの変数を用いて検において加速指数との間に有意な正の相関関係がそれぞ討されている．また，関節キネマティクスの要因も数多れ認められた．Table. 5 は 3 歩目における関節キネマティ

くの論文（Lockie and Vickery, 2013b; Lockie et al., 2014;

クスデータと加速指数との関係である．足関節におけるCallaghan et al., 2015）で検討されている．しかし，これ接地時および離地時の内外がえし角度において加速指数

らの研究は低速からの加速能力の指標としてスプリントとの間に有意な負の相関関係が認められた．

速度およびスプリントタイムを用いている．こうした値

さらに，加速指数との間に有意な相関関係が認められは最高疾走速度の影響を受けることから，低速からの加た値のうち，Figure. 9 に身体重心角度，Figure. 10 に膝速能力が高い者が有する特徴を純粋に反映するとは言い

関節角度，Figure. 11 に股関節内外旋角度についての散難い．そこで，本研究では低速からの加速能力を決定す

布図を示した．

る要因として最高疾走速度に達するまでの速度曲線の変Table. 3 キネマティクスデータと加速指数との関係

32

陸上競技学会誌

第 18 巻第 1 号 2020

Table. 4 関節キネマティクスデータと加速指数との関係（２歩目）

Table. 5 関節キネマティクスデータと加速指数との関係（３歩目）

容のパターンから加速指数を導き出した．これにより，目および 3 歩目のどちらも正の相関関係を示した（Table.

低速からの加速能力を定量化することができ，最高疾走

3）．これは低速からの加速が優れているほど接地時間が速度に対して低速からの加速能力がどれだけ優れている

長かったことを示している．また接地時間と滞空時間のかを評価することができる（Figure. 1）．
加速指数と接地時間の関係性を検討したところ，2 歩

2 つの変数から滞空比を検証したところ，低速からの加速が優れているほど滞空比が短い傾向にあることが明ら

33

ǉCOP_COM 2nd step foot contact

ǉCOP_COM 3rd step foot contact

110

110

：陸上競技
：球技系競技：ビーチフラッグ：陸上競技：球技系競技：ビーチフラッグ

105

ǉCOM_COP [deg]ǉCOM_COP [deg]

105
100
95
90

R = 0.43885

P = 0.029

100
95

R = 0.516

90

P = 0.008

85
80

80
0.7

0.8

0.9

1.0

1.1

1.2

0.7

1.3

0.8

0.9

1.0

1.1

1.2

1.3

Acc. Index

Acc. Index

Figure.9 加速指数と接地時における身体重心角度との関係

ǉknee extension/flexion
2nd step toe off

ǉknee extension/flexion
3rd step toe off

180

180

：陸上競技
：球技系競技：ビーチフラッグ

175

170

ǉknee [deg]ǉknee [deg]

170
165
160
155

165
160
155

R = -0.062

150

：陸上競技
：球技系競技：ビーチフラッグ

175

R = 0.153

150

P = 0.762

145

P = 0.456

145
0.7

0.8

0.9

1.0

1.1

1.2

1.3

0.7

0.8

0.9

Acc. Index

1.0

1.1

1.2

1.3

Acc. Index

Figure.10 加速指数と離地時における膝関節角度との関係

ǉhip internal/external rotation
3rd step foot contact

0

Ϭ

-5

Ͳϱ

-10

ͲϭϬ

-15

：陸上競技
：球技系競技：ビーチフラッグ-20-25

ǉhip [deg]ǉhip [deg]ǉhip internal/external rotation
2nd step foot contact

Ͳϭϱ

：陸上競技
：球技系競技：ビーチフラッグͲϮϬͲϮϱ

R = 0.399-30

P = 0.044

-35
0.7

0.8

0.9

1.0

1.1

1.2

R = 0.022

ͲϯϬ

P = 0.916

Ͳϯϱ

1.3

Acc. Index

Ϭ͘ϳ

Ϭ͘ϴ

Ϭ͘ϵ

ϭ

ϭ͘ϭ

ϭ͘Ϯ

ϭ͘ϯ

Acc.Index

Figure.11 加速指数と接地時における股関節内外旋角度との関係かになった（Table. 3）．これは，低速からの加速が優れ

ける方向転換動作が競技力を左右する因子の一つであるている被験者ほど接地時間に対する滞空時間が短いことことを示唆している．そのため球技競技者は突然の方向を意味している．Brughelli et al.（2008）は，低速から転換動作を可能とするために，最高疾走速度向上を目的の加速がより求められる球技スポーツではプレー中におとした短距離競技者らの疾走と比較して，接地時間が長34陸上競技学会誌

第 18 巻第 1 号 2020

く，滞空比の短い疾走を行っている可能性が考えられる．

の股関節伸展の角変位には有意な正の相関関係が認めら

本研究で得られた加速が優れているほど滞空比が短い傾れた（Table. 4）．これは加速が優れている被験者ほど 2向という結果は，加速が重要で，かつ方向転換も求めら

歩目接地から離地にかけた股関節伸展の角度の変容が大れる球技競技者の疾走を反映した可能性が考えられる．

きかったことを意味している．低速からの加速がより優

このことは Figure. 9 から 11 において陸上競技者は加速れている者の特徴として身体のより前方に接地をし，長指数が低く，球技系競技者は加速指数が高い傾向にある

い時間をかけて地面を押すことが重要であると推察したことからも見て取れる．しかしながら，本研究の目的はが，低速からの加速が優れている者は股関節の伸展の角

低速からの加速に優れた者の疾走動作を明らかにするこ

変位が有意に大きかったことから，接地期における股関とであるため，疾走における各種目特性についてはさら

節の伸展動作も重要であることが示唆される．

なる検討が必要である．

また，加速指数と 2 歩目離地における股関節の内外旋

スプリンターを対象にスタート動作を検討した

角度には有意な正の相関関係が認められた（Table. 4 お

Slawinski et al.（2010）は加速疾走中の身体重心位置がよび Figure. 11）．これは，低速からの加速が優れている

接地点に対しより前方にあることの重要性を示唆した．

ほど股関節の外旋が小さかったことを意味している．つそこで接地時における身体重心角度を検討したところ，

まり，加速が優れている被験者は股関節の外旋角度を小2 および 3 歩目とも加速指数との間に有意な正の相関関

さくすることで側方運動を抑えていると推察できる．

係が認められた．（Table.4, Table.5 および Figure. 9）．身
体重心角度は接地点から質量中心位置に向かうベクトル

5．まとめと水平方向に向かうベクトルとがなす角度であるため，

本研究は，最高疾走速度の影響を取り除いた低速からこの値が大きいと接地点に対して身体重心が相対的に後の加速能力を定量的に評価するために算出した加速指数

方に位置，つまり身体重心よりもより前方へ接地していをもとに，加速がより優れている者の動作的特徴を明らることを示す．さらに接地期における身体重心位置の変かにすることを目的とした．その結果，加速指数が高い

位をみると２歩目は負の相関傾向（Table. 4），3 歩目はほど接地時間が有意に長く，接地点に対し重心がより後有意ではないが負の関係が認められた（Table. 5）．これ方に位置していた．さらに接地期における下肢関節角度

らの結果および前段落で示した接地時間と滞空比の結果を検証したところ，加速指数が高いほど股関節伸展の角（Table. 3）から，加速疾走時に脚を身体のより前方に接変位が大きかった．以上の結果から，低速からの加速能

地して長い時間をかけて地面を押すことが，低速からの力が高速疾走能力に対してより優れているほど身体のよ高い加速能力を獲得するうえで重要な因子の一つである

り前方で接地をし，長い時間をかけて地面をキックしてと示唆される．またこれらの結果は，長い接地時間からいることが示唆された．

の力積の重要性を示唆した Hunter et al.（2005）および
Kawamori et al.（2013）の結果を支持するものとなった．

文献

伊藤ら（1998）は，スプリンターの中間疾走局面を対阿江通良，鈴木美佐緒 , 宮西智久，岡田英孝 , 平野敬靖

象にした研究から，効率の良いキック動作には離地時に（1994）世界一流スプリンターの 100 m レースパター

おける膝関節角度がより屈曲位にあることが重要であるンの分析―男子を中心に―．世界一流競技者の技術．

と示唆した．これは最高疾走速度の高いスプリンターは

第 3 回世界陸上選手権大会バイオメカニクス班報告

接地期において地面を蹴り切らないことを示唆してい書．
日本陸上競技連盟強化本部バイオメカニクス班編．

る．一方，加速動作のキネマティクス的分析を行った

ベースボールマガジン社，東京 :14-28.

Lockie et al.（2003）によると，低速からの加速能力の阿江通良，湯海鵬，横井孝志（1992）日本人アスリート

高いものは接地期における膝関節の伸展角変位および離の身体部分慣性特性の推定．バイオメカニズム，11：

地時における伸展角度が大きかったことを明らかにして

23-33.

いる．これらの知見から低速からの加速局面と中間疾走

Arampatzis, A., Brüggemann, G. P., & Metzler, V.（1999）

局面では，疾走能力が高いアスリートにみられるキック

The effect of speed on leg stiffness and joint kinetics in

脚の動作パターンが異なっているといえよう．そこで本

human running. Journal of biomechanics, 32, 12：1349-

研究において離地時における膝関節角度と加速指数の関1353.

係を検証したところ，有意な相関は認められなかった

Brughelli, M., Cronin, J., Levin, G., Chaouachi, A.（2008）（Table. 4，Table. 5 および Figure. 10）．同じく接地期にUnderstanding change of direction ability in sport. Sports

おける膝関節の角変位と加速指数の関係についても有意

medicine, 38, 12：1045-1063.

な相関は認められなかった（Table. 4 および 5）．これら

Callaghan, S. J., Lockie, R. G., Jeffriess, M. D., Nimphius, S.

の結果から加速の優劣と膝関節の動作パターンには目(2015）Kinematics of faster acceleration performance of立った関係が認められなかったといえる．一方，2 歩目

the quick single in experienced cricketers. The Journal of35

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