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競技における加速と減速の目的(最小限の時間でできるだけ大きな力を用いて身体の推進力(質量×速度)を減少させ、完全な停止か新たな方向への運動を生じさせる(力×時間=質量×速度))

2015.07.16 | Category: トレーニング

競技における加速と減速のバイオメカニクス上の差異

減速と加速のバイオメカニクス

身体姿勢と関節角度

加速と減速が同じ場合、運動学的特性(身体の質量中心(Center of  mass)に対する四肢の位置が加速と減速との違い)は明らかになっています。

 

地上移動時における減速の目的は、最小限の時間でできるだけ大きな力を用いて身体の推進力(質量×速度)を減少させ、完全な停止か新たな方向への運動を生じさせる(力×時間=質量×速度)ことになります。

 

身体の速度を素早く落とす活動動作(減速)テクニックは傷害リスクを低下、さらにバランスを制御し、蓄積された弾性エネルギーをその後の動作へと効率よく移行する

スプリントの加速局面と減速局面における接地の運動学的差異

運動学的特性加速局面(0~10m)減速局面(0~5m)
接地点に対するCOMの位置
ステップ長
ステップ幅
ステップ頻度
制動局面最小化/消滅最大化
推進局面最大化最小化/消滅
関節スティフネス増加減少
支持期延長延長
着地距離最小化最大化
接地時間
支持期の主たる筋活動短縮性伸張性
遊脚期最小化最小化/消滅

 

小児期のスピード向上トレーニングにおいて重要視されるべき「接地時間」(自然には発達しないことが知られている因子(接地時間とストライド頻度))

 

スプリントの加速局面と減速局面における接地中の身体姿勢における差異

関節/身体部位加速局面(0~10m)減速局面(0~5m)
接地
拇指球
足関節主に底屈背屈
脛骨垂直軸の前垂直軸の後ろ
膝関節30~35°に底屈伸展
股関節/骨盤20~30°に屈曲後傾、軽度股関節屈曲
体幹部45°前傾直立または後傾
体側に沿う、肘関節屈曲外転、肘関節屈曲
支持期
拇指球足底の完全な接地
足関節底屈脛骨が垂直軸を通過するまで背屈
脛骨垂直軸の前垂直軸より前に移動
膝関節伸展90°屈曲
股関節/骨盤伸展屈曲増大
体幹部45°前傾直立または後傾
相対する肩関節の大きな屈曲と伸展外転、肘関節伸展

 

筋力/加速度トレーニングの概念(ニュートン第二法則:加えた力が物体を加速させる為、力(F)は質量(m)×加速度(a)に等しい)

 

加速と減速(身体が地面と接地している時間が長いほど、脚筋がより大きな負の力積と仕事を生み出し、身体の推進力と運動エネルギー(KE)を減少させる脚の力が大きくなる)

 

パワーとランニングスピード:最大スピードの上昇と減速の低下(100mスプリントで非熟練ランナーは20~30mしか加速できないのに対して、トップクラスのランナーは40~50m加速する)

引用・索引 Andrews J McLeod W Ward T and Howard K The cutting mechanism Am J Sports Med 5:111-121


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