フットケアの菊地さんより ~走る運動学~
「走る運動学」では、走行時の身体の動きや力の使い方を分析し、どのように筋肉や関節が協調して動作するかを解明します。歩行とは異なり、走る際には足が地面から両方同時に離れる「飛翔期」が存在し、より強い筋力や関節の可動域が要求されます。ここでは、走行の基本的な動作サイクル、主要な関節や筋肉の働き、力学的な要素について説明します。
走行の基本サイクル
走る動作は、立脚期(足が地面についている期間)と遊脚期(足が空中にある期間)に分かれ、歩行と異なり「両足が空中に浮く飛翔期」が含まれています。
1. 立脚期(Stance Phase)
立脚期は、足が地面についている瞬間から離れるまでの期間で、全体の約40%を占めます。体重を支えるだけでなく、地面に力を加えて前進するための推進力を生み出します。
- 接地(ヒールストライクまたはミッドフットストライク):足が地面に接触する瞬間です。走る際には、かかとだけでなく、ミッドフットやフォアフット(前足部)での着地が多く見られます。
- 体重移動(ミッドスタンス):足が地面に完全に接地し、体重が足の上に乗ります。この時期には、足首や膝、股関節が屈曲して衝撃を吸収します。
- 蹴り出し(トーオフ):つま先が地面を蹴り、体を前方に押し出します。ふくらはぎの筋肉が強く働き、推進力が最大化される瞬間です。
2. 遊脚期(Swing Phase)
遊脚期は、足が地面を離れ、次の接地に向けて移動する期間で、約60%を占めます。飛翔期もこの中に含まれます。
- 飛翔期(Float Phase):両足が同時に地面から離れ、空中に浮いている瞬間です。これは走る動作の特徴であり、歩行にはない要素です。
- 初期スイング:足が地面を離れ、膝が屈曲し、前方に足を運びます。
- 中期スイング:足が体の前方に進み、次の接地に備えます。膝が適度に屈曲し、足首が背屈して、つま先が地面に引っかからないようにします。
- 後期スイング:膝が伸展し、足が次の接地に向かって降下します。
走行時の力学的要素
1. 重心の動き
走行中は、重心が上下に動く幅が大きくなります。歩行に比べて、重心の上下動は速く、エネルギー消費が大きくなります。体を前方に推進するためには、効率的に力を使うことが重要で、膝や股関節の屈曲・伸展がその役割を担っています。
2. 地面反力
走る際に地面を蹴ると、地面から反対方向に反作用として返ってくる力を「地面反力」と呼びます。走行では、地面反力が大きく、速く走るほどこの力が増大します。地面に加える力と反力のバランスが、走行効率に大きく影響します。
3. 推進力
走る際には、地面を強く蹴ることによって推進力が生まれます。蹴り出しの際、ふくらはぎ(下腿三頭筋)や大臀筋、ハムストリングスが協調して作用し、身体を前方に押し出します。
主要な関節の動作
1. 股関節
股関節は、走行時の大きなエネルギーを生み出す重要な関節です。遊脚期では股関節が屈曲し、足が前方に運ばれ、立脚期には股関節が伸展して体を前方に押し出します。
2. 膝関節
膝関節は、衝撃を吸収するだけでなく、足を前方に運ぶ際の重要な役割を果たします。立脚期では膝が適度に屈曲し、接地時の衝撃を吸収し、遊脚期では膝が大きく屈曲して足を前方に運びます。
3. 足関節
足首は走行時の動きにおいて非常に重要です。接地時には足首が背屈し、踵やミッドフットで着地します。立脚期の終わりでは、足首が強く底屈し、つま先で地面を蹴り出します。この底屈の動きが走る際の推進力の源です。
主要な筋肉の働き
1. 腸腰筋
腸腰筋は股関節を屈曲させ、足を前方に持ち上げる役割を果たします。遊脚期に活発に働き、速く足を前に運ぶために重要です。
2. ハムストリングス
ハムストリングスは膝を屈曲させ、足を後方から前方へスムーズに動かします。立脚期の終わりで強く作用し、膝を伸展させて地面を強く蹴り出します。
3. 大臀筋
大臀筋は、股関節の伸展を担当し、体を前方に推進する重要な筋肉です。立脚期で強く働き、体を前に押し出す動作を助けます。
4. 下腿三頭筋(ふくらはぎ)
ふくらはぎの筋肉は、つま先で地面を蹴る動作を支え、推進力を生み出します。立脚期の終わりで特に強く働きます。
5. 前脛骨筋
前脛骨筋は、足首を背屈させ、つま先を持ち上げる役割を果たします。遊脚期に重要で、足が地面に引っかからないように保ちます。
走行のエネルギー効率とパフォーマンス
1. ケイデンス(歩幅のリズム)
走行時のケイデンス、つまり1分間あたりのステップ数が、エネルギー効率とパフォーマンスに影響します。一般的に、速いケイデンス(180ステップ/分前後)が推奨されており、これにより無駄な動きを減らし、怪我のリスクを低減します。
2. ストライド長(歩幅)
ストライドが大きすぎると、膝や股関節への負担が増加し、怪我のリスクが高まります。最適なストライド長は、個々の体格やランニングスタイルによって異なりますが、無理に大きくすることは推奨されません。
3. フォームの安定性
走行時のフォームが安定していると、無駄なエネルギー消費が少なくなります。正しい姿勢とバランスを保つことが重要です。特に、腕の振りが足の動きと調和していると、全身のバランスが良くなり、効率的に走行できます。
走行異常とその原因
走行フォームが崩れると、効率が悪くなり、怪我のリスクが高まります。以下はいくつかの走行異常とその原因です。
- オーバーストライド:足が体の前方に大きく出すぎ、衝撃が膝や股関節に集中する。膝痛や腰痛の原因となりやすい。
- ヒールストライク:踵から強く着地することにより、衝撃が過度にかかる。これも膝や腰に負担をかける。
- 内反または外反足:足首の内側または外側が過度に倒れ込むことで、足のアーチに負担がかかり、足底筋膜炎やシンスプリントを引き起こすことがあります。
フットケアの菊地さんより
走行は、身体全体の筋肉や関節が協調して働くダイナミックな運動です。
正しいフォームや適切な筋肉の使い方を理解することで、効率的な走行が可能となり、怪我のリスクを減らしながらパフォーマンスを向上させることができます。
速く走るのではなく健康的に走る。身体を鍛えて100歳まで走れる身体を
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