ランニングスピードと相関が高い変量に腰部の加速度があります。
ここでは、加速度計Runpippiで測定した結果をご紹介します。 スピードトレーニングの補強運動の参考にして頂ければ幸いです。 |
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1.腰部の加速度波形 |
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[図1-1] |
[図1-2]
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■ 図1−1は100mを11.41秒で走ったときのスタートから約5秒後の波形、4歩分です。
■ 図1−1の黒矢印の時刻の時、ランニング姿勢は図1−2の黒矢印のような形をしています。 多少のズレはありますが、支持足が接地して、腰の位置が最も下に来た時、上向きの加速度が最大です。 ■ 図1−1の黒矢印の左にある前進加速度(赤い線)の谷は着地時のブレーキです。 実はスピードとの強い相関は認められません。直後の加速で取り戻されています。 ■ 被験者は400mで47秒0台の記録を持つ青年S氏です。 ■ ランナーが巡航スピードに乗ったからと言っても、腰部は決して等速直線運動ではなく、激しい加速と減速を 受けています。 ■ 余談ですが、前後・上下方向の波形は奇数歩同士、偶数歩同士が同じです。つまり左右の足が対称な動き をしているのではない、ということです。 ■ これもまた余談ですが、左右方向の加速度は奇数歩目と偶数歩目が逆相です。筋肉は左右対称について いますが、加速度計の測定軸は左をマイナス、右をプラスとしているためです。 |
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2.加速度と力 ■ 加速度とは単位時間当たりの速度の変化量です。 ■ 地表付近で物体を落下させると、空気の抵抗がなければ、毎秒9.8 m/秒の加速があります。 これを1単位とするのが重力の加速度[G]です。 ■ 仰向けに寝ているとき、背中が床に押しつけられます。 それを秤で測ると自分の体重になります。重さを支えるには力が必要です。 ■ 車が発進するとき背中がシートに押しつけられます。 背中が押しつけられる点は寝ているときと同じですが、車の場合は加速しているのが原因です。 ◆ このことから、加速度は力と関係があることを実感できます。 図1−1の強大な加速度は筋力の現れに他なりません。 |
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3.前進加速度の山と谷 図1−1の前後方向加速度(赤い線)は黒矢印の所で山を描き、その後に深い谷を描いています。 これに似た波形は、 加速度計を机の上に立てて、止っている状態からスッと前に押しパッと止めると、 得られます。図3−1はその実測図です。 [図3-1] ■ 「スッと押しパッと止める」と加速度は山と谷を描きます。加速度曲線の解釈に極めて重要な事実です。 動き始めはスピードがどんどん上がって加速度の山を迎え、次ぎにスピードの上がり方が次第に少なくなって 加速度が0になります。このときが最高スピードです。そしてどんどん減速して加速度は谷底に至り、減速が 穏やかになってやがて減速が止まり、加速度が0になります。 ■ トレッドミル上のランナーを真横から眺めると、着地中に腰がクッと前に進み跳躍を始めてからグッと止って 見えることでしょう。 |
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4.スピードを変えて走ると加速度はこうなります [図4-1] ■ スピードが上がると、山の高さ、谷の深さが増します。 (激しく突き出し激しく止る) つまり、腰をクッと前に進める力とグッと止める力が強く働いています。 図4-1の凡例のタイムは100mを走った時のものです。 ■ 山と山の間隔が狭くなります。 (ピッチが上がります) |
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5.前進ピーク加速度とスピードの関係 前進ピーク加速度の平均値をスピード毎にプロットしたのが下図です。 [図5-1] ■ 前進ピーク加速度が大であるほどスピードが大である傾向があります。 ※高速部の2点が逆順方向になっていますが、実は左右方向の加速度に食われた結果です。 前進加速度と左右方向加速度を合成した加速度に対しては順方向になります。 |
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6.前進ピーク加速度・ボトム加速度の差とスピードの関係 前進ピーク加速度とボトム加速度の差の平均に対するスピードをプロットしたのが下図です。 [図6-1] ■ 前進加速度の谷底から山頂までの高さが大であるほどスピードが大である傾向があります。 つまり、腰をクッと前に進める力とグッと止める力の差が大であるほどスピードが上がっています。 ■ 「グッと止める」とは、離地した支持足を、振出足へと切り返す速さの表れではないかと考えていましたが 振出足の脛の蹴りだしが効いているようです。 前進加速度の谷底は空中の運動を表していますからフォースプレートでは測定できないデータです。 こころある人は掘り下げて考えて下さい。 ■ この変量で見ると、高速部の2点は順方向にあります。 |
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7.上向ピーク加速度とスピードの関係 上向ピーク加速度の平均値をスピード毎にプロットしたのが下図です。 [図7-1] ■ 上向ピーク加速度が大であるほどスピードが大である傾向があります。 高速部の2点が前進加速度同様に逆順方向になっていますが、残念ながら理由の解明は未了です。 ■ 上向ピーク加速度が大であっても、跳躍が高いのではありません。実際は跳躍の高さが減少しています。 |
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8.トレーニングへの応用
8.1 前進加速度を強化するトレーニングの提案
8.2 上向加速度を強化するトレーニングの提案
8.3 要素トレーニングのまとめ作業
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9.おわりに 腰部加速度とスピードとの線型関係をご紹介してきました。 初めて御覧になる方は驚かれたことでしょう。 映像データから加速度を求めようとすると、デジタイズに手間取り、まことに容易ならざるものがありますが、 加速度計は簡便に測定が出来て、そのデータはランナーの特徴をはっきり映し出します。 幾人かの加速度波形を「A.付録」に載せておきますのでご覧下さい。 尚、この分野には次のような課題が残っています。 ■ 着地ブレーキの緩和策 体幹のスピードと靴底のスピードの差から出ているものですが、短距離走はともかく長距離走では ダメージになるでしょう。着地ブレーキの発生傾向把握とその緩和策が課題です。 ■ 横方向加速度の功罪 横方向に強い加速度が短い周期で出ていますが、この功罪が分かっていません。 これを前に向けたならばスピードが上がると思えますが、短絡的思考の恐れがあります。 ■ 左右足の加速度の対称性 左足着地と右足着地では多くの場合、加速度波形も周期も異なります。 波形の是非の評価方法、対称性を高めるトレーニング方法の開発が課題です。 |
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A.付録 − ランナーの個性を映し出す加速度波形 様々なランナーの加速度波形を付録として紹介します。 図は連続する2歩の波形を複数本、重ねて描いています。 図中、青線は上下方向、緑線は左右方向、赤線は前後方向の加速度を表しています。 ■ 図A-1はスプリンターの腰部加速度波形です。 (100mを11.41秒で走行) [ 図A-1 ] (注1) 離地すると0[G]になりますが、手足の動きが腰部に反映するので必ずしも0[G]を観測できるとは 限りません。離地する辺りでは上下方向加速度が急激に減少するので、1〜0[G]を離地の目安 としたものです。 ■ 図A-2は箱根の2区を走ったT氏の腰部加速度波形です。(100mを17.49秒で走行) [ 図A-2 ] ■ 図A-3は5000mの自己ベストが16分30秒台の長身ランナーTB氏の腰部加速度波形です。 [ 図A-3 ] ■ 図A-4は5000mの自己ベストが18分台のランナーM氏の腰部加速度波形です。 [ 図A-4 ] ファンダメンタル、リズム、フォームの違いが見えてきませんか? |