The Japanese Society of Physical Fitness and Sport Medicine

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The 　Japanese 　Sooiety 　of 　Physioal 　Fitness 　and 　Sport 　Medioine

体力科学 （2004）53，425〜442

ス クワ ッ トに おける運動速度変化 および反動動作の 有無 が股関節 と

　　　膝関節ま わ りの 筋の活動お よび 関節 トル ク に与える影響

真 鍋 芳 明ユ’2）

横 澤 俊 治2）

島 田一

志1）

尾　縣工 3）貝

EFFECT 　OF 　SPEED 　 VARITION 　 AND 　STRETCH −SHORTENING

　　 CYCLE 　ON 　LOWER 　MUSCLES 　ACTIVITY 　AND 　JOINT　　　　　　 TORQUE 　DURING 　PARALLEL 　SQUAT

YosHIAKI　MANABE ，　TosHIHARu　YoKozAwA ，　KAzus 田 SHIMADA　and 　M ［TsuGI 　OGATA

Abstract

　 　The 　purpose 　of　this　study 　was 　to　compare 　joint　torque 　and 　the　activity 　pattern 　of 　eLght 　muscles

crossing 　the　ankle 、　knee 　and 　hip　joints　during　three　kinds 　of 　squats 　with 　differentspeeds （Slow，N ｛レrmal ，Quick）、T 巳 n　male 　athletes 　performed　squats 　at　three　differenL　speeds ．　Variables 　such 　as 　net

torque 　and 　power 　about 　the　joint　were 　calculated 　during　the　descending　and 　ascending 　phase　of　each

squat ，　A 仁the　 same 　time，　surface 　electrodes 　were 　placed 　over 　the　eight 　lower　extre π1ity　muscles ，　and％iEMG 　was 　alsO 　measured 　during　the　ascending 　phase 　of　each 　squat ，

　　Du1 ’lngthe 　descending　phase，　the　ac桓 vity 　of　elector 　spinae （ES ）．Gluteus　maximus （Gmax ），

G［uteus 　medms （Gmed ）、Rec 匸us 　femoris （RF ），Biceps 　femorls （BF ），Adductor 　Iongus （AL ），and 　Vastus

［ateralis （VL ）musdes 　was 　significantlygreater 　for　Quick　squats 　than 　N 〔｝rmal 　and 　Sl〔〕w 　squats ，whereas 　during 丗 e　ascending 　phase，　activity 　was 　signifLcantly 　greater　for　Quick　and 　Normal　squats

しhan　for　Slow　squats ．　Mean 　torque 　around 　Lhe　hip　joinL　increased　 significantly 　when 　switchlng 　from

Slow　to　Quick　 squats 　in　the　descending　phase ； and 　during　the　 ascending 　phase ，　 mean 　t  rque 　 was 　 sig ・

nificantly 　greater 　for　Quick　and 　Normal　squats 　than　for　Slow　squats ．　The　median 　frequency （MDF ）Of　an　electrQmyOgram 　Qf　the　Gmax　waS 　Significantiy　iOwer　for　Normal　squats 　than　for　Quick　squats ；

and 　in　the　ascending 　phase，しhe　MDF 　of しhe　BF 　was 　signiflcantl ｝・b 、ver 　for　Normal　 squats 　than 　for

Quick　ar】d　Slow　squats ．

　 　Quick　squats 　use 　the　stretch−shortening 　cycle 　so 　tllat　the　Ioad　 areund 　the　Gmax 　 may 　increase．

Although 　mean 　muscleactivity 　forSlow 　squatswas 　smallerthanfor 　Nomal 　 squats ，　MDF 　was

greater ．　MDF 　was 　greater 　for　Slow　squats 　sugges 口ng 　that　Slow　squats 　mobilize 　type−II　fibers　in

spite 　of　the　slow 　movemenL ； and 　is，　therefore ，　useful 　fQr　strength 　training　with 　IQw　 risk 　of　lnjury ，

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（Jpn、　J．　Phys．　Fitness　Sports　Med ．2004，53 ：425− 442）key 　wOrd ： squat ，　musc 且e　activanon ，　joint　mormen ヒ

1．緒 言

　 ス ポー

ツ に お い て 高い パ フ ォー

マ ン ス を獲得す

る に は， そ の 競技種 目特有 の 動作 にて発揮され る

パ ワー，筋力を高め る こ とが重要 で あ り， こ れ ら

は専門的筋力 と も呼ばれ る ．専門的筋力 に対 し て ，

そ の 土 台 とな る の が一

般的筋力で あるD ．一般 的

筋力 と は， 脚の 伸展や腕の 伸展など とい っ た 非常

に基本的な運動に お い て 発揮 され るパ ワー

お よび

筋力で ある と考え られ る．一般的筋力がその まま

競技パ フ ォー

マ ン ス に結び つ くこ とは少な い が ，一

般的筋力が充実 して い な ければ，

そ れ を土 台 と

する専門 的筋力が 高ま る こ と は なく，高 い 競技 パ

フ ォーマ ン ス を獲得する こ と も困難 に な る ．そ の

D茨城 県立医療大学

　〒 300−0394 茨 城 県稲敷郡阿見 町 阿見4669−22）筑波大学体育科学研究科

　〒 305−8574 茨城県つ くば 市天 王 台1−1−⊥3）筑波大学体育科学系

　〒 305−8574」茨城 県 つ くば 市天 王 台1−1−1

Jba「AkJ 　P「efec 亡ロ1ヨ 1 びfllversl 亡y 　of　HeaJ亡h　Sciences　4669 −2　A1η1，Am た Mach ．1nashiki−Gun ，／baraki ，　JgPfin111S亡ノ亡U 亡e　o 納 ea 励 and ∫ρor 亡Sciencεs，　Universitv　ot 　Tsuk ロba

Ten刀θdai　1−1−1，7、suk ［」ba，1ba厂aki 　（305−8574丿

Poc 亡Or31 　Program 　in　Heaith 　ar 卍d　SρOi．亡Scit’nces ，σ刀is「ersi 亡y σf

TsL厂i（凵bfi　Teiコη〔，dai　1一ヱーヱ，　Tsukuba ，∬baraki　‘305−8574丿

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426 真鍋，横 澤，島 円，尾 縣

ため ， 競技者 は バ ーベ ル や マ シ ーンなどを利用 し

た トレー

ニ ン グを行 うこ とに よ っ て一般的筋力 の

向上 を図 っ て い る．なか で もス ク ワ ッ トは下半身

トレーニ ン グ の 強化 の 柱 と して扱 わ れ てお り ，

様 々 な競技種目お よびパ フ ォー

マ ン ス レ ベ ル に あ

る競技者達に採用 され て い る．そ の 主な理 由 とし

て ス ク ワ ッ トは足関節，膝 関節お よび股関節の 同

時伸展および屈曲を伴 う多関節運動で ある ため，

多 くの競技で重要 とされる下肢伸展筋群 を同時に

強化 で きる とい うこ とが考 えられる．ス ク ワ ッ ト

に よ っ て 身体 に か か る負荷 は，主に ス タ ン ス 幅な

どの 動作形態，挙上 重量，そして 運動速度 に依存

する ため ， トレーニ ン グ実践者は こ の 3 要素を目

的に応 じて 変化 させ なが ら身体 を強化 して い る．

　 ト レーニ ン グ に て 用い られ る挙上重量 と， その

ト レーニ ン グ効果 に 関す る研 究 は い くつ か あ り

2’3｝，

トレーニ ン グプ ロ グ ラ ム の 組 み方に つ い て

ト レーニ ン グ実施者に対 して示唆を与えて い る．

また真鍋 ら4）

は ス ク ワ ッ トに おける挙上重 量変化

が股関節 と膝関節 まわ りの筋 に与 える影響 を検証

して お り，挙一ヒ重量の 増大 は大殿筋の 活動量 を増

大 させ， 下肢関節の 総仕事量 に お ける股関節貢献

度 を増大 させ る と して い る．こ の よ うに トレーニ

ン グ で 用 い ら れ る挙上重量 と身体 に かか る負荷 と

の 関係 は 明 らか に され つ つ ある ．

　ス ク ワ ッ トの動作形態に 関する研究 も数多 くな

されて お り，ス タ ン ス 幅

5’6）， 沈み込み の 深 さ

5 ’7），

つ ま先 の 向き6〜9＞

お よび シ ャ フ トを担 ぐ位置10）

などを変化 させ て ，それ ぞれ の 筋活動特性 ，もし

くは 力発揮特性が明 らか に され て い る ．

　 一方で 運動速度に 関 して は，Behm 　andSalell

）

が 1RM の 30％ − 40％ を用 い た高速で の トレーニ

ン グ に よっ て 最大出 力と跳躍 高が大幅に 改善す る

と して い る．しか し，反対 に高重量 トレーニ ン グ

の 方が運動速度 と出力が増 大す る と い う報告／2，

13 ）もなされ て い る な ど，運動速度 と トレ

ーニ ン

グ効果 の 関係 にお い て は 統一され た見解は 示 され

て い な い ．また，’下降か ら挙上 へ 切 り返す際に 反

動動作 を利用する こ とで ，さらに高 い 挙．E速 度を

獲得する こ とが出来る ．こ の よ うに反動 を利用 し

た運動 は伸張一

短縮 サ イ ク ル 運 動 と呼 ばれ て お

り， 予備 緊張 に よる筋 の活性化ユ4− 16｝

， 直列弾性

要 素 に 貯 蔵 した弾性 エ ネ ル ギー

の 効 果 的再 利

用17 ’18）

，伸張反射 の誘発 に よる張力の 増大19 ’20）

とい う効果 を得る こ とが 出来る，しか し，こ れ ら

の研究の対象運動 の ほ とん どは ドロ ッ プジ ャ ン プ

で あ り，ス ク ワ ッ トにお い て反動が 身体 に与える

影響 を検証 した研究は見あた らな い ．

　その た め， トレーニ ン グ 現場にお ける運動速度

の 選択は経験的に行わ ざる を得ず， トレー

ニ ン グ

初心者に対 しては関節の 傷害予防の ため下 降局面

で は重量物 に抗 して ゆ っ くりと下 降させ ，反動 を

用い ず息 を吐 きなが ら挙上 する ように指導 され る

の が 通常で ある20

．

　 こ れ に対 し，近 年で は挙上 も含め た運 動範囲全

体 にお い て ゆ っ くりと運動 を行 う方法 も提唱 され

て い る． こ の 方法 は ス ロ ートレ

ーニ ン グ と呼ば れ

て お り，1RM の 30％程度 とい う非常 に軽 い 重量

を用 い ， 5 〜10秒 ほ どか けて挙上 と下 降を繰 り返

す方法で ある ．ト レーニ ン グ に よ っ て 筋 を肥大 さ

せ る には，大 きな運動単位 を持 つ type　llaお よび

Ilb線維 を十分 に活動 させ る必要が あ り，そ の た

め に は 重 い 重量 が必要で ある と され て い る22 ）．

ス ロー

ト レーニ ン グ は 扱 う重量 が 非常 に軽 い た

め， 運動 開始時 に は typel 線維 の み が 活動 し て

い る が ，運動 の 持続時間が長 い た め徐 々 に typeI

線維の み で は負荷 に抗 し得な くな り，大 きな張力

を発揮で きる type　lI線維 も同時に活動する よ う

に なる と考 えられ て い る．しか し，そ の 運動中 に

お ける 筋活動や発揮 され る関節 トル ク に つ い て は

検証 され て い な い ．

　 こ の よ うに様々 な ス ク ワ ッ トが 身体に 与える影

響に つ い て の 検証 に は， 主 と して筋活動の 指標で

あ る EMG （Electromyogram）デー

タ，も し くは 地

面反 力，関節 トル ク とい っ た力の デー

タを用 い て

行わ れ て い るが ，両方 を同時 に測定 し，筋活動 と

力発揮 の 関係 に つ い て 検 証 した研究4’23）

はあ ま

りみ られ ない ． しか し， トレーニ ン グ に お い て 身

体に かか る負荷に つ い て 論 じる に は ，ど の 関節が

どれ だ けの 力を発揮 して い るか，そ の 出力源 と な

る筋は ど の よ うな活動 を して い る か が 鍵 と な る 。

そ の ため，ス クワ ッ トに お ける筋活動 と力の デー

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ス クワヅ トにおける運動速度変化お よび反動動作の有無が股関節と膝関節まわ りの 筋の 活動および閧節 トル クに与える影響　　　427

タ を同時 に 測定する こ と は 非常 に重要 で あ る．

　筋肥大，最大出力向上 お よびパ ワ ーア ッ プな ど

の各 目的に応 じた トレーニ ン グ を選択するには ，

用 い る挙上重量，強化対象となる筋に刺激を集中

させ るため の 動作形態，そ して その 運動速度の 理

解が必要不可 欠で ある に もか かわ らず，ス ク ワ ッ

トに お ける運動速度が 下肢筋群に 与え る 影響は 明

らか で な い ．そ の ため，ス ク ワ ッ トにおけ る運動

速度と筋力発揮特性お よび力発揮特性 との 関係 を

明らか に する こ と は ， トレーニ ン グ実践 者に対 し

て非常に有意義 な情報提供に な り得 る と示唆 され

る ．

　そ こ で ，本研究で は ス ク ワ ッ トに お ける運動速

度変化お よび反動動作の 有無が股関節 と膝関節 ま

わ りの 筋の 活動お よび関節 トル クに 与える影響 を

検証す る こ とと した．

皿．方 法

　 A ．被検者

　被検 者 は運動 部所属 の 大学男子 10名 （平均 年

齢 ：23．4± 1．90歳 ， 平均身長 ：177．6　t4．81cm ，

平均体重 ：69．8±4．22kg）とした．全て の被検者

に本実験の 趣旨，内容，お よび危険性 に つ い て あ

らか じめ 説明 し ， 参加 の 同意 を得た，

　 B ．測定方法お よび測定項 目

　　 L 実験試技

　実験試技 は ス ク ワ ッ トと し，シ ャ フ トを担 ぐ位

置は肩 甲骨上縁部，つ ま先の 向 きは平行，ス タ ン

ス 幅は肩 幅 と し， 沈み 込む深 さ は 股関節 角度が

60°および膝関節角度が 90°となる よ うに した．

試技 の 運 動速度は Slow が下降 5秒，挙上 5 秒 と

し，Normal は任意 の 運動速度 で 下 降後 ， 最下 点

で 一時静止 し，最 大速度で挙上 す る も の と した．

さ ら に Normal よ りも高 い 運動速度を獲得する た

め に，最大速 度 で 下降後，反動 を用 い て の 最大速

度 で挙上する 試技 を Quickとした．

　負荷 は lRM （One 　repetition 　maximum ）の 60％ と

した．また，最 下点で の 各関節角度に 差異が生 じ

な い よ うに ，被検者 の 左右に光電管 を設置 し，最

下 点にて信号音が 鳴る ように設定 した．

　　 2．分析局面

　分析は下 降局面 と挙上局面に分け，シ ャ フ トの

中心高 （図 1）が下 降前 の最高値 を示 して い る時点

か ら最低値を示 した時点 まで を下 降局面 ， 最低値

を示 した時点か ら挙上 後の最高値 を示 した時点 ま

で を挙上局面 と した．

　　 3．筋電 図計測

　被検筋は ス ク ワ ッ トに て トレー

ニ ン グする こ と

が出来る とされ て い る24’25）

脊柱起立筋 ， 大殿筋，

中殿筋，大腿直筋，大腿 二 頭筋長頭，長内転筋，

外側広筋，お よび腓腹筋外側頭 の 8 筋 とした ．各

筋の活動電位 は導出部 直径 4mm の 小 型生体電極

（日本光電 工 業製）を用 い， 表面双極導出法に よ り

導出 した．電極貼付 に先立ち，抵抗 の 減少 と粘着

を良 くするため に周囲の 剃毛，お よび ア ル コ ール

拭 きを行 い， 電極付着部分表皮 の 角質 の

一部を針

に よ っ て 剥離 した．各筋 とも神経一

筋支配体 に よ

る 筋電位誘導の 妨害 を避 け るため Basmajian　and

De　Luca26）の 指摘に従い ，筋腹中央よ りも起 始腱

また は停止腱側 にず らして電極 を配置 した．電極

は 両 面 粘着 カ ラー

に よ り電極 間 の 距離 を 1．5cnl

と して 貼 り付けた．

　筋電位 は Multi 　Telemeter （日本光電工 業製，

WEB −5000 型）を用 い て導 出 し，サ ン プ リ ン グ周

波数 1kHz で A ／D 変換後 ，コ ン ピュ

ータ に 記録

した．記録 した筋電位信号に つ い て アー

チ フ ァ ク

ト成分を除去す る た め，

ハ イ パ ス フ ィ ル タ リ ン グ

を行 っ た． 4 次 の 位相 ず れ の な い Butterworth型

デ ィ ジ タル フ ィ ル タ に よ りアーチ フ ァ ク ト成分を

カ ッ トオ フ 周波数 10Hz に て抽 出 し，原信号 か ら

差 し引 きす る方法を用 い た．

　各 筋 の 活 動 量 の 指 標 に は 筋 電 図 積 分 値

（integrated　Electromyogram ；iEMG ）を用 い た．

iEMG 算出に は同期信号の 時刻を もと に選択 した

区間 の 筋電位 の 離散デ ータ を使 用 した．実験 試技

に おける 選択区間は挙上 開始か ら試技終了 まで ，

最大随意等尺性収縮 （Maximum 　voluntary 　contrac −

tion ；MVC ）に お い て は最大の 放電 量 を示 し た 瞬

間の 前後0．5秒 間と し， 最大の 放電量が 活動開始

時か ら 0．5秒未満の 間 に出現 した場合 の 選択 区 間

は， 活動 開 始 か ら 1 秒 間 と し た ．記 録 され た

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428 真鍋、横澤，島 田，尾縣

Fo◎t　Segment丶

　Thenar

．Fig．ユ．　　Llnk −segmen 亡 model 　for　the　calculation 　ofjoint 　torques 　and 　definitioin　of　hip，　 　 knee　 and 　 ankle 　j  int　 angles ，

EMG 信号 を MVC に て 除 し，各試技 にお け る筋

活動電位 の 相対的活動度の評価 に用 い た．

　MVC の 測定は DANIELSAND 　WORTHING −

HAMIS 　MUSCLE 　TESTING27 ）を参照 し， 鉄 製の

ア ン グ ル で 自作 した レジ ス タ ン ス フ レーム を用 い

て 3秒 間の 等尺性収縮 を行 っ た．各被検筋の 測定

時姿勢は，脊柱起立筋 は伏臥位で の 体幹伸展，大

殿筋 は伏臥位で の 股関節伸展 ，中殿筋は立位で の

股関節外転，大腿直筋 は座位 で の 膝関節伸展，大

腿二 頭筋長頭は立位で 膝関節の伸展 を保 っ た状態

で の 股 関節伸展 ， 長内転筋は 立位で 足部を外転 し

た状 態で の 股 関節内転，外側 広筋は座位で の 膝関

節伸展 ，お よび腓腹筋外側頭は立位 で の 足関節底

屈で ある ．

　また， 筋電図 デ ータ か ら高速 フ

ーリ エ 変換 に よ

りパ ワー

ス ペ ク ト ル を 求め，

そ の 中央 周波 数

（median 　frequency ： MDF ）を求め，周波数特性値

と して 扱 っ た．

　　 4．キ ネマ テ ィ クス データ の測定

　試技 の 撮影 に は 1台 の 高速度 DV カ メ ラ を用

い， 撮影速度毎秒 60コ マ ，シ ャ ッ タ ース ピー ド

1／1000秒 で撮影 した．カ メ ラ は被写体の 側 方 15

m 地点に設置 した．実験 に て得 られた画像か ら，

つ ま先 ，母指球，踵，足関節中心，膝関節中心，

大転子 ，肋骨下端，お よ び シ ャ フ トの計 8 点の 2

次元座 標値 を 60　Hz で 測定 した． 2 次元座標 算出

後，Wells　and 　Winter28）の 方法に よ り測定点毎に ，

最適遮断周波数 （2 −−6．25　Hz）を決定 し，　 Butter．

worth 型 デ ィ ジ タ ル フ ィ ル タ を用 い て 平滑化 し

た，平 滑後 の 座 標値 を阿 江29 ）

の BodySegment

Parameter に よ り各被検者 を足 部セ グ メ ン ト，下

腿 セ グ メ ン ト，大腿 セ グ メ ン ト，お よび体幹下部

セ グ メ ン トに 分割 し，各セ グ メ ン トの 質量 ，密度

お よび重心位置 を推定 した （図 1 ）．また試技 中 の

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スクワッ トにおける運動速度変化お よび反動動作の 有無が股関節と膝関節まわ りの筋の 活動および関節トル クに与える影響　　 429

動作変化 を知 る変数 と して 足関節角度，膝関節角

度お よ び 股関節角度 を算出 した．

　　 5．キ ネ テ ィ ク ス デー

タ の 測定

　ス ク ワ ッ ト実験中 の 右足 に作用 する地面 反力を

測定する た め に， 1 台 の フ t 一ス プ ラ ッ トフ ォー

ム （Kistler 社製 Type 　9281　A ）を用 い た． フ ォース

プ ラ ッ トフ ォーム か らの 出力信 号は専用 ア ン プ

（Kistler 社 製 Type 　9865B ）を介 し て A ／D 変換

し，サ ン プリ ン グ周波 数 500　Hz で パ ーソ ナ ル コ

ン ピュータ に 取 り込 ん だ．また

， 地面反力デ ータ

と VTR 画像 お よ び 筋電 位信号 を同期 させ るため

に 同期装置 （電気計測販売社製）を画像 に 映 し込

み ， 同期信号 をフ ォース プラ ッ トフ ォ

ーム と筋活

動電 位 測 定装 置 の A ／D 変換 ボー ドへ 取 り込 ん

だ．

　 コ ン ピ ュー

タに取 り込 ん だ 3次元 の 地 面反力

デー

タ と，画像か ら得 られ た関節角度 ， 関節角速

度，セ グ メ ン トの 重心位置，重心加速度，角速度，

お よび慣性 モー

メ ン トに も とづ き，各部分 に つ い

て 運動方程式 か らセ グ メ ン トの 近位端 に作用 す る

矢状面で の 関節 トル ク ，関節 トル クパ ワ ーお よび

角力積を算出 した （図 2 ）．なお ， 地面反力データ

にお ける圧 力中心 は Winter30）の 方法に よ り算 出

した．

　　 6．デー

タ の 補間

　試技時間の 異な る デ ータを同局面で 比較するた

め に， 試技開始 か ら試技 終了 まで の 時間 をIOO　

°le

とし， 3次元 ス プ ライ ン 関数に よる補間で得 られ

た デ ータ の 平均値 を Working 　cycle 　ratio として

10％毎に 並 べ た．

　　 7．統計処理

　運 動速度 による筋活動量 ， 関節 トル ク，パ ワー

お よび MDF の 差異 の検定に は，

ス ク ワ ッ トの 運

動速度を要因 とす る 1元 配置の 分散分析 を用 い ，

F値が有意な場合 に は Bonferroni／Dunn 法に よる

多重比較検定 を行 っ た．検定の 有意水準 は全て P

＜O．05 とした．

Fzp，　FFzd

，　F

和

祠

m9az

，　ay

α

陷ー

岬

酬

w

　　　　　　　　　　　　　　Tpj 　＝− Tdj十 lj．α 一

rpj．Fpj十rdj．Fdj

　　　　　　　　　　　　　　 oi　　 rue 　 ower

　　　　　　　　　　　　　　∫rp，＝ Tp ・AVi

　　　　　　　　　　　　　　趣　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 t2

　　　　　　　　　　　　　　Wl ＝ s，，

JTP・　dt

　　 　 　 　 　　 　 Fig，2，　 Forces，　torques ，　and 　works 　applied 　to　segment ．

Fzd

Fyd

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430

皿．結

A ．キネマ テ ィ ク ス デ ータ

果

真鍋 ，横 澤，島田，尾 縣

　表 ユ に 下降局面 お よび挙上局面 にお け る時間，

各関節角度の 最大f直 お よ び最小値を示 し た．図

3 に地面反 力，股 関節角度変化お よび大殿筋 の 生

波形 を示 した．また， 図 4 に 関節角速度 パ ター ン

を示 した．試技 開 始か ら試技 終了 まで の 時間 を

100％ と し，　 3 次元ス プ ラ イ ン関数に よ っ て得 ら

れ た デー

タ の 平 均 値 を Working 　cycle 　ratio

（WCR ）と して 10％毎に並べ た ．

　 B ．EMG デー

タ

　図 5 に 各筋の平均筋活動 を示 した．運 動速度 の

増大 に伴 い ，筋活動量 も高 くなる傾向 を示 した．

下 降局面 に お い て は，腓腹筋 を除 く全て の 筋で

Quick が Slow およ び Normal よ りも有意に 高 い

値 を示 し，大腿 直筋の み Normal が Slow よ りも

有意 に高 い 値 を示 し た．挙上 局面 に お い て は， 腓

腹筋 を除 く全 て の 筋で Quickお よび Normal が

Slow よ りも有意 に 高 い 値 を示 し，大腿二 頭筋の

み Quickが Norma1 よ りも有意 に高 い 値 を示 し

た．図 6 に 大殿筋，大腿 直筋，大腿 二頭筋お よび

外側広筋の 筋活動 パ ターンを示 した．

　図 7 に 各筋 の 中 央周波数 （MDF ：Median 　fre・

quency ）を示 した．下 降お よび挙上 局面 とも有意

差が認め られ た の は大殿筋お よび大腿 二頭筋で あ

っ た．下 降局面 に お い て は， 大殿筋 で Quickが

Norma1 よ りも，大 腿 二 頭 筋 で Slow お よ び

Quickが N 。 rlnal よ りも有意 に 高 い 値を示 した．

挙上局面 にお い ては ， 大殿筋で Quickが slow お

よび Normal よ りも，大腿 二 頭筋で Slow お よび

Quickが Normal よ りも有意に高 い 値 を示 した．

　 C ．キネテ ィ ク ス デー

タ

　図 8 に各関節の 平均 トル ク を示 した 、下降局面

に お い て は， 足 関節 で Quick が Slow お よび

Normal よ りも，股関節で Quickが Slow よ りも

有意に 高 い 伸展 トル ク を示 した．挙上局面に お い

て は ， 膝関節で Norma1 お よ び Quickが Slow よ

りも，股 関節で Quickが Slow お よび Normal よ

りも， そ して Norma1 が Slow よ りも有意に 高 い

伸展 トル クを示 した．

　図 9 に各関節の平均 トル ク パ ワー

を示 した ．下

降局面 にお い て は，足 関節で Quickが Slow お よ

び Normal よ りも， 膝 関節 で Normal お よ び

Quick が Slow よ りも，股関節 で Quickが Slow

お よび Normal よ りも，そ して Normal が Slow

よ りも有意に 高 い 伸展 トル ク パ ワ ーを示 し た ．挙

上 局面 にお い て は，足 関節お よび膝関節で Quick

が Slow お よび Norma1 よ りも， 股 関節で Quick

が Slow お よ び Normal よ りも ， そ して Normal

が Slow よ りも有意に 高 い 伸展 トル クパ ワー

を示

した．図 IOに各関節の トル クパ ワ ーカ ーブ を示 し

た．

　図11に 関節 トル ク を時間積分 した角力積 を示 し

た．下 降局面 にお い て は全 て の 関節 にて Slow が

Norma1 お よび Quick よ り，　 Normal が Quick よ

り有意に高 い 値 を示 し，挙上局面におい て は全て

の 関節 に て Slow が Normal お よび Quickよ りも

Table　l、　 Mea 【ユjoint　angle 〔）f　squa 　twith　3　different　speeds ．

Maximal　joint　allgle MinimaljOint　angle

Descend．　timeAscend ，　time　Ankle Knee Hip Ankle Knee Hip

Mean　 SD　 Mean　 SD　　Mean 　 SD 　 Mean 　 SD 　 Mean 　 SD　 Mean 　 SD　Mean 　SD　Mean　SD

Slow　4．98＊ 0．09　5．02＊ 0．00　124，1　43 　168 ．6

Normal　1．47广 0．47　0．61＋

0．07　129 ．8　6．7　170 ．9

Quick　O．55　0，07　0．53　0．03　128．1　9，6　169．0

5．8　156 ．5　8．4 　102 ．4 　6。7　89 ．0 　7．7　60 ．6　4 ．3

6．7　158．7　9．3　105．8　8．2　89．5　8．1　 57．2　5．7

6．5　 152 ．0　9．9　 103 ．1　 7 ．5　90 ．3　 6．5　59 ．0　4．3

＊

　 ：Significant　for　Normal　 and 　SIQw＋

　： Signifieant　for　Slow

Pく 0．05

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ス クワ ッ トにおける運動速度変化および反動動作の 有無が股関節と膝関節まわりの 筋の活動および関節 トル クに 5・える影響　　 431

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Fig、3、

　 during　squat 　with 　3　different　speeds 、

2　1　0　→

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30

Raw 　EMG 　records 　from　Gmax ．　Ground 　reaction 　force　and 　hip　joint　angle 　curves

有意に高 い 値 を示 した ．

N ．考 察

　運動速度の 異なる 試技にお い て 差異 の 生 じた筋

活動量および関節 トル ク の 値は ，運動中 の 姿勢お

よ び動作範囲 など の 運動速度以外 の 動作変化 に も

影響 を受ける と考 え る こ とが で きる ．しか し， 本

研究 に お い て は ス タ ン ス 幅，つ ま先 の 向きお よび

バ ーベ ル を担 ぐ位置な どは 全て統一

して お り，沈

み込 み時の深 さ の 違 い に よ っ て 生 じる 運動範囲に

お い て も光電管を利用す る こ とで， そ の 誤差範囲

は非常 に小 さな もの とな っ た （表 1）．そ の た め ，

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432 真鍋 ， 横澤，島田，尾縣

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　　Fig．4 　 Mean 　j。i・t 、ng 。1、・ v ，i・ city 　curv ・s　d・ ・i・g ・qu ・t　wiLh 　3　d［fferent　b ・d・ （◆ ・S1・w ，

　　　 ■ 二 Normal ，▲ ： Quick）、Abscissaexpressedasworkingcycleratio ，　LefL、　Descending

　　　 phase ；Right，　Ascerlding　phase．

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い ず れ の 関節にお い て も最大お よび最小角度 には

有意差 は 認め られず，試 技 問 にお い て 生 じた筋活

動量 お よび関節 トル ク等の 差 異は，主 と して運 動

速度 の 違 い に よ る もの と 限定 で きる ．

　運動速度の 違 い に よっ て ，多 くの 筋の活動量 に

有意差が 生 じ た ．下降局面に 着目す る と，本研究

で規定 した高 さ まで 下 降す る 際 ， Slow で は筋の

持 続 的 な活動 が 求め ら れ，

Norma1 お よ び Quick

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ス クワッ トにおける運動速度変化および反動動作の有無が股関節と膝関節まわりの 筋の活動および関節 トル クに与える影響　　　433

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：P ＜ 0．05

Flg．5．　 Mean 　muscle 　activities 　during　squat 　with 　3　different　speeds 、　Above ，　Descending

　 phase ；Below，　AscendLngphase，

で は 最大速度 で 下 降 しなが らも，規定高に な る前

に ブ レー

キ をか けな くて は な らな い ．特 に Quick

は 可能な限 り素早 く下 降 した直後に挙上 しな くて

は な らな い ため，最 も強 い ブ レ ーキ ン グが必要で

ある （図 4 ）．腓 腹 筋 を除 く全 て の 筋 に お い て

Quickが Slow お よ び N 。rmal よ りも有意 に高 い

値を示 した の は， 強力 な ブ レーキ ン グ の た め に強

い 活動 を求め られ た結果で ある と考えられ る．

　 下降時の 運動量に抗 して ブ レーキ をかける に は

股関節お よ び膝関節伸展 トル ク が必要 で あ り，前

者は 大殿筋 と大 腿 二 頭筋が ，後者は外側広筋 と大

腿直筋が 主働筋 とされ る．こ らの 筋の うち大殿筋 ，

外側広筋お よび大腿直筋は Quick が Normal お よ

び Slow よ りも有意 に高 い 活動量 を示 して い る．

また，筋活動 パ ター ン にお い て も大殿筋 ， 外側広

筋お よ び 大腿 直筋 に て ，Niv’　orking 　cycle 　ratio

（WCR ）の 中盤か ら終盤 に有意差 が認 め られ て い

る こ と か らも，こ れ らの 筋が ブ レ ーキ ン グ に お い

て 重 要 な役割 を果た して い る こ とが示唆 され る ，

こ の 3 つ の筋の なか で 大腿直筋の 活動量 の み全試

技 間に 有意差が認め られた．筋活動パ ター

ン に お

い て も ， WCR20 ％〜80％ に て Quickが Normal

お よ び Slow よ りも，　 WCR30 ％

− 60％ ， 80％ −

100 ％ に て Normal が Slow よ りも有 意に 高 い 値

が認め られ ，速度の 増加に伴 っ て 活動量が漸増 し

て い る．大腿直筋は股 関節屈 曲と膝関節伸展作用

を持 つ もの の ，そ の 解剖学的構造 か ら膝関節伸展

作用 の ほ うが強 い と され て い る31）

．そ の た め 下

降速度の 増加 に伴 っ て WCR の 中盤か ら終盤 へ か

け て 活動量が 有意に 増大 した結果 と合わせ る と，

ス クワ ッ トにお ける下降時の 運動速度は大腿直筋

の 膝関節伸展力に よ っ て制御 して い る可能性が考

え られ る ，

　また ， Ingen　Schnau　et　a 】．32）

は，大腿直筋 は大

殿筋 と共収縮 する こ とで， 大殿筋の 張力 を膝関節

伸展へ と貢献 させ る こ とが で きる として い る．本

研究におけ る大殿筋の 活動パ タ ーン は，WCR50 ％

− 100％ に て Quickが Normal お よ び Slow よ り

も有意に 高い 値 を示 して い る．大腿 直筋 も同様に

WCR30 ％ − 90％ に て Quick が Normal お よ び

SlOW よ りも有意に高い 値 を示 し て お り，大殿筋

と大腿直筋の 共収縮が生 じて い る ．

　最大速 度で の 下降時に求め ら れ る 強力な ブ レー

キ ン グ に は，大殿筋が 発揮す る強力 な股 関節伸展

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真鍋 ， 横澤，島田 ，尾縣434

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★ ： Significant＋ ： Significant

P 〈 0．05

for　Norma　l　and 　Slowfor　 Slow

Fig，6，　 Mean 　 muscle 　activit ｝・curves 　during　squat 　with 　3　different　speeds （◆ lSlow ，■ ：

　　　Normal ，▲ ：Quiek）、Abseissa　expressed 　as 　working 　cycle 　ratio ，　Left，　Descending　phase

　　　；Right，　Ascen 〔hng 　phase ．

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ス クワ ッ トにおける運動速度変化および反動動作の有無が股関節と膝関節まわりの 筋の 活動および関節 トル クに与える影響　　　435

120 　　Descending 　Phase

　

　

　

　

　　　

　

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★：P ＜ 0．05

Fig，7、　 Median 　frequencies（± 1SD ）during　squat 　with 　3　different　speeds 、　Es ；Erector　 spinae ，　Gmx ：Gluteus　maximus ，　Gmd ：Gluteus　medius ，　Rf ：Rectus　femoris，　Bf ； Biceps

　 femoris，　Al　 l　Adductor 　lo冂gus ，Vl ；Vastus 　latヒ ralis 、Gc ：Gastrocnemius ．　Above ，　 Descending　phase ：Be ［ow ，　Ascendingphase．

カが 必要 で ある．しか し，大殿筋の 強 い 単独収縮

が生 じる と， 股関節の過度の伸展が生 じ，体幹部

が後方へ 回転 して しまい ，重量 の 挙上 とい う運動

課題 を達成 で きな くな っ て し まう．そ こ で， 大腿

直筋が共収縮 し，大殿筋が発揮する 強力な股 関節

伸展力 を打ち消す こ とで 股関節 の 過度 の 伸展 を抑

制 し，さら に そ の 張力を膝関節伸展へ と作用させ

る こ とで，大殿 筋が 強 く活動で きる状態を作 り出

して い る と考えられ る．

　 こ れ らの こ とか ら，Quickなど の 急激な プ レー

キ ン グ で 求め られ る 股関節 と膝関節伸展 トル ク

は，大殿筋や外側広筋 とい っ た単関節筋の 活動 に

加 え，大腿直筋の エ ネル ギー伝達作用に よ っ て生

じて い る と考え ら れ る ．

　次 に挙上局面 を見 て み る と，下 降局面 と は異 な

り， 腓腹筋 を除 く全 て の 筋で Quickお よび NQr −

mal が Slow よ りも有意 に高 い 活動量 を 示 して お

り，大腿 二 頭筋の み Quickと Normal との 問に も

有意差が 認め られ た ．Slow は速度 を制御 しなが

らの ，ゆ っ くりと した挙 ．L で あ り，挙上 開始時に

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436

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Fig, 8. Descending phase : Below, Ascending phase.

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*:P<O.05

Fig, 9. Mean joint extension torque power during squat with 3 different speeds.

Deseending phase ; Be]ow, ,ALscending phase,

Abeve,

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ス クワ ッ トにおける運動速度変化および反動動作の 有無が股関節と膝関節まわ りの筋の活動および関節トルクに与える影響　　 437

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100）

　 o

★ ：　Significant　for　Normal　and 　Slow＋ ：　Significant　for　Slow

P ＜ 0．05

Fig．10，　 Mean 　jeint　extension 　torque 　power 　curves 　during　squat 　with 　3　different　loads

　　（◆ lStow ，■ ：Norma1 ，▲ ：Quick）．Abscissa　is　expressed 　as 　working 　cycleratio ，　Left，　 Descending　phase ；Right，　Ascending　phase，

加速 を つ けす ぎな い よ うに 筋の 活動が 抑制 さ れ た

結果，他の 試技 よ りも低 い 値 を示 し た と考え ら れ

る ．また， 多くの 筋の 活動量 に お い て Quick と

Normal の 間 に有意差が認 め られ なか っ た の は，

挙上 に関 して は Norma1 も Quickと同様 に 全 力で

行 っ て い る ため と推察 され る．

　 しか し，そ の一

方で 大腿 直筋や外側広筋の よ う

に， 有意で は な い もの の

，Normal が Quickよ り

も高 い 活動量 を示 す筋 も認 め られ た．

　Quickの よ うに 反動 を利用 した運動 は伸張一短

縮 サ イ ク ル （Stretch−shortening 　cycle ； SSC ）運動

と呼ば れ て お り，そ の有効性 と して は ，予備緊張

に よ る筋 の 活性化14｝16）

， 直列弾性 要素に貯蔵 し

た弾性 エ ネル ギ ーの 効果 的再利 用17 ’18）

，伸張反

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438 真鍋 ，横 澤 ，島田，尾 縣

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［  ・・  ・鞭

Φ 600 　トゆ 　　　　　　　　

§，。。 L’：　 　 1　 ＊

玉 400 　品　　　芝　 300

200

100

0

Knee

Ankle Knee

Hip　 Joint

　 ＊

一＊

一

Hip　 Joint

圀 Slow

國 Norma　l

口 Quick

＊’P ＜ 0．05

Fig，11．　 Mea 冂 j〔♪intangularimpulseduringsquat 　wi しh　3differentspeeds，　Above ，

　 Descending　phase ；Below，　Ascending 　phase ．

射 の 誘発 に よ る張力 の増大ユ9’20）

が あげ られ る ．

Norma1 は 下 降か ら挙 一ヒの 切 り返 し の 際 に一

時静

止 して い る ため ，伸張 一短縮 サ イ ク ル （Stretch−

shortening 　cycle ： SSC）を禾U用 で きず ，　 Quickよ り

も収縮効率33）

が低下 した状 態にあ り，か つ 短縮

性収縮の み で 張力 を発揮 しな くて はな らな い ．そ

の ため活動量 そ の もの を増大 させ る こ とで 素早 い

挙上 を可能に し，そ の結果 と して Quickと同等，

も し くは それ 以 上 の 活動量 を示 した と推 察 され

る．

　平均筋活動 量 に お い て は Quickと N 。rmal との

間に有意差は ほ とん ど認め られ なか っ た に も関わ

らず ， Quickは Normal と比較 し て挙 上 時間 は 有

意に短 い 値 を示 し ， 挙 上時にお ける股 関節伸展 ト

ル クお よび股関節伸展 トル クパ ワー

は有意 に高 い

値 を示 して い た．股 関節お よ び 膝関節角速度変化

にお い て も ， 反動 を利用す る Quickは WCR 　O ％ ，

90％ − 100 ％ を除 い て Normal お よ び Slow よ り

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ス クワ ッ トにおける運動速度変化および反動動作の有無が股関節と膝関節まわ りの筋の活動お よび関節 トル クに与える影響　　 439

も有意に高い 値を示 して お り，こ れ らの 関節 を ま

た ぐ大殿筋お よび外側広筋 は急激 に伸張 され て い

る と考えられる．さらに こ れ らの筋は，続 く挙上

局面 に お い て 短 縮 し て い る た め ，先 で 述 べ た

SSC に て 得 ら れ る効果を利用 で きる状態に ある．

特に大殿筋 は，筋が伸張 され る下 降局面終盤にお

い て Quickと Normal お よび Slow との 差が大 き

く，そ の 分 だ け収縮効率が 高 くな っ て い る と考え

られ る．加 えて ，下 降局面における股関節 と膝関

節の 動作範囲 は股 関節の 方が大き く，大殿筋の伸

張速度 も高 い と推察 され る ．筋の 伸張速度 と張力

に 関 して Westing ら34）

は ，筋は 伸張され る速度

が高い ほ ど収縮効率 は高 まり， 続 く短縮時 に発揮

され る張力 も高 い 傾向が ある と して い る． こ れ ら

の こ とか ら，挙上局面の 大殿筋の 活動量に お い て

は Quickと Normal との 間 に差異は な くとも，発

揮 され る張力 は ssc を利用 出来 る Quickの 方が

高 く，そ の 結果 と して 股関節伸展 トル クが Nor −

mal よ りも有意 に高 い 値 を示 した と推察 され る．

　大殿筋は人 体が持つ 筋の なか で も最 も強大 な張

力 を発揮で きる 筋の一

つ で あ り，多くの ス ポー

ツ

で も股 関節伸展筋群 と して非常に 重要な役割 を担

っ て い る と考えられ る．短縮性収縮 よ りも伸張性

収縮の 方が 筋の 微 少損傷が 多く35＞

， トレー

ニ ン

グ効果 も高 い22’36）

こ と，

そ し て 大殿 筋は 伸張さ

れ た状態 で 張力 を発揮 しや す い と い う特徴か ら

も，ス ク ワ ッ トをも ちい て 大殿筋に選択的に負荷

をかける に は， Quickの 用 に 反動 を用 い ，下 降時

の 運動量をブ レーキ ン グに よ っ て受け止 め る局面

を重視す る こ とが望 ま しい ．

　また，唯一

大腿 一1二頭筋の み が ， 活動量は低 い も

の の Quick と Normal の 問に 有意差が 認め られ

た．挙上 速度の 増大に 伴 っ て 活動量が 増大 した こ

とか ら，大腿二 頭筋 の 活動は ス ク ワ ッ トに お ける

挙上速度 の 制御 に 関わ っ て い る 可能性が考えられ

る ． しか し，最 も高 い 活動量 を示 し た Quickでも 30％ MVC 程度 と，大殿筋お よ び外側広筋な ど

の 半分以 下 の 活動量で あ っ た．そ の た め，大腿二

頭筋は挙上 速度 を制御 して い る主働筋 とは考え に

くい 。

　 ス ク ワ ッ ト中 の ハ ム ス トリ ン グ ス の 活動 に つ い

て Isear　et　al．37）

は，大腿 四頭筋の 強 い 活動に よ っ

て 頸骨 を前方 へ 引 き出す力 を相殺するため に ，ハ

ム ス トリ ン グ ス は 共収縮す る として い る ．外側広

筋お よび大腿 直筋 とい っ た，脛骨 を前方へ 引 き出

す力を発揮す る筋の 活動量 は Quickと Normal で

有 意差が 認 め られ な か っ た もの の， Quickで は

SSC に よ り収縮効率が高 く，Normal よ りも高い

張力を発揮 して い る と推察 され る ．その た め 頸骨

を前方へ 引 き出す力は運動速度 の 増大に伴 っ て大

きくなり，そ の 力を相殺す るため の ハ ム ス トリ ン

グ ス の 活動量 も大 き くな っ た と推察される．

　 さら に大腿二 頭筋 の 筋活動 パ ター

ン に着目する

と ， 股 お よ び 膝 関節 角速度 が最 も高 速 に な る

WCR50 ％ 付近 に て 最大 の 活動量が 認め られ た．

山下’11）

は，脚伸展動作 に お い て 股関節 に て 大 き

な トル ク が発揮 される場合では大腿二 頭筋が よ り

積極的 に活動する と して お り，Ingen　Schenau42）

は，二関節筋で あ る大腿 二 頭筋は運動課題 を達成

する た め に 出力方向の 制御 を行うとして い る．本

研究 の 大腿 二 頭筋の 活動パ タ ーン で は， 股関節の

伸展角速度が最大 に なる WCR40 ％− 50％ にお い

て 全試技問に有意差 が認め られ た．こ れ らの こ と

か ら，挙上 開始時の 大 きな加速度 を生 み出す局面

に お い て は ，大殿筋お よび外側広筋 とい う単関節

筋が大 きな役割 を果た し， 関節の伸展速度が最大

に なる 中盤に お い て は ，大腿 二 頭筋が 出力方向を

制御するため に 活動する こ とで， 最大速度で の 挙

上 と い う運動課題を達成 して い る と考え られ る ．

　また，本研究で は負荷の 指標の一

つ と して， 関

節 トル ク の 時間積分値で ある 角力積 （図 ll）を用 い

た．角力積は 下 降お よ び 挙上 局面中に 関節が発揮

した トル ク の 総量 で ある．本研究で 発揮 され る 関

節 トル ク の大部分は 筋の 張力に よ っ て発揮 され る

た め ，角力積 は関節 に作用する 筋張力の 総和 とし

て 考 える こ とが で き る ．

　本研究で は全 て の 関節にお い て ， SIQW は Nor−

ma ］お よび Quick よ りも有意 に 高い 値 を示 して

い る ．こ の こ とか ら，Slow は Normal お よび

Quickに比 べ ，同 じ重 量を同 じ範囲で 動か して も，

そ れ に要 した力 の 総量が 大 きい こ とが 示唆 され

た ．

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440 真 鍋，横澤，島田，尾 縣

　こ こ で ，中央周波数 （Median　frequencies：MDF ）

を み る と，両 局面 の 大腿 二 頭筋 に お い て Quickお よび Slow が Normal よ りも有意 に高い 値を示

し，挙上局面 の 大殿筋 にお い て Quickが Slow お

よび Norma1 よ りも有意 に高 い 値 を示 した．　 EMG

信号 は複数 の 運動単位 の 動員 とそれ ら の発火頻度

の 組み 合わせ の 結果で あ り26）

，そ の 信号に含 ま

れ る周波数特性を明ら か にする ため に パ ワ ース ペ

ク トル 解析 が な され て い る．MDF は元 の EMG

信号に含まれる各周波数成分の 寄与割合 を示 して

お り， 活動電位伝導速度 と関係が ある と さ れ て い

る38 〜40＞

．

　こ れ らの 先行研究で は ， 爆発 的な運動 にお い て

MDF は よ り高 い 周波数へ と シ フ トす るが ， こ れ

は Fast　m 。tor　units の 動員量増大が 原因と して い

る ．その ため ，最 も運動速度 の 速 い Quickが 他

の 試技 よ りも高 い 値を示 し て い る こ とは当然で あ

り，最 も運 動速度の 遅 い Slowは Norma1 よ りも

低い 値 を示すはずで ある．しか し，Slow と Nor ．

ma1 の 間 に お い て は有意差が認 め られ なか っ た．

それ ど こ ろ か，Slow と Normal との 間 に有意差

の 認め られ た大腿 二 頭筋 を中心 と して， 多 くの 筋

に お い て は Slow が Normal よ りも高 い 値 ， もし

くは ほぼ同等の 値 を示 して い る ．こ れ らの結果は

Masuda ら38）

の 結果 と「司じで あ っ た ．伸展速度の

増 加 に伴 う周波数の 減少 に つ い て Masuda ら38）

は，筋 に対する負荷の 増大に よ り，よ り深 くに存

在する新 しい 運動単位が動員 され た結果 で ある と

主張 して い る ．

　 ス ロー

トレーニ ン グ にお ける 目的の

一つ と し

て ，type　l 線維の み で 負荷 に抗 して い る とこ ろ を，

運動時間を長 くする こ とに よ り筋 を疲労 させ ，大

きな張力 を発揮で き る type　ll線 維 の 動 員 も図 る

こ と が 挙げら れ る．Normal で の 挙上 は全力で 行 っ

た と い え ども，反動 を利用 で きな い た め Quick

ほ ど の 運動速度 は 獲得出 来な か っ た． こ の た め

type　lI線維の 動員量 に関 して は，　 Quickと比較す

る と不十分で あ っ た可能性が示唆 され る．対 して

Slow は， 非常 に ゆ っ くりと下 降お よ び挙上 を行 っ

て い る ため，

type 　l線維の み で は負荷 に抗 しきれ

ずに type 　II線維 も動員 され た結果 と し て，　 Nor 一

mal よ りも MDF は高 い 値 を示 した と推 察 され

る ．こ の よ うな結果 か ら，Slow の 特徴 と して

type　Il線維が動員 され る可能性が示唆 され た．

　また，Slow の もう一つ の 特徴 とし て 関節角度

お よ び位置情報 を常に フ ィー

ドバ ッ ク させ なが ら

行 うこ とがで きるため ，目的 とする動作の 修得に

有効で あ り， 傷害の 危険性 も少な い こ と も挙 げ ら

れ る．ス ク ワ ッ トの よ うな多関節運動で は，動作

形態の 変化に よ っ て下肢筋群にかか る負荷は 大 き

く変化する6 冒ア11°）

．目的 とす る筋へ 効率 よ く刺激

を与えるため に は正確 な動作 を反復す る必要があ

るが ，ス ローなス ク ワ ッ トを利用する こ とで ，動

作の 修得 を容易にす る こ と が 出来る ．こ の よ うに，

ス ロ ーな ス ク ワ ッ トは type　II線維 の 動 員を図 り

なが ら，正確な動作 を修得で きる ため，

トレーニ

ン グ初心者 もしくは リハ ビ リテーシ ョ ン と して 非

常に有効 な ト レ ーニ ン グ方法 で ある と示唆され

る．

　本研究は ス ク ワ ッ トに お け る運動 速度変化お よ

び反動動作の 有無が股関節 と膝関節 まわ りの 筋の

活動お よび関節 トル クに与える影響 を検証す る も

の で あ る．そ の 結果 ， 下 降か ら挙上 に かけて一時

静止す る Normal に比 べ て，反 動 を用 い る Quick

は．卜齟降時の 運動量をブ ーレ キ ン グ に よ っ て 受け止

め る 局面 を重視する こ とで ，大殿筋 の 伸張一

短縮

サ イク ル を効果的に利用で き，大殿筋 の 持つ 伸張

され た状 態で張力を発揮 しやす い とい う特徴か ら

も， 選択的に 負荷 を加 える こ とが可 能で ある こ と

が示唆 され た．

　一

方，反動 を用 い ず に 最大 速度 で 挙 上 す る

Normal に比 べ ，下降か ら挙上 にかけて持続的な

筋活動を求め られ る Slowは，筋活動量 お よび関

節 トル ク共に Normal よ りも低 い 値 を示 した もの

の 大 きな角力積が生 じ，また，

MDF に お い て は

多 くの 筋 に お い て N 。 rmal よ りも高い 値 を示 し て

い た ．こ れ らの 結果か ら，Slow は 同 じ重量 を挙

上す る の に要 する力の 総量が大 き く，また，N 。r−

mal よ りも低 い 運動速 度 で あ りな が ら，　 type　I【線

維 を動員 させ る可能性が示唆さ れ ，動作 の確認が

容易 とい う点か ら も ，ト レ ーニ ン グ 初心者 に は非

常 に 有効 な ト レーニ ン グ 方法で あ る と示 唆 され

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ス クワ ッ トにおける運動速度変化および反動動作の有無が股関節と膝関節まわ りの筋の活動お よび関節 トル クに与える影響　　　441

た．

　 トレーニ ン グ実践者は ， 習慣的 に慣れ親 しんだ

運 動速度 を採用 し続 ける の で は な く， 運動速度は

負荷を決定す る要因の 一つ で ある こ とを認識 し，

目的に応 じた運動速度 を選択す るべ きで ある．

V ．ま　　と　　め

　本研究 の 目的は，

ス ク ワ ッ トに お ける運動速度

変化お よび反動動作 の 有無が股関節 と膝関節 まわ

りの 筋の 活動お よび関節 トル ク に与え る影響 を検

証する こ とで ある．試技は 任意の 速度で下 降 し ，

反 動をつ けずに 最大速度で 挙．ヒを行 う Normal，

5 秒 間か け て 下 降 し， 5 秒 間か け て 挙上 す る

Slow，そ して 最大速度 で下降後，反動 を用 い て

の 最大速度で 挙上 す る Quickの 3 種類 と した．

各試技 中 にお ける EMG ，キ ネマ テ ィ ク ス お よび

キ ネ テ ィ ク ス デー

タ を測定お よび算出 した結果，

以 下 の こ とが 示 された．

1 ．反 動 を用 い な い Normal に比 べ て ，反動 を用

　 い る Quickは大殿筋の 伸張一短縮サ イ ク ル を効

　果的に利用する こ とで ，挙上 時 の 股 関節伸展 ト

　 ル ク お よび トル ク パ ワーを増大させ て い る ．

2 ．持続的 な筋活動 を求め られ る Slow は，角力

　積が大 きく，同じ重量 を挙上 する の に要する力

　の 総量が大 きい こ とが示唆 され た．また ， 平均

　筋活動量 は他の試技 よ りも有意に低 い 値で あ っ

　 たが，MDF に お い て は多 くの 筋で N ・ rmal よ

　 りも高 い 値が 認 め られ，ty　pe　II線維動 員 の 可

　能性 を示 して い た．

　　　　　　　　　 （受理 日　平成 ユ6年 6 月21日）

　　　　　　 V［．引 用　文 献

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442 真鍋，横澤，島田，尾縣

18）

19）

20＞

2⊥）

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