高校女子バスケットボール選手とサッカー選手の傷害発生率米国の高校生アスリートの全傷害パターンをみると 比較的男子が多くの参加率を占める競技において 男子の傷害発生率が高くなるように思われる 例えばフットボール サッカー バスケットボール バレーボール レスリング 野球 ソフトボールにおける重度の傷害

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1 C NSCA JAPAN Volume 21, Number 9, pages Key Words バスケットボール :basketball サッカー :soccer ユース :youth 女子 :female オフシーズン :off-season 膝関節 :knee 損傷:injury 前十字靭帯:ACL ランディング( 着地 ):landing カッティング( 切り返し ): cutting ジャンプ:jumping 方向転換:change of direction 若年女子バスケットボールおよびサッカー選手のためのランディングとカッティングの安定性トレーニング Training for Landing and Cutting Stability in Young Female Basketball and Soccer Players Karina C. Howell, MS, CSCS KCH Training, Columbia, South Carolina 要約女子アスリートにおける前十字靭帯 (ACL) 損傷は 身体の接触によってではなく ランディング中 カッティング中 そして方向転換や速度変更のためのピボット中などに発生することが多い 女子バスケットボールおよびサッカー選手は これらの動作中にバイオメカニクス的および神経筋的に一定のパターンを示す傾向にあり これが 同じ競技に参加する男子アスリートと比較したときの女子アスリートにおけるACL 損傷率の高さをもたらしている しかし傷害予防プログラムとして 神経筋系 プライオメトリックス ストレングス およびバランストレーニングを統合することによって 効果的に傷害の危険因子を低減させ 動作中にACLに対する負荷を減らして膝関節の安定性を促す適切なバイオメカニクスを促進することができる 序論前十字靭帯 (ACL) 断裂の大多数はスポーツ参加中に発生しており 特にサッカー バスケットボール フットボールなど ピボットやカッティング ( 切り返し ) 動作が頻繁に行なわれるスポーツに多くみられる (32,22) そして ACL 損傷の大多数は他の選手との激しい接触が原因ではなく 減速 加速 踏み込み+カッティング動作 突然の方向転換 ジャンプの着地中などの膝関節に過剰な負荷がかかる動作において発生している この過剰な負荷に膝関節外反などの傷害リスクの高い動作が加わると ACLが歪んで損傷しやすい状態に陥るのである (3,20,46) ここで膝関節の外反とは 膝が内側に向かう X 脚 ( 写真 1 ~ 4 ) に似た姿勢を指す 一般に女子アスリートには 膝関節の外反が起こり着地中の膝関節の屈曲が小さいという傾向が認められ これがACLに対して前方剪断力を加えて負荷を与える さらに 膝関節を伸展さ せてカッティングを行なう傾向もある (46) このため 同競技の男子アスリートと比べて女子アスリートにおける ACL 損傷の発生率は高く また女子アスリートの中でもバスケットボールとサッカー選手において高くなっている (3) ACL 損傷危険因子としては 顆間切痕幅と膝関節の弛緩などの解剖学的因子や ACL 伸張強度や月経状態などの成長因子やホルモン因子 ( 性ホルモンなど ) も主張されているが 残念ながらこれらの因子を修正することは難しい 一方で動作パターン 筋力不均衡 筋活動パターンはいずれも適切なトレーニングによって改善できる したがってACL 損傷に対する現状での予防介入は 修正可能なバイオメカニクス的因子と神経筋系の制御因子を中心として行なわれている すなわち 膝関節の外転やハムストリングスの動員 脚の過度な回旋そして膝関節の屈曲角の減少を改善させることを目的として行なわれている (2,19) 32 November 2014 Volume 21 Number 9

2 高校女子バスケットボール選手とサッカー選手の傷害発生率米国の高校生アスリートの全傷害パターンをみると 比較的男子が多くの参加率を占める競技において 男子の傷害発生率が高くなるように思われる 例えばフットボール サッカー バスケットボール バレーボール レスリング 野球 ソフトボールにおける重度の傷害発生率を検証した研究によると すべての競技を合算した場合 男子 ( r =0.45 ) は 女子 ( r = ) よりも重度の傷害の発生率が高かった しかし同研究において 競技ごとにおける重度の傷害発生率を男女で比較すると バスケットボールやソフトボールにおいては 男子よりも女子のほうが有意に高かった (15) 競技ルールと用具が類似しており 比較可能なバスケットボールおよびサッカー 野球およびソフトボールなどの競技においては 女子は男子よりも傷害発生率が高くなりがちである 女子バスケットボールチームとサッカーチームは男子よりも傷害発生率が高いことが示されている (15,55) さらにノースカロライナ州の学校を対象とした調査によると バスケットボール サッカー 陸上競技 野球 ソフトボール レスリング チアリーディング バレーボール フットボールを競技別に比較すると 女子サッカーの傷害発生率は 2 番目に高かった (36) 男女の傷害発生率の差は 膝関節の傷害に関しても存在する 膝は高校生アスリートにおいて一般的な傷害部位であり 外科手術を要する傷害の大多数を膝関節の傷害が占めている (15,35) 女子バスケットボールおよびサッカー選手は男子と比べて 膝関節の傷害 膝関節の手術 そしてACL の手術が多い傾向にある (55) 例えば 写真 1 誤った着地 膝関節外反の X 脚姿勢 母指球ではなくつま先で着地し 足が肩幅の広さに開いていない 写真 3 誤った着地 膝関節外反の X 脚姿勢 足が肩幅の広さに開いていない Darrowら (15) は 女子バスケットボールおよびサッカー選手は男子よりも膝関節の傷害発生率が高いことを確認し また女子は男子よりも膝関節における重度の傷害発生率が高く そしてそのかなりの割合を靭帯の完全断裂が占めることを報告した また フットボール サッカー バスケットボール 野球 レスリング バレーボール ソフトボールに参加する高校生アスリートを対象としたある調査では 女子よりも男子のほうが膝関節の傷害発生率 写真 2 誤った着地 膝関節外反の X 脚姿勢 母指球ではなくつま先で着地し さらに足が肩幅の広さに開いておらず両足の姿勢が左右非対称 写真 4 誤った着地 膝関節外反の X 脚姿勢 足が肩幅の広さに開いていない が高かったが (35) 比較可能な競技に絞って膝関節の傷害発生率を調査すれば結果は異なっていた可能性がある Ingramら (35) は 類似競技における男女の傷害発生率を比較していないものの 女子サッカーおよびバスケットボール選手は 調査対象とした全競技の中で膝関節の傷害発生率が最も高く これに追随するのは本質的にコンタクト競技であるフットボールとレスリングだけであると結論づけている 非接触型メカニズムによって引き C National Strength and Conditioning Association Japan 33

3 起こされる膝関節の傷害は女子の発生率が男子の約 2 倍であり 高校女子アスリートに膝関節の傷害をもたらす二大競技であるバスケットボールとサッカーにおける 傷害発生の主要な原因であった (35) 膝関節における靭帯の完全断裂は女子バスケットボール選手とサッカー選手に最も多かった また膝の再受傷の割合はバスケットボール選手のほうが高く (56) そして全体として比較すると 女子アスリートは比較可能な競技の男子アスリートよりも再受傷の可能性が高かった (55) 他のアスリートとの比較において 女子バスケットボール選手とサッカー選手にみられるこの突出した数字は 大学生アスリートにも認められる 大学女子バスケットボールおよびサッカー選手は 女子ラクロス選手 (1) と男子バスケットボールおよびサッカー選手 (23) と比べて ACL 損傷の発生率が統計的に高いことが示されている 膝関節の傷害 特にACL 損傷が 男子よりも女子アスリートに そして他の女子アスリートよりも女子バスケットボール選手とサッカー選手に多く発生するという事実は 特にこの選手層に対する傷害予防トレーニングが可能であり 身体接触がほとんど含まれない動作においては傷害発生率を最小限に留められることを強く示唆している したがって本稿は 若年女子バスケットボール選手とサッカー選手を対象として 競技中に頻繁に行なわれる動作にかかわる筋力と安定性を向上させて 傷害リスク 特に膝関節の傷害リスクを低下させることを目的とする ランディングとカッティングのパターン神経筋的側面とバイオメカニクス的側面の考察 ACL 損傷 特にピボット 減速 カッティング ジャンプのランディング中に発生するものには バイオメカニクス的因子と神経筋系因子が関係するとみられている (10) 第一に 運動中の下肢のアライメントが ACLを含む膝関節の支持構造にかかる負荷の量に影響を及ぼすと考えられている 下肢のアライメント不全はACLへの負荷を増して やがて構造的損傷をもたらすか あるいは過度の負荷や力を伴う場合は即座に完全な構造破壊をもたらす可能性がある 脛骨が外旋して膝関節が外反する際 下肢のアライメント不全によるリスクの高さは カッティング動作中のサッカー選手においてすでに認められている バスケットボール選手における着地中のアライメント不全は 膝関節を過伸展させながら脛骨を内旋させる際に発生する (9) 全体的に女子アスリートは 膝関節を伸展させてカッティングや着地を行なう傾向にあり それによって膝に大きな負荷がかかっている また 筋活動や その結果得られる筋力や力などの神経筋系因子も ACL 損傷の一因となっていると考えられている 膝関節周囲の筋組織は膝の安定性に貢献している しかしその安定性に影響を及ぼす筋力 筋の動員 筋の共収縮パターンにおいて男女差が存在することが判明している (46) バイオメカニクス的側面の考察膝関節の屈曲女子アスリートは男子よりも着地やカッティング時の膝関節の屈曲角が小さく それがACL 損傷率の高さを招い ている可能性がある (54) ACLは 膝関節伸展時に大腿骨に対して脛骨が前方へ変位することを抑止する主要構造である 膝が十分に伸展された際にかかる力の 75 % をACLが引き受けるが 着地やカッティング時の膝関節の屈曲角が小さいとACLが耐えなければならない歪みが増える (50) 靭帯の損傷とは 持続的な負荷によって生じた靭帯の変形を指す 靭帯の線維は負荷がかかると最初は伸びる しかしその負荷が持続すると組織が硬直するため より大きな力によって靭帯の伸びを維持しようとする この線維の伸びが歪みをもたらし 本来の長さに対して組織が変形する 歪みが増すと靭帯は機能不全になり 裂けてついには断裂する可能性がある (51) 膝関節の屈曲角減少に伴う受傷リスクは 若年女子バスケットボール選手 サッカー選手 バレーボール選手を対象とした研究において認められている 研究では プレシーズンにバイオメカニクス的スクリーニングを行ない シーズン中は経過観察のためにフォローアップ調査を行なってACL 損傷の発生率を調査した シーズン中に ACLを受傷した女子アスリートは そうでないアスリートよりも 着地中の膝関節の最大屈曲角が 10.5 小さかったが 接地初期においては膝関節の屈曲角にいかなる差異もみられなかった (30) 接地初期とは足が地面に最初に接触する瞬間を指し 完全な着地とは 地面に対して足が十分に押し付けられて床反力が発生する瞬間を指す 床反力とは地面が身体に対して行使する力であり 自重の大きさに等しい ジャンプの着地では 地面に対して足を押し付けることによって運動量を消散させるが このとき床反力が発生する 生じる床反力は 身体が地面に 34 November 2014 Volume 21 Number 9

4 行使する力と大きさが等しく 向きが反対の力である しかし減速中は 自重がもたらす力よりも床反力のほうが大きい 自重がもたらす力の結果として発生する床反力の大きさは 着地中の身体姿勢の影響を受ける 真っ直ぐに硬直した姿勢で着地すると 素早く減速を行なわねばならず したがって平均およびピーク床反力が大きくなり これが受傷リスクを増大させる可能性がある 一方で 膝関節 股関節 足関節を屈曲させて着地すると減速にかけられる時間が増加し その結果 床反力が小さくなる (60)( 写真 5 ) バスケットボールなどのジャンプを頻繁に行なう競技に参加する若年アスリートの場合は 鉛直方向へのピーク床反力の平均が自重の約 4.5 倍であるが (45) かかとやつま先で着地したり 膝関節を屈曲させずに着地したりすることが多い体操選手の場合は 自重の 3 ~ 8 倍に上ることが判明している 骨格筋は動作を調整して 関節の動きを制御することを助ける そして 骨格筋の調整を受けた動作は 自重と床反力という 2 つの相反する力による圧迫作用の吸収を助ける (60) 骨格筋は力のモーメント すなわち ひねり 回旋 曲げなどの動作を引き起こす力の作用を生み出す このような力のモーメントはトルクとも呼ばれ 関節の動きを制御する (61) 先に取り上げた 若年女子バスケットボール サッカー バレーボール選手を対象として プレシーズンにバイオメカニクス的スクリーニングを行ない シーズン中は経過観察のためにフォローアップ調査を行なってACL 損傷の発生率を調査した研究では すべての選手において 膝関節の屈曲をもたらしていたものは膝関節の屈曲モーメントであった しかしACLを受傷した選手は そうでない 選手と比較すると プレシーズン中のスクリーニングにおいてもシーズン中のフォローアップ調査においても 膝関節の屈曲角が小さかった (30) 着地中の膝関節の屈曲角が小さい傾向は 練習や試合においてはさらに顕著かもしれない なぜなら制御された実験室環境とは異なり 動作が速く 直接的で 多方向的であるために 屈曲角がさらに減少すると考えられるからである 例えば高校の男女バスケットボール選手は 不意の反射的ジャンプを行なう際に膝関節の屈曲角が有意に小さくなる傾向があり また 鉛直方向や右方向へのジャンプよりも 左方向へジャンプする際のほうが膝関節の最大屈曲角が小さくなることが示されている また ジャンプの予期と方向が膝関節の屈曲角に及ぼす影響は 女子のほうが大きかった そして女子は男子よりも 反射的ジャンプと左方向へのジャンプにおける膝関節の屈曲角が小さかった (57) カッティングは 特にアスリートが最大の力で地面に足裏を押し付ける際に 膝関節に対して大きな屈曲モーメントを生む可能性がある そしてこのようなモーメントは屈曲負荷の増大がもたらしていると考えられる (6) 膝関節の屈曲モーメントは カッティングの角度と 不意または意図的なカッティングかによっても変わるため 結果として生じる膝関節の屈曲角は一様ではない 男子サッカー選手において 不意に行なわれた 60 のサイドステップカッティングでは 膝関節の屈曲角が 19 % 低下したことが示されている (6) 膝関節の屈曲角の大きさは敵選手の存在にも影響されうる すなわち 敵が存在する場合のカッティング動作では 膝関節の屈曲角が増大することが観察されている しかし敵選手の存 在によって増加するとはいえ 女子アスリートはどちらの場合においてもサイドステップカッティングにおける膝関節の屈曲角が男子よりも小さい傾向が認められた (44) さらに レクリエーション活動としてバスケットボール サッカー バレーボールを行なう大学生男女を対象とした研究においては クロスカッティング中の女子の膝関節屈曲角は男子よりも 8 小さかった (42) ACLへの負荷が膝関節の完全伸展付近で最大になることを考えると 着地中とカッティング中の膝関節の屈曲が小さい女子バスケットボール選手とサッカー選手は ACLの損傷リスクが高まる可能性がある (50) 膝関節の外反と内反のアライメント ACLは大腿骨に対する脛骨の前方変位に抵抗することに加えて 膝関節の外反 内反 脛骨の回旋を抑止する機能も担っている 外反は膝関節に負荷写真 5 適切な着地テクニック 股関節を屈曲させ 膝関節は足裏の真ん中上方に位置する 足を肩幅に開き 両足の姿勢を左右対称にする 母指球で着地する C National Strength and Conditioning Association Japan 35

5 を与えて 膝関節で脚を内側へ向かってひねらせる すなわち内転させる 内反は脚を外側へ向かってひねらせる すなわち外転させる (62) 着地中やカッティング中の膝関節の外反アライメントと内反アライメントは ACL 損傷リスクを増大させると主張されている (25,54) ジャンプから着地するために必要な動作や カッティングを行なうために必要な動作が 膝関節の外反や内反を発生させている可能性がある なぜなら膝関節の外反や内反は ランニング中よりも着地中やカッティング中に多く認められるからである (21) 例えば男子サッカー選手の場合 直線ランニング時に対して カッティング時は内反と外反のモーションが有意に異なっていた (6) 外反と内反のモーションは課題が突然である場合に顕著になり そして 不意の動作を行なう際に多く発生すると考えられる (57) また 高校女子バスケットボール選手とサッカー選手は 着地中やカッティング中に利き脚側 ( ボールを蹴る際に主として使う脚 ) で大きな外反モーメントが発生しやすいため (14,17,29) 着地中やカッティング中に左右の特定の側において外反モーションが起きやすいとも考えられる また女子アスリートは男子アスリートよりも カッティング中と着地中に膝関節の外反と内反モーションを起こしやすい 着地の接地初期において 女子バスケットボール選手とサッカー選手は男子よりも膝関節の外反角が大きく (18) カッティングの接地初期においても同じく女子のほうが膝関節の外転角が大きかった (5) 女子アスリートにみられるこの膝関節の外反モーションの傾向は 接地初期にのみ限られるわけではなく また着地やカッティング課題にのみ限られるわけ でもない Malinzaら (42) は 女子アスリートはすべてのカッティング課題中に一貫して外反モーションを示し これはランニング動作に関しても同じであることを見出した また 女子アスリートが男子よりも外反モーションを示す傾向は 男女差のある身長などの因子とは無関係に一貫していた 例えば身長に関して数値を正規化しても 女子バスケットボール選手は男子と比べて 着地中に有意に多くの外反モーションを示す傾向にあった (17) しかし Hewettら (29) によると 思春期前の男女に関しては 内側へ向かうモーション においていかなる差異も認められなかった この点を考慮すると このような男女差が青年期に発生し 女子は加齢につれて外反モーションが増加している可能性がある 内側へ向かうモーションとは 身体の正中線へ向かう膝関節の動きを指す 要するに外反モーションのことであり この研究において 思春期前の女子の内側へ向かうモーションは男子と同程度であることが見出されたのである しかし思春期後の女子は 思春期後の男子や思春期前の女子と比べて 着地中の内側へ向かうモーションが多く 外反角も大きかった 外反モーションには上述のような差異が存在するにもかかわらず 競技別の外反モーションの差異は明白ではなく 高校女子バスケットボール選手とサッカー選手が特にカッティングを行なう際の傷害リスクはほぼ同じであると考えられる (14) そして 外反アライメントと内反アライメントのどちらもACL 損傷リスクである可能性がある 特に膝関節の外反モーメントと角度は 若年女子バスケットボールとサッカー選手においてACL 受傷の重要 な予測因子である (30) 例えば シーズン中にACLを受傷した選手は プレシーズンのスクリーニングにおいて着地の初期接地における膝関節の外転角が大きく 着地中の最大変位も大きかった (30) また ACL 受傷直前の足の位置と下肢の角度をビデオ分析によって測定したところ 接地初期以後に膝関節の外転モーメントが漸増し 女子アスリートは男子よりも膝関節が大きく外転していることが判明した (8) Chaudhari&Andriachi(12) は下肢モデルを利用して 膝のアライメントとそこから生じるACL 閾値を評価した ここでいうACL 閾値とは 膝関節が 8 を超えて内側へ向かうか または外側へ開くまでに ACLが耐えることのできる力の最大量を指す Chaudhari& Andriachiのモデルによると ACL 損傷閾値はニュートラルなアライメントにおいて最も高く 自重の 5.1 倍であった しかしアライメントが外反または内反になると ACL 損傷閾値はそれぞれ自重の 2.2 倍と 2.1 倍に低下した 言い換えると 膝関節で外反または内反モーションが起きている際は小さな力でACLが損傷し 極度の外反モーション時には ACL 損傷に先行して膝関節が内側に崩れている可能性がある (39) 膝関節の外反モーションは ACL の損傷を予測し それに先行することが示されており 女子バスケットボールおよびサッカー選手は男子と比べて 特に着地中とカッティング中に膝関節の外反モーションを大きく示す傾向がある したがって女子バスケットボールおよびサッカー選手は これによってもたらされるACL 損傷リスクが高いと考えられる 36 November 2014 Volume 21 Number 9

6 股関節の動き股関節の内転角の増大 股関節の屈曲角の減少 そして内旋角も ACL 損傷リスクを高める可能性のある動きである (54) 股関節の内転角の大きさは 高校女子サッカー選手において カッティング中の膝関節の外転もしくは内反モーションの大きさを予測することが示されている (34) 女子バスケットボール選手とサッカー選手はまた 着地中の股関節の内転角も大きく これが膝関節の外反モーションを招いているとも考えられる しかし股関節の内転モーメント単独では ACL 損傷の危険因子にはならないとみられる (2) さらに男子と比べて女子アスリートは カッティング時の股関節の屈曲角が小さい傾向があり この屈曲角の小ささは敵選手がいる場合にも認められる (44) 着地中の股関節の屈曲角の大きさは ある程度とはいえ 膝関節にかかる力の大きさを左右する なぜなら股関節の屈曲は 膝関節と足関節の屈曲と結びついて床反力を減少させることを助けるからである (2,60) 神経筋的側面の考察大腿四頭筋の筋力とハムストリングスの筋力膝関節の安定は受動的にも能動的にも生じる 骨 半月板 靭帯 そして関節包は 膝関節を受動的に安定させるシステムを構成している (25) 例えばACLは 主として前後方向の移動 内反 外反モーション 内旋 外旋モーションを調節することによって膝関節を安定させている (50) 能動的に安定させるシステムを構成しているのは筋の収縮であり これは主として随意的な筋活動によって発生する 膝関節の安定は この 2 つのシステムのバランスに依存しているが 女子アスリート の場合は 大腿四頭筋とハムストリングスの筋力の差異がACLへの負担増大のリスクを高める 膝関節が伸展すると膝に前向きの力がかかるが ACLはこの力の調節を担っており 膝関節を安定させて前方への変位を抑止するのである 膝関節を受動的に安定させるシステムに加え この前方への動きに対する拮抗筋としてハムストリングスが機能する すなわちハムストリングスが収縮して膝関節を後方へ引っぱることによって 膝関節の安定を助けるのである 膝関節の屈曲角が 0 ( 完全伸展 )~ 45 で大腿四頭筋が強く収縮して ハムストリングスの収縮がその強さに見合わないとき 前向きの力が発生して ACLにかなりの負荷がかかり その結果 ACLを損傷する可能性がある (25) 女子バスケットボール選手とサッカー選手に対してプレシーズンに動的筋力の測定を行なったところ その後 ACL を損傷した選手は 男子と比べてハムストリングスの筋力が低下していたが 大腿四頭筋の筋力は低下していなかった (47) つまり 大腿四頭筋の筋力は男子選手の状態と変わらず 一方 ハムストリングスの筋力は低下していたために ハムストリングスよりも大腿四頭筋の筋力が高くなっていたのである この不均衡が ハムストリングスに対する大腿四頭筋の優位を招いて ACLに負荷を与え それがACL 損傷の一因となったと考えられる なぜなら ACLを受傷しなかった選手は 男子と比較して大腿四頭筋の筋力が低下しており ハムストリングスの筋力は低下していなかったからである したがって 大腿四頭筋とハムストリングスの両方に負荷をかけて 筋力を向上させるようなトレーニングプログラムを実施することが重要である 筋の共収縮 : 負荷に対する大腿四頭筋とハムストリングスのバランス大腿四頭筋とハムストリングスのバランスのとれた共収縮は 脛骨の前方移動の大きさに影響を及ぼし 前向きの力がもたらす膝関節への負荷を減少させる Liら (41) は 死体膝に対して膝関節の屈曲角 で大腿四頭筋だけに負荷をかけた場合と 大腿四頭筋とハムストリングスの両方に負荷をかけた場合の影響について調査した 大腿四頭筋だけに負荷をかけているとき 脛骨の前方移動は完全伸展である 0 から 30 で増加したが その後 膝関節の屈曲角が増大するにつれて減少した また ACLにかかる力は 大腿四頭筋だけに負荷をかけているときは 0 から 15 で増加し その後 屈曲角が増大するにつれて減少した 一方 大腿四頭筋とハムストリングスの両方に負荷をかけたときは 脛骨の前方への移動は 0 と 15 を除いたすべての屈曲角で 大腿四頭筋だけに負荷をかけた場合よりも有意に減少した また ACLにかかる力は 大腿四頭筋とハムストリングスの両方に負荷をかけている場合は 大腿四頭筋だけに負荷をかけた場合よりも で有意に減少した 大腿四頭筋だけに負荷をかけた場合に最も大きな力が生じた膝関節の屈曲角は 15 で 大腿四頭筋とハムストリングスの両方に負荷をかけるとACLにかかる力が 23 % 低下した また膝関節が完全に伸展している際は 大腿四頭筋だけに負荷をかけても 大腿四頭筋とハムストリングスの両方に負荷をかけても ACLにかかる力には有意差がみられなかった これは アスリートがこの姿勢を可能な限り避けるべきであることを示唆している いずれにせよ 大腿四頭筋が力強く収縮する動作にお C National Strength and Conditioning Association Japan 37

7 いては ハムストリングスが同時に収縮することによって ACLの歪みを減らすことに役立つ 筋動員のタイミングと筋の活性化女子アスリートはハムストリングスよりも大腿四頭筋を活動させがちであり そして女子の大腿四頭筋はハムストリングスよりも早くピークトルクに達する傾向にある レクリエーション活動でバスケットボール サッカー バレーボールを行なう大学生を対象として 筋電図 (EMG) を用いて筋の活動パターンを評価したところ 特にランニング中とサイドカッティング中は 女子の大腿四頭筋の筋活動は一貫して男子よりも大きかった 逆に女子のハムストリングスの活動は 特にランニング中とクロスカッティング中は男子よりも小さかった (42) Huston &Wojtys(33) によると 大学女子アスリートは 膝関節屈曲においては大学男子アスリートよりもピークトルクに達するのが遅かったが 膝関節伸展においては同等であった また動作速度を上げても 女子アスリートは男子アスリートよりも有意にハムストリングスのピークトルクに達するのが遅かった しかし 女子の非アスリートと比較するとほぼ同等であった 研究者らは 女子アスリートは大腿四頭筋がピークトルクに達してから 平均 11 ミリ秒後にハムストリングスのピークトルクに達したが その他のグループは 大腿四頭筋がピークトルクに達する平均 3 ~ 6 ミリ秒前にハムストリングスのピークトルクに達したと述べている ハムストリングスの活動は膝関節の過伸展を防ぐが その能力は発揮できる力の量 すなわち筋力の大きさに依存している ハムストリングスの筋力 向上エクササイズによって構成されているトレーニングプログラムを実施する習慣のないアスリートは ハムストリングスの拮抗筋としての共収縮パターンがきわめて低い しかし筋力向上トレーニングを実施すれば ハムストリングスの拮抗筋としての共収縮パターンが有意に変化することが示されている (4) このような調査結果の存在は 女子アスリートが ハムストリングスと大腿四頭筋の不均衡を最小化するために 両者を等しく訓練し 強化することを目的として設計されたトレーニングプログラムに参加する必要性を裏付けている 傷害予防のためのトレーニングプログラム ACLの傷害予防プログラムの検討コアの強化 関節の安定 バランストレーニング ジャンプトレーニングに重点を置く神経筋系のトレーニング介入によって 膝関節の外反 内反モーションや過伸展などの着地時の誤った姿勢を修正 改善できることが研究によって示されている (11,16,20) また ウォールジャンプやタックジャンプなどのジャンプドリルを含むプライオメトリックトレーニングも 不適切な筋の活性化を修正し 着地時にかかる力を減少させ 膝関節の外反モーメントと回旋を減らし ハムストリングスの筋力を増加させることを目的として ACLの傷害予防プログラムにおいて利用されている プライオメトリックトレーニング後に 予備的な筋の共収縮の増大 着地時にかかる力の減少 そしてハムストリングスのトルクの増大が観察されている (13,31,48,52,58,63) ストレングストレーニングは神経筋系のトレーニングプログラムの一要素として実施されることもあれば (49) 独 立したプログラムとして実施されることもあるが 膝関節の外反と股関節の内転を減少させ 筋力を増加させ 膝関節の屈曲角を増大させることが示されている (26,27) プライオメトリックトレーニングプライオメトリックトレーニングには ジャンプと着地を素早く連続して行なう多方向の連続ジャンプが含まれる このような運動では 前後左右に傾くことなく真っ直ぐ上方に飛ぶこととともに 正しい姿勢と身体アライメントが重要である 膝関節と股関節を屈曲させて柔らかく着地すると同時に 直ちに次のジャンプの準備をするようにアスリートに指導する (31,58) またトレーニングでは ジャンプと着地を両足で行なうエクササイズから 片足で行なうエクササイズへ移行することによってプログラムの難度を漸進させ (53) 筋力 パワー アジリティを向上させることに重点を置く (31) プライオメトリックトレーニングは 着地時にかかる力と膝関節の外転 内転モーメントを減少させ (31) ハムストリングスの筋力を増加させることが示されている (64) プライオメトリックトレーニング後 レクリエーション活動としてスポーツを行なう大学女子 (58) では着地時にかかる力の減少が観察されており また高校女子バレーボール選手 (31) では 着地時のピークフォースが 22 % 減少した (31) さらにプライオメトリックトレーニング後には パフォーマンスの増大も認められている NCAAの女子サッカー選手ではスプリントスピードと垂直跳びの跳躍高向上 (13) 高校女子バレーボール選手では垂直跳びの跳躍高向上 (31) 大学女子バスケットボール選手では平均パ 38 November 2014 Volume 21 Number 9

8 ワーの増大と身体姿勢の改善が認められた (63) しかし プライオメトリックトレーニングだけではACL 損傷リスクを低下させられない可能性があり 他のトレーニング様式と併せて使用することによって効果が上がると考えられる 例えば 高校女子バスケットボール サッカー バレーボール選手を対象として 練習の前後に 20 分間のプライオメトリックトレーニングを実施したのちにACLの損傷を評価した研究がある その結果 プライオメトリックトレーニングに参加した選手もそうでない選手も ACLの損傷は同等であった またすべての ACL 損傷はバスケットボール選手とサッカー選手によるものであり サッカー選手よりもバスケットボール選手のほうが高い発生率を示した (53) これに対してプライオメトリックトレーニングを他のトレーニング様式と併せて使用すると 傷害リスクが低下すると考えられる 例えば高校女子サッカー選手を対象として 身体姿勢を意識することと高リスク動作を避けることに重点を置いて プライオメトリックトレーニング 競技特異的な心臓血管系コンディショニング コードドリル ストレングストレーニング 柔軟性トレーニング 加速ドリルを実施した研究がある その結果 このような構成要素を有するトレーニングプログラムを実施しなかった選手と比較すると ACLの損傷が少なかった すなわち プログラムに参加した選手の ACL 受傷が 1 件であったのに対して 参加しなかった選手は 8 件に上った (24) レジスタンス / ストレングストレーニング運動とは 骨格系 特に関節に作用 する筋の力が トルクやモーメントを生み出して 回旋 ひねり 曲げなどの動作として現れたものである これらの動作は 筋が受ける刺激の強さと筋における力発揮の大きさによって左右される (37) 筋によって生み出される力の最大量がその筋の筋力であり 筋力はトレーニングによって変わりうる (37) ストレングストレーニングとは 筋に 現在のレベルを超えた力を発揮させるような要求 すなわち過負荷を課すものである 筋に過負荷を与え続けると神経筋系の適応が生じて筋サイズが増大し 運動単位の動員が増加し 主働筋のコーディネーションが向上するが これらはいずれも筋力に影響を及ぼす ストレングストレーニングはこの適応原則を生かして身体に漸進的な過負荷を与え さらなる適応を引き出して それによって筋力の増大と競技パフォーマンスの向上を目指すものである (37) ストレングストレーニングは 特異的に訓練された筋の筋力を増加させて最大随意筋活動を増大させるが (27) これが 1 RMテストのスコア (7,38) と競技パフォーマンスの向上という形で現れる 例えば 女子レクリエーションアスリートを対象として 大腿四頭筋 ハムストリングス 大殿筋 中殿筋の発達に重点を置くストレングストレーニングを実施したところ これらの筋群における筋力が平均 35 ~ 48 % 増加した (27) ACLの歪み減少にハムストリングスの共収縮が果たす役割を考えると ハムストリングスの筋力増大は重要である (64) またストレングストレーニング後には床反力の低下も認められた 例えば 女子レクリエーションアスリートを対象としてストレングストレーニングを実施し そのトレーニングに参加した被 験者と参加しなかった被験者の着地メカニズムの評価を行なった研究がある 実験では最初に予備ジャンプを行なわせて すぐにジャンプと着地のバイオメカニクスに関してフィードバックを与えた すなわち被験者に各自のジャンプに加えて適切なジャンプと着地テクニックを見せ その後 再度ジャンプを行なわせた その結果 ストレングストレーニングプログラムに参加した被験者のほうが 鉛直方向のピーク床反力の減少が大きかった また トレーニング参加群では膝関節に働くピーク前方剪断力も減少したが 不参加群では増加した さらに両群とも 着地中の膝関節の外反モーメントの減少と膝関節の屈曲角の増加を示したが どちらも ストレングストレーニング不参加群のほうが大きかった (26) しかしストレングストレーニングだけを実施した研究では 脛骨のピーク前方剪断力や鉛直方向の床反力などで示される下肢の動作パターンにおいて いかなる変化も認められなかった (27) このことから 確かにストレングストレーニングは筋力の増大に有効であるが その増大を ACL 損傷と関連するバイオメカニクス的傷害危険因子 ( 膝関節の屈曲角低下や膝関節の外反など ) の修正に移行させるほどの効果はないかもしれないと考えられる このような危険因子は 競技動作を反映した動的トレーニングによるほうが効果的に修正される可能性がある しかし レジスタンストレーニングは競技パフォーマンスにとって確固とした基礎を築くため 総合的トレーニングには欠かせない要素である 神経筋系トレーニング女子バスケットボール選手とサッカー選手を対象として 8 週間のトレー C National Strength and Conditioning Association Japan 39

9 ニングプログラムを実施した研究がある プライオメトリックトレーニング群と基本的なレジスタンストレーニング群に分けて 週に 3 日 毎日 30 分間のトレーニングを実施した 両群とも 大腿四頭筋の筋力は有意に増加したが ハムストリングスの筋力と股関節外転筋の筋力に関しては 基準値と介入後の値にいかなる有意差も見出されなかった 動作解析データによると 両群とも着地の接地初期における膝関節の屈曲角 ピーク屈曲角 そしてピーク屈曲角に至るまでの時間が増加した また両群とも膝関節の屈曲モーメントと股関節の屈曲モーメントの減少を示した しかし鉛直方向の床反力に関しては 両群の間に有意差が認められなかった (40) したがってこの研究もまた より総合的なトレーニングプログラムの必要性を示すものと考えられる どのトレーニングプログラムもそれぞれに 膝関節の屈曲角の大きさ 大腿四頭筋とハムストリングスの筋力と力の不均衡 着地時にかかる力 膝関節の外反モーションなど ACL 損傷リスク関連因子の修正において有効かもしれない しかし神経筋系のトレーニングプログラムのように 個々のプログラムのすべてあるいは複数を統合するトレーニングプログラムのほうが効果的であると考えられる 一般に神経筋系のトレーニングは ストレングストレーニング バランストレーニング プライオメトリックトレーニング 固有受容性トレーニング さらにコアの強化トレーニングや関節の動的安定トレーニングを統合するものである そのようなトレーニングが 大学女子バスケットボールおよびサッカー選手において 着地中の膝関節の屈曲角を増大させ 膝関節の屈曲モーメントと外 反モーメントを減少させ さらに膝関節の最大外反角を減少させることが示されている (11) また 高校女子バスケットボール サッカー バレーボール選手に対して 同様の要素で構成された 6 週間のトレーニングプログラムを週に 3 日 1 回 60 ~ 90 分実施したところ やはり望ましい調査結果が得られた (28) すなわち このトレーニングプログラムに参加した選手は そうでない選手と比べてACLの損傷が有意に少なかった さらにこの ACL 損傷率の低下は シーズンをまたいで継続する可能性が認められた 14 ~ 18 歳の女子サッカー選手を対象として 20 分間の練習前プログラムを実施し その結果を 2 シーズン連続で観察した調査がある トレーニングを実施した選手はそうでない選手と比べて ACL 損傷の発生率が有意に低かった 最初のシーズンでは トレーニング群はACLの断裂が 2 件であり 非トレーニング群は 32 件であった 次のシーズンでは トレーニング群が 4 件であり これに対して非トレーニング群は 35 件発生した (43) また神経筋系トレーニングは 高校女子アスリートにおいてパフォーマンスも向上させることが示されている ある研究は バスケットボール サッカー バレーボールの選手を対象として プライオメトリックトレーニング コアの強化とバランストレーニング レジスタンストレーニング スピードトレーニング ( 無負荷のインターバルスプリントとパートナーによる負荷スプリントからなる ) を統合したトレーニングプログラムを実施した その結果 筋力と跳躍距離と高さが向上し スプリントタイムが短縮した (49) また 13 ~ 18 歳の女子サッカー選手に対し 練習前に週に 3 回の神経筋系ト レーニングを実施したところ スプリントタイムが速くなった (50) これらの調査結果が プログラムの効果を示唆している可能性があることを考慮すると 着地やカッティング時の膝関節の安定性を増すためには 多くの構成要素からなるプログラムを実施するほうが有益であるだろう オフシーズンのトレーニングプログラム表 1 に挙げる着地とカッティングの安定性トレーニングプログラムは 十分な神経筋の活性化 筋力 そして膝関節への少ない負荷で着地とカッティングを行なうテクニックを身につけさせ それが傷害リスクの低下に移行しうるような形でトレーニングを行なうことを目的としたものである このトレーニングプログラムは 身体姿勢を意識してバランスよく安定した動作を行なうことに重点を置き ストレングス プライオメトリックス ラテラル アジリティ バランス コーディネーションおよび柔軟性トレーニングによって構成されている ( 表 2 ) 総合目標はアスリートに適切な動作方法を教えることであり トレーニングによって増大した筋力がそれを可能にする トレーニング日には トレーニングに先行して前後左右方向の運動を含む適切な動的ウォームアップを行なう これは その後の活動に対する準備を整えるためである また トレーニングの締めくくりには適切なストレッチングと柔軟運動を行なうべきである このようなオフシーズンのトレーニングプログラムはチームトレーニングの内容と一致する可能性があり 所定のストレングス & コンディショニングや競技スキルトレーニングの付加的構成要素として働くであろう 40 November 2014 Volume 21 Number 9

10 表 1 ランディングとカッティングの安定性向上のための 8 週間のプログラム例 ルーティン1 セットレップ数セットレップ数ルーティン2 数 / 時間数 / 時間 第 1 週 第 2 週シングルレッグバランスサーキット : 自重スクワット ( ホイッスルに従って行なう 次のホ レッグリフト シングルレッグフィギュア 8 イッスルが鳴るまで 5 秒間姿勢を維持する ) 2 20 自重スプリットスクワット : 自重スクワット 3 20 両脚とも ( ホイッスルに従って行なう 次のホイッスル 2 10 が鳴るまで 5 秒間姿勢を維持する ) オーバーヘッドスクワットwithダウエル 2 12 ウォールシット 2 30 秒 ステーショナリーランジ 3 8 ジャンプロープ 2 1 分 ライイングハムストリングカールwithレジスタンスバンド 3 8 ラインジャンプ : 前後と左右 2 30 秒 ストレートレッグ ヒップアブダクション 2 10 低強度デプスジャンプ : 階段の 1 段目から ( 膝関節の適切なアライメントと股関節の屈曲を心がける ) 2 10 ベントレッグ ヒップアブダクション 2 10 アップ / バック 2 30 秒 ヒップブリッジ 2 10 アジリティラダードリル : 片足ラン 両足ラン ラテラルラン 3 ローテーション 第 3 週 第 4 週 シングルレッグバランスサーキット : 90 レッグリフ自重スクワット ( ホイッスルに従って行なう 次のホ 2 12 ト シングルレッグフィギュア 8 ホップtoバランスイッスルが鳴るまで 5 秒間姿勢を維持する ) 2 20 自重スプリットスクワット : 両脚とも ( ホイッスルに 自重スクワット 3 20 従って行なう 次のホイッスルが鳴るまで 5 秒間姿勢 2 10 を維持する ) オーバーヘッドスクワットwithダウエル 2 12 ウォールシット 2 45 秒 フォワードランジ 3 8 ジャンプロープ : 両脚跳びと片脚跳び 2 2 分 ハムストリングカールwithスタビリティボール 3 8 ラインジャンプ : 前後と左右 2 30 秒 ストレートレッグ ヒップアブダクション 2 10 低強度デプスジャンプ : 階段の 1 段目から ( 膝関節の適切なアライメントと股関節の屈曲を心がける ) 1 10 ハードルラン / スプリント ( 走り抜ける ) 3 ローテーション ベントレッグ ヒップアブダクション 2 10 ハードルホップ ( ジャンプしてその場で姿勢を維持する ) 3 ローテーション クックヒップリフト 2 12 ハードルホップ ( 連続して跳ぶ ) 3 ローテーション 第 5 週 第 6 週 シングルレッグバランスサーキット : 90 レッグリフ自重スクワット ( ホイッスルに従って行う 次のホイッ 2 15 ト シングルレッグフィギュア 8 ホップtoバランススルが鳴るまで10 秒間姿勢を維持する ) 2 15 自重スプリットスクワット : 自重スクワット 3 20 両脚とも ( ホイッスルに従って行なう 次のホイッスルが鳴るまで 10 秒間姿勢を維持する ) 2 8 サンドバッグスクワット ( バランスよく形を整えたサ 4 ローテーション 3 8 ラテラルハードルホップwithスプリントンドバッグを両肩にのせて ) ( 左右各 2 ) バックワードランジ 3 8 フィギュア8 3 ローテーション アップ / ダウン ( ハムストリングスの伸張性エクササイズ ) 3 8 ボックスドリル 3 ローテーション ウォールジャンプ 2 30 秒 ジグザグ / 方向転換ドリル 3 ローテーション ジャンプ & リーチ 2 30 秒 アジリティラダードリル : ホップスコッチ ストラドルホップ 3 ローテーション スクワットジャンプ 2 30 秒 フリースタイルジャンプハイデン & スティック / スケーターズ 2 片側につき 5 回ジャンプ パワースキップ 2 10 ヤード ( 約 9.1m) C National Strength and Conditioning Association Japan 41

11 表 1 ランディングとカッティングの安定性向上のための 8 週間のプログラム例 ( つづき ) ルーティン 1 セット 数 レップ数 / 時間 ルーティン 2 セット 数 レップ数 モンスターウォークwithレジスタンスバンド 2 10 ヤードハードルホップ ( ジャンプしてその場で姿勢を維持す ( 約 9.1 m): る ) 往復 2 ローテーション ボールスクィーズwith 柔らかな弾性ボール 3 20 秒 シングルレッグハードルホップ ( 連続して跳ぶ ) サイドtoサイドwithロープ :(a) ロープを股関節の高さにセットする (b) ロープの下をアスレティックスタンスでくぐる すなわち股関節と膝関節を屈曲させ 顔を正面に向けて足を肩幅以上に開き 背を丸めない 2 15 ロープの左右どちら側にも両肩を完全に出す (c) ロープをくぐって戻ってを 1 レップとする 第 7 週 第 8 週 シングルレッグバランスサーキット : シングルレッグ 4 ローテーション 3 30 秒ラテラルハードルホップwithスプリントボールトス : 両脚とも ミラードリル ( 左右各 2 ) 自重スクワット ( ホイッスルに従って行なう ) 3 20 フィギュア8 3 ローテーション サンドバッグスクワット ( バランスよく形を整えたサンドバッグを両肩にのせて ) 3 12 ボックスドリル 3 ローテーション ウォーキングランジ 10 ヤード 3 ( 約 9.1 m) ジグザグ / 方向転換ドリル 3 ローテーション 片脚ベンチスクワット 2 10 ラテラルシャッフル 3 30 秒 アップ / ダウン ( ハムストリングスの伸張性エクササイズ ) 3 12 ラテラルクィックネス 3 30 秒 レッグアブダクションwithチューブ 2 10 ラテラルクィックネスwithドロップステップ 3 30 秒 レッグアダクションwithチューブ 2 10 スタードリル 3 ローテーション サイドtoサイドwithロープ :(a) ロープを股関節の高さにセットする (b) ロープの下をアスレティックスタンスでくぐる すなわち股関節と膝関節を屈曲させ 顔を正面に向けて足を肩幅以上に開き 背を丸めない ロープの左右どちら側にも両肩を完全に出す (c) ロープをくぐって戻ってを1レップとする 2 15 / 時間 表 2 ランディングとカッティングの安定性向上トレーニングプログラムの構成要素 トレーニングストレングス / レジスタンスバランス & コーディネーションプライオメトリックスラテラル & アジリティ柔軟性 目標ハムストリングスと大腿四頭筋の筋力の不均衡解消に取り組み 股関節周辺の筋と大腿部の筋を強化して 適切な膝関節のアライメントを促進する アスリートの体重を抵抗として利用するエクササイズ ( 例えば自重スクワット ) を統合した自重トレーニングを含み 筋力 コーディネーションと制御 膝関節の適切なアライメント 股関節の屈曲に重点を置く 動作中の身体制御と安定性を促進する シングルレッグバランストレーニングを含む 筋力 パワー 適切なランディングメカニクス側方動作 方向転換 カッティング特に股関節 ハムストリングス 大腿四頭筋の可動域の向上 References は誌面の都合によりウェブサイトのみ掲載いたします 参照ご希望の方は から会員専用ページにログインしてご覧ください From Strength and Conditioning Journal Volume 35, Number 2, pages 著者紹介 Karina C. Howell: KCH Trainingのオーナーでありストレングス & コンディショニングコーチを務める 42 November 2014 Volume 21 Number 9

12 CNSCA JAPAN Volume 21, Number 9, pages 若年女子バスケットボールおよびサッカー選手のためのランディングとカッティングの安定性トレーニング Training for Landing and Cutting Stability in Young Female Basketball and Soccer Players References 1. Agel J, Arendt EA, Bershadsky B. Anterior cruciate ligament injury in national collegiate athletic association basketball and soccer: A 13-year review. Am J Sports Med 33: , Alentorn-Geli E, Myer GD, Silvers HJ, Samitier G, Romero D, Lázaro-Haro C, Cugat R. Prevention of non-contact anterior cruciate ligament injuries in soccer players. Part 1: Mechanisms of injury and underlying risk factors. Part 1: Mechanisms of injury and underlying risk factors. Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc 17: , Arendt EA, Agel J, Dick R. Anterior cruciate ligament injury patterns among collegiate men and women. J Athletic Train 34: 86 92, Baratta R, Solomonow M, Zhou BH, Letson D, Chuinard R, D Ambrosia R. Muscular coactivation: The role of the antagonist musculature in maintaining knee stability. Am J Sports Med 16: , Beaulieu ML, Lamontagne M, Xu L. Lower limb muscle activity and kinematics of an unanticipated cutting manoeuvre: A gender comparison. Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc 17: , Beiser TF, Loyd DG, Cochrane JL, Ackland TR. External loading of the knee joint during running and cutting maneuvers. Med Sci Sports Exerc 33: , Ben-Sira D, Ayalon A, Tavi M. The effect of different types of strength training on concentric strength in women. J Strength Cond Res 9: , Boden BP, Torg JS, Knowles SB, Hewett TE. Video Analysis of anterior cruciate ligament injury. Am J Sports Med 37: , Bonci CM. Assessment and evaluation of predisposing factors to anterior cruciate ligament injury. J Athletic Train 34: , Brophy RH, Silvers HJ, Mandelbaum BR. Anterior cruciate ligament injuries: Etiology and prevention. Sports Med Arthrosc 18: 2 11, Chappell JD, Limpisvasti O. Effect of a neuromuscular training program on the kinetics and kinematics of jumping tasks. Am J Sports Med 36: , Chaudhari AM, Andriachi TP. The mechanical consequences of dynamic frontal plane limb alignment for non-contact ACL injury. J Biomech 39: , Chimera NJ, Swanik KA, Swanik CB, Straub SJ. Effects of plyometric training on muscle activation strategies and performance in female athletes. J Athletic Train 39: 24 31, Cowley HR, Ford KR, Myer GD, Kernozek TW, Hewett TE. Differences in neuromuscular strategies between landing and cutting tasks in female basketball and soccer players. J Athletic Train 41: 67 73, Darrow CJ, Collins CL, Yard EE, Comstock RD. Epidemiology of severe injuries among United States high school athletes: Am J Sports Med 37: , DiStefano LJ, Padua DA, DiStefano MJ, Marshall SW. Influence of age, sex, technique, and exercise program movement patterns after an anterior cruciate ligament injury prevention program in youth soccer players. Am J Sports Med 37: , 2009.

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