体育学研究 , 棒高跳の跳躍動作における女子世界トップレベル選手の特徴同記録の男子選手と比較して有川星女 1) 遠藤俊典 2) 塚田卓巳 3) 豊嶋陵司 4) 小山宏之 5) 田内健二 6) Hoshime Arikawa 1, Toshinori

Size: px

Start display at page:

Download "体育学研究 , 棒高跳の跳躍動作における女子世界トップレベル選手の特徴同記録の男子選手と比較して有川星女 1) 遠藤俊典 2) 塚田卓巳 3) 豊嶋陵司 4) 小山宏之 5) 田内健二 6) Hoshime Arikawa 1, Toshinori"

つづるなつ
4 years ago
Views:

1 体育学研究 , 棒高跳の跳躍動作における女子世界トップレベル選手の特徴同記録の男子選手と比較して有川星女 1) 遠藤俊典 2) 塚田卓巳 3) 豊嶋陵司 4) 小山宏之 5) 田内健二 6) Hoshime Arikawa 1, Toshinori Endo 2, Takumi Tsukada 3,RyojiToyoshima 4,HiroyukiKoyama 5 and Kenji Tauchi 6 : Characteristics of vaulting motion in world-class female pole vaulters in comparison with male pole vaulters at the same vaulting performance level. Japan J. Phys. Educ. Hlth. Sport Sci. 61: , December, 2016 Abstract The purpose of this study was to clarify the characteristics of the vaulting motion of worldclass female pole vaulters in comparison with male pole vaulters at the same vaulting performance level. The vaulting motions of 11 world-class female pole vaulters (FW group, records: m) and 8 male pole vaulters who had records similar to the FW group (MV group, records: m) were analyzed using three-dimensional motion analysis. The phase from one step before take-oš to vaulting over the crossbar was analyzed. The FW group had the following characteristics. (1) Body weight was lower than that of the MV group. (2) The run-up and take-oš velocities were slower than those of the MV group. (3) The distance between the top grip (right hand) and the lower tip of the pole was shorter than that of the MV group. (4) At take-oš, the center of gravity was higher, and the pole angle relative to the ground was larger, than in the MV group. (5) In the pole bending phase after take-oš, the shoulder exion angle and the knee extension angle of the take-oš leg were larger than in the MV group, thus increasing the moment of inertia of the 1) 青山学院大学教育人間科学部神奈川県相模原市中央区淵野辺 ) 青山学院大学社会情報学部神奈川県相模原市中央区淵野辺 ) 独立行政法人日本スポーツ振興センター東京都北区西が丘国立スポーツ科学センター 4) 中京大学大学院体育学研究科愛知県豊田市貝津町床立 101 5) 京都教育大学体育学科京都府京都市伏見区深草藤森町 1 番地 6) 中京大学スポーツ科学部愛知県豊田市貝津町床立 101 連絡先有川星女 1) College of Education, Psychology and Human Studies, Aoyama Gakuin University , Fuchinobe, Chuo-ku, Sagamihara, Kanagawa ) School of Social Infomatics, Aoyama Gakuin University , Fuchinobe, Chuo-ku, Sagamihara, Kanagawa ) Japan Sport Council , Nishigaoka, Kita-ku, Tokyo, Kokuritsu sports sciencecenter ) Graduate School of Health and Sport Sciences, Chukyo University 101, Tokodachi, Kaizu-cho, Toyota, Aichi ) Factly of Education, Kyoto University of Education 1, Fukakusafujinomori-cho, Fushimi-ku, Kyoto, Kyoto ) School of Health and Sport Sciences, Chukyo University 101, Tokodachi, Kaizu-cho, Toyota, Aichi Corresponding author hoshime74a@yahoo.co.jp

2 652 有川ほか body. Therefore, early backward tilting of the trunk was restricted. (6) In the pole straightening phase, the pole was extended earlier than in the MV group owing to the rapid extension of the shoulder joint and the rapid swing of the trunk. (7) At pole release, the body was in a more vertical position than in the MV group. These ˆndings suggest that whereas the vaulting motions of the FW group were superior to those of the MV group, run-up velocity and pole length of the former were inferior. Key words female pole vault, motion analysis, approach velocity, clearance height キーワード女子棒高跳, 動作分析, 助走速度, 抜きの高さ. 緒言現在, 男子棒高跳の世界記録は6.16 m( ルノーラビレニ選手, フランス ), 日本記録は 5.83 m( 澤野大地選手 ) である. 一方, 女子の世界記録は 5.06 m( エレーナイシンバエワ選手, ロシア ) であるのに対して, 日本記録は 4.40 m( 我孫子智美選手 ) であり, 男子と比較すると女子は世界レベルに遠く及んでいないのが現状である. その理由の 1 つとして, 女子棒高跳は全国高校総合体育大会 ( インターハイ ) や全日本中学校陸上競技選手権大会の正式種目として取り扱われていないことに代表されるように, 日本における競技の普及が進んでいないことが挙げられる. このことは結果として, 女子棒高跳の研究が滞っていることにも影響していると考えられる. これまでの棒高跳に関するバイオメカニクス的研究によって, 競技記録が高い競技者ほど助走速度が高いことが報告されている ( 淵本ほか, 1994 小山ほか,2007 吉原ほか,2006). 跳躍動作を分析した研究において, 高松ほか (1998) は, 棒高跳および十種競技を専門としている男子学生競技者の分析を行い, 握りの高さ, および最大鉛直速度において, 最大重心高との間に高い相関関係が認められたとしている. さらに, ポール湾曲局面において, 下の握り手でポールを押して湾曲を大きくすることは, ポール+ 身体系のポール下端回りの慣性モーメントを小さくし, ポールを伸展する ( 垂直に立てる ) ことに役立つことを示している. つまり, この作用によって, より長いポールを使用でき, グリップ高を上げることができる可能性のあることを報告している. また, 武田ほか (2007) は, 身体が回転してしまうのを防ぐために, 一時的に踏切離地時の姿勢を維持することにより, スイング動作開始のタイミングを遅らせることが有効であると報告している. しかし, これらの報告は男子を対象とした研究であることから, 得られた知見がそのまま女子に適用できるかどうかについては疑問の余地がある. その理由として, 男子と女子とでは走能力の違いによる助走速度の違いがあることや形態および筋力の違いなどによって跳躍動作が異なっている可能性のあることが挙げられる. しかし, 女子棒高跳競技者に関する研究は極めて少ないためにそれらの可能性については不明な点が多い. 国内外の女子一流棒高跳競技者の動作について検討している吉原ほか (2006) は, 踏切足離地時に左肘関節が120 度より小さい選手は大きい選手と比較すると, 踏切後の体幹角速度が大きくなる傾向があり, 身体のスイング動作が不十分であったと報告している. しかし, 女子を対象にした動作分析の報告は吉原ほか (2006) 以外にはみられない. ところで, 女子の棒高跳の世界歴代 10 傑に名を連ねるためには4.80 m 以上が必要であり ( ベースボールマガジン,2016), 世界トップレベルであると認識されるためには 4.80 m が 1 つの目安であると考えられる. この記録は日本の男子では, 学生で専門的にトレーニングを行っているレベルに相当する ( 以下男子学生レベルと略す ). このような場合, 女子世界トップレベル競技者の跳躍動作の特徴について 2 つの可能性が考えられる.1 つは, 男子学生レベルの競技者

3 女子世界トップレベル棒高跳選手の跳躍動作の特徴 653 と比較して, 優れた跳躍動作を行っているということである. 一般的に女子競技者の身体能力は, 男子競技者と比較して劣るが, 女子世界トップレベルの競技者と男子学生レベルの競技者においてもそのことが当てはまる場合, 身体能力の差を優れた跳躍技術で補うことによって, 男子学生レベルのパフォーマンスを発揮している可能性が考えられる. 他の 1 つは, 男子学生レベルの競技者と同じような跳躍動作を行っているということである. つまり, 上述の場合とは反対に, 仮に女子世界トップレベルの競技者と男子学生レベルの競技者とがほぼ同等の身体能力であった場合, 跳躍動作は男子学生レベルと同様であると考えられる. 前者の場合であれば日本女子競技者が女子世界トップレベルの競技者の跳躍動作を参考にするのに問題はないと考えられるが, 後者の場合であれば単に競技レベルの低い技術, すなわち, 十分に発達していない跳躍動作を参考にしてしまうことになるとともに, その動作を遂行するためには男子学生レベルの身体能力を獲得することを目標にしなければならないことになる. したがって, 日本の女子棒高跳の競技力向上に資する知見を得るためには, まずこの 2 つの可能性についての検討が必要であると考えられる. そこで本研究では, 棒高跳における女子世界トップレベルの競技者の跳躍動作の特徴を, 同程度の記録を有する男子競技者の動作と比較することによって明らかにすることを目的とした.. 方法. 分析対象および試技分析対象者は, 女子世界トップレベル選手を, 2007 年世界陸上競技選手権大会女子棒高跳決勝に出場した11 名 (Female world-class vaulters FW 群, 記録 m) とした. 一方, 男子学生の選手を, 第 27 回梅村学園陸上競技大会, および2014 年度第 1 回中京大学土曜競技会に出場した男子学生選手 8 名 (Male varsity vaulters MV 群, 記録 m) とした. 分析試技は, 各選手が競技会において最も記録の高かった試技とした. なお, すべての競技者は右利き, 左脚踏み切りであった.. 映像収集動作分析を行うための映像は,FW 群については, 世界選手権における試技を 2 台のデジタルビデオカメラ (VX 2000,SONY 社製 ) で撮影することにより得た. また,MV 群については, 地方競技会における試技を 3 台のデジタルビデオカメラ (HVR A1J,SONY 社製 ) で撮影することにより得た. 両映像ともに毎秒 60コマ, 露光時間 1/1000 秒で撮影し, ムービーファイルの画像解像度は, であった. 撮影範囲は, ボックスの中央を基準にして,FW 群については, 奥行きを助走路側 6m, マット側 2m, 横幅を 7.4 m, 高さを 5.5 m とした.MV 群については, 奥行きを助走路側 8m, マット側 2.5 m, 横幅を6.45 m, 高さを5.4 m とした.FW 群については高さ 5.5 m( マーク間隔 0.5 m),mv 群については高さ 5.4 m( マーク間隔 0.6 m) のキャリブレーションポールを範囲中の11 地点に立て, 映像に映し込んだ. なお,FW 群の映像は, 日本陸上競技連盟科学委員会バイオメカニクス研究班の活動によって得られたものである.. 分析方法分析区間は, 踏切 1 歩前接地時から身体がバーを越えるまでとした. 映像から, 身体分析点 23 点をビデオ動作解析ソフトFrame-DIAS ( ディケイエイチ社製 ) を用いて毎秒 60コマでデジタイズした. デジタイズされた分析点の座標値は,3 次元 DLT(Direct Linear Transformation) 法により実座標に換算した. なお, 各軸方向のコントロールポイントの最大標準誤差は,X 軸 m,y 軸 m,z 軸 m であった. 分析点の座標の平滑化は, 最適遮断周波数を決定し, バターワース型ローパスデジタルフィルタを用いて行った (Wells and Winter, 1980). 最適遮断周波数は, Hz であった. なお, 本研究では, 助走方向を Y 軸,Y 軸に対して左右方向を X 軸, 鉛直方向を Z 軸とした右手系の

4 654 有川ほか Fig. 1 Deˆnition of each event in analyzed phase 直交静止座標系を設定した. 本研究において, 各データを算出するにあたり, 先行研究を参考にして (Fràere et al., 2010 高松ほか,1997), 一連の棒高跳動作に対して以下のイベントを設定した (Fig. 1). 1) ポールプラント (PP) ポールをボックスに突っ込んだ瞬間 2) 踏切足離地 (TO) 踏切足が離地した瞬間 3) 最大ポール湾曲 (MPB) 後述するポール湾曲率が最大になった瞬間 4) ポールストレート (PS) MPB 後, ポール湾曲率が 0 に最も近くなった瞬間 5) ポールリリース (PR) 右手からポールが離れた瞬間 Fig. 2 Analyzed kinematic parameters. 分析項目本研究では, 棒高跳のパフォーマンスに関連することが予想される以下の動作パラメータを算出した (Fig. 2). なお,8),10), および13) については 3 次元座標を用いて算出し, その他の項目については YZ 平面上の 2 次元座標を用いて算出した. また, 身体重心の算出には阿江 (1996) の身体部分慣性係数を用いた. 1) 助走速度踏切 1 歩前接地時から TO 時までの間の最大重心水平速度. 2) 踏切速度 TO 時における重心水平速度. 3) 踏切角度 TO 時における身体重心の速度ベクトルと Y 軸とのなす角度. 4) 踏切時重心高 TO 時における身体重心高. 5) PP 時ポール角度 PP 時におけるポールの下部先端から右手先を結ぶベクトルと Y 軸 Fig. 3 Average patterns of Pole-bending とのなす角度. ポールの下部先端は, ボックスの最深部 ( 原点から Y 方向 -0.1 m,z 方向 -0.2 m) に触れていると仮定した. 6) 握りの高さ PP 時のポールの下部先端から右手までの距離. 7) 抜きの高さ ( バーの高さ+0.2 m)- 握りの高さ.0.2 m はボックスの深さである. 8) 肘関節角度上腕と前腕とのなす角度. 9) 肩関節角度上腕と肩から大転子を結ぶベクトルとのなす角度. 10) 股関節角度大転子から肩を結ぶベクトルと大腿とのなす角度.

5 女子世界トップレベル棒高跳選手の跳躍動作の特徴 655 Fig. 4 The vertical distance between box and right hand(left) and from C.G. to right hand at PR(right). 11) 膝関節角度大腿と下腿とのなす角度. 12) 体幹角度左右大転子の中点から胸骨上縁を結ぶベクトルと Z 軸とのなす角度. 13) ポール湾曲率握りの高さとポールの下部先端を結んだ線分の長さを弦長とし, 各時点における弦長短縮量のポール伸展時の弦長に対する割合 ( 武田ほか,2007)(Fig. 3). 14) PR 時における右手の鉛直位置 (Fig. 4). 15) PR 時における右手と身体重心との鉛直距離 (Fig. 4). 各対象者のデータは,PP 時を0,PR 時を 100 として時間で規格化した.. 統計処理各算出項目は平均値 ± 標準偏差で示した. 算出項目における両群間の平均値の差は, 対応のない t 検定を用いて比較し, 有意水準は 5 未満, 有意傾向は10 未満とした. また, 規格化したデータについては, 規格化時間 5 ごとに検定した.. 結果 Table 1 Record, physical characteristics and kinematic data for each group FW (n=11) MV (n=8) statistical dišerence Record (m) 4.66± ±0.17 NS Body height (m) 1.73±5.20 (n=10) ±6.59 NS Body weight (kg) 58.8±5.8 (n=10) ±5.0 FW<MV Approach velocity (m/s) Take-oŠ velocity (m/s) Upper hand-grip height (m) Clearance height (m) 8.53± ±0.14 FW<MV 6.52± ±0.26 FW<MV 4.28± ±0.12 FW<MV 0.58± ±0.13 FW>MV Take-oŠ angle (deg) 20.4± ±2.2 NS Pole angle at PP (deg) C.G. height at take-oš (m) 31.7± ±1.0 FW>MV 1.22± ±0.05 FW>MV NS: not signiˆcant <, >:p< FW group athletes body height and weight were collected from the IAAF (International Association of Athletics Federations) o cial data. We cannot obtain 1 athlete (FW group) data form the IAAF o cial data.. 記録, 身体特性および各動作パラメータの比較 Table 1 には, 記録, 身体特性および各動作パラメータを示した. 記録は,FW 群と MV 群との間に有意な差は認められなかった. 身長は, FW 群と MV 群との間に有意な差は認められなかった. 体重は,FW 群が MV 群と比較して有意に低値を示した. 助走速度および踏切速度は, ともに FW 群が MV 群と比較して有意に低値を示した. 握りの高さは,FW 群が MV 群と比較して有意に低値を示した. 抜きの高さは,FW 群が MV 群と比較して有意に高値を示した. 踏切角度は,FW 群と MV 群との間に有意な差は認められなかった.PP 時ポール角度は,FW 群が

6 656 有川ほか MV 群と比較して有意に高値を示した. 踏切時重心高は,FW 群が MV 群と比較して有意に高値を示した.. 時系列変化の比較規格化した時間における各イベントの両群の平均値と各群における範囲 ( 最大値と最小値 ) は, PP が 0,TO が 6 (FW 群 3 10,MV 群 4 8 ),MPB が35 (FW 群 35 39, MV 群 ),PS が74 (FW 群 63 82,MV 群 ),PR が100 であった. これらのタイミングについて, 時系列変化のデータにおける Fig. 3 7 には上述した両群の平均値のみを示した. なお,PP から PR までの時間は,FW 群とMV 群とで同程度 (FW 群 1.51±0.10 sec,mv 群 1.51±0.13 sec) であり, 有意な差も認められなかった. Fig. 3 には, ポール湾曲率の時系列変化の結果を示した. ポールは,PP 時から MPB 時まで湾曲し,MPB 時から PS 時まで伸展していた. 両群を比較すると,FW 群は MV 群と比較して 5, 10 時は高値の傾向が見られ, 時は有意に低値を示した. Fig. 4 には,PR 時における右手の鉛直位置, および右手と身体重心との鉛直距離の結果を示した.PR 時における右手の鉛直位置は,FW 群と MV 群との間に有意な差は認められなかった. PR 時における右手と身体重心との鉛直距離は, FW 群が MV 群と比較して有意に高値を示した. Fig. 5 には, 左右の肘角度, および肩角度の時系列変化の結果を示した. 右肘は,PP 時から TO 時までやや伸展,PS 時直前まで角度を維持した後に,PS 時直後まで屈曲し,PS 時直後から PR 時まで再び伸展していた. 両群を比較すると,FW 群は MV 群と比較して20 時は有意に高値を示し,25 時は高値の傾向が見られた. 左肘は,PP 時から TO 時までやや屈曲,TO 時から MPB 時直前までやや伸展した後に,PS 時直前まで屈曲し,PS 時直前から PS 時後まで伸展した後, 最後は屈曲していた. 両群を比較すると,FW 群は MV 群と比較して65,70 時は有意に低値を示した. 右肩は,PP 時から TO 時 Fig. 5 The average patterns of joint angle displacement of right and left elbows and right and left shoulders.

7 女子世界トップレベル棒高跳選手の跳躍動作の特徴 657 Fig. 6 The average patterns of joint angle displacement of right and left hips and right and left knees. まで屈曲し,TO 時から PS 時まで伸展し続け, PS 時から PR 時まで屈曲していた. 両群を比較すると,FW 群はMV 群と比較して 0 40 時は有意に高値を示し,75 時は有意に低値を示した. 左肩は,PP 時から TO 時まで屈曲,TO 時から MPB 時後まで伸展した後に,PS 時直後まで屈曲し,PS 時直後から PR 時まで伸展していた. 両群を比較すると,FW 群は MV 群と比較して15,25 時は高値の傾向が見られ,60,65 時は有意に高値を示した. Fig. 6 には, 左右の股関節角度, および膝角度の時系列変化の結果を示した. 右股関節は,PP 時から TO 時まで屈曲,TO 時から TO 時直後まで伸展した後に,MPB 時直後まで屈曲し,MPB 時直後から PS 時直後まで伸展,PS 時直後から PR 時まで屈曲していた. 両群を比較すると, FW 群は MV 群と比較して95,100 時は有意に低値を示した. 左股関節は,PP 時から TO 時直後まで伸展,TO 時直後から MPB 時直後まで屈曲した後に,PS 時まで伸展し,PS 時から PR 時まで屈曲していた. 両群を比較すると,FW 群は MV 群と比較して10 時は有意に低値を示し Fig. 7 The average patterns of angle displacement of trunk segment. た. 右膝は,PP 時からTO 時直後まで伸展, MPB 時直後まで角度を維持した後に,PS 時まで伸展し,PS 時から PR 時までやや屈曲していた. 両群を比較すると,FW 群は MV 群と比較して25,30 時は高値の傾向があり,45 時は有意に低値を示した. また,50 時は低値の傾向が見られた. 左膝は,PP 時から TO 時まで伸展,TO 時から MPB 時まで屈曲, 伸展, 屈曲をし,MPB 時からPS 時まで伸展,PS 時から

8 658 有川ほか PR 時まで角度を維持していた. 両群を比較すると,FW 群は MV 群と比較して10 40,85, 90 時は有意に高値を示した. Fig. 7 には, 体幹角度の時系列変化の結果を示した. 体幹角度は,PP 時から PS 時直前まで増加し続け,PS 時直前から PR 時まで減少していた. 両群を比較すると,FW 群は MV 群と比較して 0 40 時は有意に低値を示した.. 考察本研究においては, 女子世界トップレベルの棒高跳選手 (FW 群 ) の跳躍動作の特徴を, 同程度の記録を有する男子選手 (MV 群 ) の動作と比較することによって明らかにすることを目的とした. FW 群の記録とMV 群の記録を比較したところ, ほぼ同様の値を示し, 統計的な有意差も認められなかった (Table 1). このことは, 分析した各群の跳躍試技 ( 記録 FW 群 4.66±0.10 m, MV 群 4.64±0.17 m) が, 本研究の目的を達成するためにふさわしいものであったことを示唆するものである.. 助走速度およびポールの長さからみた女子世界トップレベル棒高跳選手の特徴棒高跳の運動経過は, 力学的には助走で得た運動エネルギーによってポールを曲げ, その曲げによる反発を利用してポールを地面に対して垂直に立て, 身体をより高い位置に運ぶことであると解釈できる. したがって, より高い跳躍を行うためには, 客観的事実としてより高い助走速度を獲得し, より硬く, より長いポールを使用して跳躍動作を行う必要があると理解できる. そしてこのことは, 競技現場においてもよく知られており, 競技力向上のためにはより硬く, より長いポールを使用できるようになることが必要であるとされている. 実際に, 棒高跳に関するバイオメカニクス的研究においても, 記録が高いものほど, 助走速度が高いことが多く報告されている ( 淵本ほか, 1994 小山ほか,2007 吉原ほか,2006). 本研究では,FW 群と MV 群とは記録が同レベルであることから, 助走速度も同程度であることが予想されたが, 助走速度および踏切速度は FW 群が MV 群と比較して有意に低値を示した (Table 1). また, 両群が使用しているポールの長さを比較するために, 握りの高さを検討したところ, FW 群はMV 群と比較して有意に低かった (Table 1). このことは,FW 群がより短いポールを使用していたことを示唆するものである. より長いポールを曲げるためには, より大きなエネルギーが必要になる.FW 群は MV 群と比較して, 助走速度が低く, また体重も有意に軽い (Table 1) ことから, 助走によって得られる運動エネルギーが相対的に小さいことが考えられる. したがって,FW 群はより短いポールを使用していたものと推察される. 以上の結果から,FW 群の方が高い跳躍を行うことに対して, マイナスの要因が多いことが明らかになった. しかしながら, 両群の記録は同様である. この理由には,FW 群が MV 群と比較して抜きの高さが有意に高い (Table 1) ことが挙げられる. このことは,FW 群が相対的に遅い助走および短いポールを利用しているにもかかわらず, 身体を MV 群と同じ高さまで運んでいること, つまり, 優れた跳躍動作を行っていたことを示唆するものである.. ポールの挙動からみた女子世界トップレベル棒高跳選手の特徴これまでの結果は,FW 群は MV 群と比較して, 優れた跳躍動作を行っている可能性が高いことを示唆している. 本研究では, その具体的な特徴を明らかにするために, まずポールの湾曲率の時系列変化に着目した. その結果, ポール湾曲率は,FW 群が MV 群と比較して,PP から TO 直後においては高値を示す傾向にあり,MPB 後はより低値で推移しながら,PR にかけて有意に低値を示した (Fig. 3). このことは,FW 群は踏切直後からポールをより大きく曲げ, 最大湾曲時以降はポールがより早いタイミングで伸展し始め, ほぼ最初の長さまで戻った状態でバーをクリ

9 女子世界トップレベル棒高跳選手の跳躍動作の特徴 659 アしていたのに対し,MV 群は踏切直後にポールが大きく曲がらず, 最大湾曲時以降のポールの伸展が遅いために, ポールが最初の長さまで戻っていない状態でバーをクリアしていたことを示している. その結果,FW 群は MV 群と比較して, PP 時にポールのおよそ 20 cm も低い位置を右手で握っていた (= 握りの高さ Table 1) にもかかわらず,PR 時における右手の鉛直位置は, FW 群とMV 群との差がおよそ7cmまで縮まり, 両群間に有意差は認められなくなっていた (Fig. 4). さらに,PR 時における右手と身体重心との鉛直距離は,FW 群が MV 群と比較して有意に長かった (Fig. 4). このことと,FW 群と MV 群との身長の差がないこととを考慮すると,FW 群は右手に対してより垂直に身体を投射しているのに対して,MV 群は左右のどちらかに移動して ( ずれて ) 投射されていることが推察される. ここで, 両群の動作の特徴を視覚的に確認するために, 両群の平均動作 ( 各対象者における身体部位の座標値を身長および動作時間で規格化し, 平均化したもの Ae et al., 2007) を作成し (Fig. 8), 両群の全身の姿勢を比較すると,MV 群は右手に対してより左方向に移動して ( ずれて ) いることが観察できる. 以上の結果から,FW 群は MV 群よりも短いポールを使用しているというマイナス要因を, ポールの長さを最大限に活かし, 身体をより鉛直方向に投射することによってカバーしていたことが明らかになった.. 跳躍動作からみた女子世界トップレベル棒高跳選手の特徴これまでは, ポールの挙動の観点から検討してきたが, 次に, ポールの挙動に影響する跳躍動作に着目して検討することとした. 棒高跳の跳躍動作は, ポールの突っ込み (PP) 後, 踏切 (TO), 身体のスイング, 最大ポール湾曲 (MPB) 前後でのロックバック, 引き上げ, ターン, ポールリリース (PR) 後のクリアランスと呼ばれる一連の各動作によって構成されている (Fig. 8). 以下には, この動作順序に従って, 各局面における動作の相違について考察を進めることとする. ) ポールの突っ込み踏切局面ポールをボックスに突っ込み, 踏み切る局面では, ポール角度を大きくすることが重要であることが報告されている (Morlier and Mesnard, 2007 田中,2014 安田,1999). 本研究では, Fig. 8 The stick pictures of averaged motion of FW and MV groups (It combined the position of the right hand between both groups).

10 660 有川ほか FW 群が MV 群と比較して,PP 時のポール角度が有意に大きかった (Table 1). また, この局面における跳躍動作をみると,FW 群は MV 群と比較して, 右肩が有意に屈曲位である (Fig. 5) とともに, 体幹角度は有意に小さいこと (Fig. 7), つまり, 体幹部が地面に対して垂直に近い状態であったことが挙げられる. このことによって,FW 群の踏切時における重心高が MV 群よりも有意に高くなり (Table 1), それが FW 群のポール角度の大きさに影響していたと考えられる. 競技現場においても, より伸び上がった姿勢で, ポールをボックスに突っ込むように指導されている ( 田中,2014 安田,1999). 本研究の結果を考慮すると, このことは, ポール角度を大きくし, ポールを曲げながら地面に対して垂直に立てることに有利に作用すると考えられる. ) 踏切スイングロックバック局面 TO から MPB の間では, 身体が前方にスイングされ, その後ロックバックが行われる. この局面では, 助走で獲得した運動エネルギーを利用して, ポールを大きく曲げることが重要であることが示唆されている ( 武田ほか,2006 安田, 1999). TO から MPB 後までは,FW 群は MV 群と比較して, 左右の肩がより大きな屈曲位から伸展を開始し (Fig. 5), 左膝はより伸展位で推移していた (Fig. 6). これらの違いによって,FW 群は MV 群と比較して, 右手に対する身体の慣性モーメントが大きくなっていたと推察される. また, 体幹は,FW 群が MV 群と比較して, 地面に対して垂直に近い角度で推移し (Fig. 7), 後傾を抑制していた. つまり,FW 群は, 右手に対する身体の慣性モーメントを大きくすることによって, 身体を前方へスイングするタイミングを遅らせていたと考えられる.TO 直後から身体がスイングを開始することは, 助走によって得られた並進方向の運動エネルギーが, 身体をスイングさせるエネルギーに変換され, ポールに与えられるエネルギーの減少につながる. 武田ほか (2007) は, 踏切直後は一時的に踏切離地時の姿勢を維持し, スイング動作開始のタイミングを遅らせることは, 大きな力をポールに作用させることに対して有効であることを報告している. つまり, 助走による並進方向のエネルギーをポールに与えるためには踏切直後一時的に身体をできるだけ変形させないことが有利であると考えられる. 本研究において, 踏切後に FW 群がスイングのタイミングを遅らせていたことは, 助走によるエネルギーをより効果的にポールに与えることに貢献し, その結果として,TO 直後にポールがより大きく曲がる傾向 (Fig. 3) を示したものと考えられる. その一方で,MV 群は TO 直後に身体のスイングが開始されてしまったために, より体重が重く, 助走速度が高いにもかかわらず,FW 群よりもポールを大きく曲げることはできなかった (Fig. 3) と考えられる. ) ロックバック引き上げターン局面 MPB から PS までの間では, ロックバック姿勢から身体が引き上げられ,PS 付近で身体を捻るターンが行われる. この局面では, ポールの反発による伸展を利用して, 身体を一気に上方へ引き上げることが重要であると言われている ( 田中,2014). MPB 後,FW 群は右肩が MV 群に比べて急激に伸展し,MV 群との右肩角度の差はなくなった (Fig. 5). また, 左肘は,PS 前に MV 群よりも有意に屈曲していた (Fig. 5). さらに, 体幹角度も急激に大きくなり,PS 前には MV 群と同程度の値となった (Fig. 7). つまり,FW 群は, 肩を急激に伸展させることによって, 遅れていた身体を一気にスイングし, 左肘を屈曲させることによって, ポールに身体を近づけていたと考えられる. 柿崎湯浅 (2005) は, ポール伸展局面において, ポール伸展速度に身体重心をうまく合わせることが重要であると報告している. 本研究の FW 群は, ポールの反発による伸展と同調して身体をポールに近づけ, 急激に引き上げていたことによって, 引き上げ局面後半のポールの伸展がスムーズに行われていたことが示唆された (Fig. 3). 一方,MV 群はロックバックから身体を引き上げる速度をポールの伸展に同調して高めることができなかったために, 結果としてポール

11 女子世界トップレベル棒高跳選手の跳躍動作の特徴 661 が伸展するタイミングが遅れ, その後のポールの伸展が小さくなっていたと推察された. ) ターンクリアランス局面本研究では, 股関節, 肩関節および体幹角度は, YZ 平面上において分析した. よって, ターン動作については,FW 群と MV 群との違いを定量化することはできない. しかし, 平均動作 (Fig. 8) をみると,FW 群の方が明らかに速くターンを行っている. このことは,FW 群が MV 群よりもより垂直に身体を投射することができた理由の 1 つである可能性がある. 以上の各局面における動作の違いをまとめると, FW 群は MV 群と比較して, 踏切時における身体の慣性モーメントを大きくすることによってポールをより大きく湾曲させ (Fig. 3), その後, 一気に身体を振り上げることで, ポールの反発を効果的に利用していることが明らかとなった. これらの FW 群における跳躍動作の特徴は, 指導書 ( 田中,2014 安田,1999) に記載されている内容とほぼ一致しており, 理想とされている跳躍動作を遂行していたと判断できる.FW 群では, そのように理想的であり合理的であると考えられる跳躍動作を遂行していたことが, 使用しているポールが短く, 助走速度が遅い (Table 1) にもかかわらず,MV 群と同程度の記録を生み出していた要因であることが示唆された. 本研究では,2 次元的な動作分析にとどまっていることから, 今後はターンからクリアランス動作について 3 次元的に定量化し, 分析することが必要である. また, 本研究では対象者が使用したポールの硬さは不明であり, それが結果に及ぼした影響を明らかにすることは不可能である. 今後は, ポールの硬さを調査した上で, 身体 +ポール系のエネルギーなども加味した検討が必要であると考えられる.. まとめ本研究では, 棒高跳の女子世界トップレベル選手の跳躍動作の特徴を明らかにするために, 同程度の記録を有する男子棒高跳選手の跳躍動作と比較した. 主な結果は, 以下のようにまとめられる. 1) 体重は,FW 群が MV 群と比較して有意に軽く, 身長は同程度であった. 2) 助走速度および踏切速度は,FW 群がMV 群と比較して有意に遅かった. 3) FW 群は MV 群と比較して, 握りの高さが低く, 抜きの高さが大きかった. 4) 踏切時において,FW 群はMV 群と比較して身体重心高が高く, 地面に対するポールの角度が大きかった. 5) 踏切離地後からポールが最大に湾曲するまでの局面において,FW 群はMV 群と比較して, 肩がより屈曲位, 踏切足側の膝がより伸展位であり, 身体の慣性モーメントを大きくすることによって, 体幹が早期に後傾することを抑制していた. ポールの最大湾曲時付近において, ポール湾曲率に大きな差はみられなかった. 6) ポールが伸展しながら身体を引き上げる局面において,FW 群はMV 群と比較して, 急激に肩を伸展させ, 体幹を一気にスイングすることによって, ポールが早いタイミングで伸展していた. 7) ポールリリース時は,FW 群が MV 群と比較して, より垂直に身体を投射していた. 以上のことから, 棒高跳の女子世界トップレベル選手は, 同程度の記録を有する男子選手と比較して, 使用しているポールが短く, 助走速度が遅いにもかかわらず, それらをより優れた跳躍動作によって補っていることが示唆された. つまり, 日本の女子棒高跳選手が記録の向上を目指すためには, 同程度の記録を有する男子選手の動作ではなく, 女子世界トップレベル選手の動作を参考にすべきであることが示唆された. 謝辞本研究におけるデータは日本陸上競技連盟科学委員会の活動, および中京大学陸上競技部のご協力によって得られたものである. ここに記して感謝の意を表します.

12 662 有川ほか文献阿江通良 (1996) 日本人幼少年およびアスリートの身体部分慣性係数.Jpn. J. Sports. Sci., 15: Ae, M., Muraki, Y., Koyama, H., and Fujii, N. (2007) A biomechanical method to establish a standard motion and identify critical motion by motion variability: With examples of high jump and sprint running. 筑波大学体育科学系紀要,30: ベースボールマガジン (2016) 陸上競技マガジン増刊 2015 記録集計号,p Fràere, J., L'hermette, M., Slawinski, J., and Tourny- Chollet, C. (2010) Mechanics of pole vaulting: a review. Sports Biomech., 9: 淵本隆文高松潤二阿江通良 (1994) 棒高跳の動作学的力学的分析. 日本陸上競技連盟強化本部バイオメカニクス研究班編, 世界一流競技者の技術第 3 回世界陸上競技選手権大会バイオメカニクス研究班報告書. ベースボールマガジン社,pp 柿崎繁信湯浅景元 (2005) 棒高跳びにおける抜きの高さに影響を及ぼす要因. 中京大学体育学論叢, 46(2): 小山宏之村木有也武田理大島雄治阿江通良 (2007) 競技会における一流男女棒高跳, 走幅跳および三段跳選手の助走速度分析 ( 日本陸連科学委員会研究報告第 6 巻 (2007) 陸上競技の医科学サポート研究 REPORT2006). 陸上競技研究紀要,3: Morlier, J. and Mesnard, M. (2007) In uence of the moment exerted by the athlete on the pole in polevaulting performance. J. Biomech., 40: 高松潤二阿江通良飯干明藤井範久金高宏文結城匡啓森丘保典 (1997) アジア大会における棒高跳のバイオメカニクス的分析. 日本陸上競技連盟科学委員会バイオメカニクス研究班編, アジア一流陸上競技者の技術第 12 回広島アジア大会陸上競技バイオメカニクス研究班報告. 創文企画,pp 高松潤二阿江通良藤井範久 (1998) 棒高跳に関するバイオメカニクス的研究ポール弦反力から見た最大重心高増大のための技術的要因. 体育学研究, 42: 武田理村木有也小山宏之 (2006) 男子棒高跳における重心水平速度変化およびポール湾曲度. 陸上競技研究紀要,2: 武田理小山宏之村木有也吉原礼阿江通良 (2007) 記録水準の異なる男子棒高跳選手の跳躍動作に関するバイオメカニクス的分析 ( 日本陸連科学委員会研究報告第 6 巻 (2007) 陸上競技の医科学サポート研究 REPORT2006). 陸上競技研究紀要,3: 田中光 (2014) 棒高跳. 公益財団法人日本陸上競技連盟編, 陸上競技指導教本アンダー上級編レベルアップの陸上競技. 大修館書店,pp Wells,R.P.andWinter,D.A.(1980) Assessment of signal and noise in the kinematics of normal, pathological and sporting gaits. Human Locomotion, 1: 安田矩明 (1999) 棒高跳. 財団法人日本陸上競技連盟編, 陸上競技指導教本種目別実技編. 大修館書店,pp 吉原礼武田理小山宏之 (2006) 女子棒高跳選手の跳躍動作のバイオメカニクス的分析. 陸上競技研究紀要,2: ( 2016 年 4 月 8 日受付 2016 年 9 月 15 日受理 ) Advance Publication by J-STAGE Published online 2016/10/13

SICE東北支部研究集会資料(2011年)

SICE東北支部研究集会資料(2011年) 269 (2011.12.12) 269-10 Basic analysis of coaching in sprint motion using three dimensional motion capture data Masahiro Nagayama,Takayuki Takahashi *, ** *Graduate School Fukushima University,**Fukushima

体育学研究 , 棒高跳の跳躍動作における女子世界トップレベル選手の特徴 同記録の男子選手と比較して 有川 星女 1) 遠藤 俊典 2) 塚田 卓巳 3) 豊嶋 陵司 4) 小山 宏之 5) 田内 健二 6) Hoshime Arikawa 1, Toshinori

体育学研究 , 棒高跳の跳躍動作における女子世界トップレベル選手の特徴同記録の男子選手と比較して有川星女 1) 遠藤俊典 2) 塚田卓巳 3) 豊嶋陵司 4) 小山宏之 5) 田内健二 6) Hoshime Arikawa 1, Toshinori