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アスリートの腱からみるパフォーマンスと健康の最大化

  • Ken Saito
  • Feb 20, 2024
  • 7 min read

先日、KangaTechが数ヶ月に1回実施するウェビナーにて、カルフォルニア大学デイビス校のキース・バー氏が登壇致しました。


世界中から多くの方が参加していましたが、英語のみのセッションだったため、日本の方々が概要だけでも理解いただけるよう、内容を以下、要約致しました。動画(日本語字幕なし)をご覧になりたい方は、こちらのフォームにご記入いただくか、info@threenil.co.jpまでご連絡ください。

ウェビナー目次


バー氏のイントロダクション(1:44〜)

  • もともとはミシガン大学のアメフト部のS&Cコーチとして活動

  • そこで、同じプログラムをアスリートに与えても、各自反応(筋肉のつき方など)が違うことに興味を持ったため、カリフォルニア大学バークレー校にて修士課程につく

  • 更に、イリノイ大学で今まで現場で行ってきたS&Cの工程をラボで研究していった

    • ネズミにレジスタンスエクササイズを実施させ、筋肉の肥大パターンをみることで、細胞レベルで筋肥大の要因を発見した

  • その後、博士研究員としてミシガン大に戻り、筋肉の組織からの作成に取り組んだ

    • 実はその前に1年間ワシントン大学で耐久運動の父でもある、ジョン・ホロジー氏のもと、耐久運動中に特定のプロテインが活性化され、筋肥大を促進させることを発見した

  • ミシガン大では、失敗を繰り返しながら、ゼロから強い筋肉の作成に励んだが、筋肉同士をくっつけても腱がないと効果がないことを発見し、「腱」に着目

  • スコットランド、ダンディーで研究を続け、イギリスのサイクリングチームを強化するプロジェクトで、選手たちは筋肥大せずとも、筋力が上がったことを知る

    • つまり、筋肉量や神経順応以外に、「力の伝達」という要素も重要だということを確認した

  • 現在では、ラボで腱や筋組織、靭帯を作り、多様なコントロールされた環境にこれらの実験台をおき、結果を観察することができている


アイソメトリックローディングの重要性(9:23〜)

  • 肉離れの原理としては、腱が硬く、筋肉が強い場合が多い

    • 腱が硬い分、筋肉が働かなければならないため

    • また、レジスタンスエクササイズなどで腱が柔らかくなっていれば、筋腱移行部にストレスがかかり、そこが怪我する場合もある

    • 怪我をした部位によって、どのようなトレーニングを行っているかがある程度把握できる

  • トレーニングはピッチ・コートで行うものと、ジムで行うものの両軸で考える必要がある

    • 筋肥大をさせ、その筋肉を使えるよう神経を発達させ、力の伝達能力も鍛えなければならない

    • それを手助けできるのがアイソメトリックエクササイズ

  • ただし、アイソメトリックの動きは試合などで行わないため、疎かにするコーチが多い

    • アイソメトリックは接続繊維を鍛え、力の伝達を向上させるのに適している

図1 人工腱での実験の様子


  • 人口的に作った腱や靭帯をトレーニングすることで、アイソメトリックの重要性を検証してきた(図1)

    • アイソメトリックの方がダイナミックに腱をローディングするより多くの負荷に耐えられる(図2)

    • 両方行うことが一番効果的(図3)


図2 アイソメトリック・ダイナミックローディングの比較


図3 低強度 v 高強度(最大負荷)運動をしたあとのロッククライマーのストレングス


アイソメトリックエクササイズの種類(20:38〜)

  • ロッククライマーのアイソメトリックトレーニングは「Heavy Yielding」(図4)程度の負荷を10秒間ほどかける


図4 負荷と耐久時間別のアイソメトリックエクササイズ一覧


  • 強い負荷をかけると、筋組織にストレスが瞬間的にかかるが、徐々にリラックスしていく(図5)

    • 前屈をして、徐々に地面に近づける構造と同じ

    • 更に負荷をかけると、また高いストレスレベルを発揮するが、緩和される

    • 強い負荷であればあるほど、腱の強い部分にシグナルが届くが、時間が経つにつれ、より広い範囲が影響されていく

    • つまり、腱のより高い割合に力の伝達能力がつくため、長い時間のアイソメトリックを実施する

    • 怪我をしている腱においては更に効果的


図5 負荷レベルと筋組織にかかるストレスと緩和効果


事例:ジャンパー膝のトリートメント(27:01〜)

  • 実際にジャンパー膝(膝蓋腱炎)に悩む選手で実験(図6)

  • 30秒間x4レップのアイソメトリックトレーニングを週5回実施

    • アイソメトリックのため、筋肉痛のリスクが低い

  • 短期間で効果がみられる(図7)

  • 患部の周りを強化・ケアするのではなく、実際の患部を治療するほうが近道なのがわかる


図6 ジャンパー膝に悩む選手のスキャン


図7 同選手の7週間後のスキャン。回復度合いが顕著


  • オランダで同様の事例:76名のジャンパー膝に悩むハンドボール選手にアイソメトリックトレーニングを処方

    • 従来のエキセントリックなリハビリより痛みの軽減が早く、プレーへの復帰が早かった

    • 徐々に臨床的な成果もリハビリにおいてみえてきている


敢えて患部に負荷をかける(33:32〜)

  • 急性的な痛みで腱は腫れることがある

    • それにより、ゴルジ腱紡錘が圧迫し、痛みの信号を出す

    • 結果、負荷をかけられなくなってしまう

  • 早い段階で少量の負荷をかけ、水分を逃がすことで、圧迫感を軽減することが可能

    • 頻繁にやることで、早い段階からアイソメトリックを実施し、徐々に負荷を高めることができる

  • NBA選手の事例(ジャンパー膝)

    • シーズン中約50試合出場+トレーニングをこなしているが、それらの運動の際は患部の周りが負荷を受けている

    • そのため、ジムのセッションでは患部に負荷をかける

    • 多くの人は、運動したあとは6時間程度休憩を挟んでからでないと、再度運動は氏ないほうがいいと思うが、ダイナミックな運動中は患部の細胞は刺激を受けていないため、ジムで10分感力の伝達力を鍛えるのには効果的


固定器具の落とし穴(40:27〜)

  • よく疑心暗鬼のS&Cコーチには、激しいスプリントをして、両脚にエキセントリックな負荷を与えたあとに、片脚だけアイソメトリックな負荷を加えてみて、と伝える

    • 必ず、何もやっていない脚の方が筋肉痛になる

  • 足首を捻挫すると、必ずといっていいほど固定器具を与えられる(図8)

    • エジプトで4,500年前に使われていたものと同じ技術

    • 3日間使用するだけで、筋肉量が10%も減り、腱のコラーゲン量も20%減る

    • 健康な腱を固定してこの結果なのであれば、損傷している腱は固定してはならないことがわかる


図8 足首の固定器具が及ぼす筋肉と腱への影響


固定しつつ、モビリティを加える方法(47:00〜)

  • 骨や軟骨を固定しなければならない場合もあるが、その場合は定期的に固定器具から出し、水中でモビリティトレーニングもできる

    • 長期間動かさないことが一番怖い

    • 多くのドクターが長期間安静にすることを求めるが、パフォーマンスコーチとしてはそこは戦わなくてはならない

  • ロージャークトレーニングで負荷を軽減できる  

    • 痛みを感じる手前まで四肢を可動させ、そこからアイソメトリックを30秒間続ける

    • 慣れてきたら可動域が広がるので、通常の可動域に戻ったら、アイソトニックの動きを入れられる(2〜3週間後には通常のウェイトをリフトできる)

Arthrexなどの人工的な腱・靭帯での代用(53:03〜)

  • Arthrexの使用(NFLアーロン・ロジャーズ選手の事例)

    • 選手がアキレス腱を断裂した際、手術をし、Arthrexを埋め込んだ

    • 「より早く負荷をかけられるように」というが、実際の筋組織には負荷がかけられなくなる

    • よって、Arthrexに負荷はかけられるが、実際に筋力がつかないし、Arthrexがすり減ってくると、一気に筋組織に負荷がかかり、耐えられなくなり、再発する

  • 代替器具を使うことで、腱の細胞は増えるが、コラーゲン量は減り、コラーゲンの構成もランダムになったため、意図的に傷を作っているのと同じ(図9)


図9 膝蓋腱と脛骨プラトーをワイヤーで結んだ場合の腱の変化


  • 埋め込まれた人工的な腱などがあると、実際の腱に負荷をかけることが難しくなるため、非常に厄介


効果的な指標(59:06〜)

  • よく使う指標のひとつは「Rate of Force Development (RFD)」(力の立ち上がり率)

    • コントロールされた姿勢でなるべく早く、最大の力を発揮するようアスリートに伝えることで数値化できる

    • この数値をみることで、腱の硬さをみることができる

    • 最大出力が減り、RFDが高いと、最初に述べたような問題が起こり得る

    • その場合、高い負荷のアイソメトリックトレーニングや休暇を与える

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