種々の水中運動が下肢に及ぼす影響について指導教官富樫泰一発表者鈴木里紗キーワード：水中運動、床反力、障害予防１．研究目的近年、体に負担が少なく、運動効果が得られ、健康に良いと言われている水中運動（アクアビクス、アクアエクササイズ、アクアフィットネス等と呼ばれている運動）が盛んに行なわれるようになってきた。そこで、本研究では水中での連続ジャンプ動作に着目し、かかとの着地・未着地、水深、テンポ、方・両足支持による、床反力の違いを明らかにし水中連続ジャンプにおける適切な方法を検証する。２．研究方法２−１．アクアビクスクラスにおけるかかと着地の有無に関する VTR 撮影による現状把握石岡市にあるスポーツクラブでアクアビクスクラス（参加者 55 名）30 分間の水中 VTR 撮影２−２．会員への質問紙を用いた障害予防意識調査上記クラブのアクアビクスに参加している会員 160 名に質問紙による障害予防意識調査の実施２−３．水中床反力測定（１）対象: 茨城大学学生１名（身長 162,5cm・体重 54kg・22 歳・女性）（２）床反力測定方法水中床反力計を自作した。厚さ４mm，一辺が 50cm の正方形のステンレス板に防水ストレインゲージ（共和電業製、KFW-5-120-C1-16L5M2R）を対角線上に４枚貼り付け、水中ジャンプ時の床反力を測定した。床反力を平均ひずみから検出し、ひずみアンプ（共和電業製 DPM-310B）の出力を、データレコーダー（日本工電製，RMG-5304）に記録した。後日、データレコーダーの出力を A/D コンバーター（(株)インターフェース社製、PCI-3168C）を介して、パソコンに取り込み Excel にてデータ処理を施した。（３）ジャンプの試技条件設定 1）かかとを着地・不着地 2）テンポ 60 と 80 3）水深 110cm と 130cm 4）両脚・片脚これらのジャンプ動作の条件をそれぞれに掛け合わせ 16 通りになった。尚、跳躍高の設定が困難であるため、そのかわり動作のテンポを設定した。（４）床反力波形の分析跳躍高が安定する 1５秒から 25 秒までの床反力のプラス期を取り出し、各床反力を重ねあわせ加算平均した。そのデータを被験者の体重で正規化し、垂直方向の床反力のピーク値と力積を求めた。２−４．平均跳躍高被験者の水中側方から８mm ビデオカメ（SONY TRV900）を用いて VTR 撮影を行い、腸骨稜の上下移動高から平均跳躍高を計測した。撮影した VTR 画像はディジタイザーを用いてディジタイズし、そのデータを Excel に取り込み、ピクセル値から実長へと比例換算し、平均跳躍高を求めた。このとき、被験者直立位の腸骨稜高を０とした。２−５統計解析 2-3)で求めた床反力の力積を、２元配置分散分析法を用いて、テンポ・水深・動作様式間による違いを比較した。２−６．陸上連続ジャンプ（１）対象：茨城大学学生 1 名（身長 162.5cm，体重 54kg，22 歳・女性）（２）床反力測定方法陸上での連続ジャンプ時の垂直方向の床反力をフォース・プラットフォーム（キスラー社製：以下フォースプレートとする）を用いて測定した。（３）試技条件設定 1）テンポ 120 で軽く（つま先が浮く程度）2）高さを意識せずに 3）少し高く 4）できるだけ高くこの４条件でのジャンプとする。（４）平均跳躍高水中のときと同じように被験者の側方から 8mm ビデオカメラで VTR 撮影し、その画像から実長を求めた。３．結果と考察３−１．水中 VTR 撮影と会員への障害予防意識調査に関する結果と考察石岡市のスポーツクラブでアクアビクスクラスの水中 VTR 撮影を 30 分間行った結果、インストラクターがかかとを着くようにアドバイスしていたにもかかわらずかかとを着いていた人は約半数だった。また、障害予防意識調査ではアクアビクスに参加して痛みを感じたことがある人が 29%だった。痛くなった部位は、ふくらはぎが 44 %、膝が 41%と多かった。このように水中運動でも体に負荷がかかり、障害を起こすこともある（図１）。痛くなった部位もも足首腰膝ふくらはぎ図 1．痛くなった部位３−２．水中床反力に関する結果と考察（１）水中床反力のピーク値と力積に関する結果と考察「水深 110cm」での床反力（被験者の体重で正規化）ピーク値は、テンポが速いほうが高くなる傾向が見られた。逆に「水深 130cm」では、テンポが速いほうが床反力のピーク値が低くなる傾向が見られた。以上のことから、床反力のピーク値は、テンポによって変動しやすいと考えられる。一方、力積はテンポが遅いほうが力積は大きくなる傾向が見られた。また、「かかとを着かない」ほうが、力積が大きくなる傾向だった(図 2．3)。 2 1.5 床反力 1 0.5 0 時間 10 0 テンポ60 20 テンポ80 図 2.水深 110cm の床反力 1.5 1 床反力 0.5 0 1 3 5 7 9 11 時間 1306bh か検定した結果、「かかとを着く」・「着かない」間で有意差が見られた。このことから着地の仕方により下肢へかかる衝撃力が変動するということが考えられる。また、有意差が見られなかったが、水深が浅いと 1.27 倍力積が大きかった。テンポがゆっくりだと 1.43 倍力積が大きかった。このように水深、テンポは下肢への衝撃力に影響する可能性があると考えられる。（４）陸上での連続ジャンプと水中連続ジャンプの比較と考察陸上での連続ジャンプ時に受ける床反力のピーク値は、平均跳躍高 6.72cm のジャンプで 1.955 であった。このジャンプは水中ジャンプ時の「水深 110ｃｍ」・「テンポ 60」・「両脚支持」・「かかとを着かない」ジャンプと同じくらいの床反力に値する。やはり水中ジャンプ時に受ける床反力は、陸上に比べて少なく、水中のほうが陸上に比べ下肢が受ける衝撃力が小さいことが明らかになった(図６)。 1308ｂｈ 60 40 図 3:水深 130cm の床反力（２）平均跳躍高の結果と考察水深差、テンポ差による違いがはっきりと見られた。同じ水深ならばテンポがゆっくりのほうが、同じテンポなら水深が深いほうが平均跳躍高は高くなることがわかった(図 4.5) 30 25 20 平均跳躍高 15 (cm) 10 5 0 1106bh 1106oh 1108bh 1108oh 図 4.水深 110cm の平均跳躍高 1106bh=テンポ 60 両脚支持かかと着く 1106oh=テンポ 60 片脚支持かかと着かない 1108bh=テンポ 80 両脚支持かかと着く 1108oh=テンポ 80 片脚支持かかと着かない 25 20 平均跳躍 15 高(cm) 10 5 0 1108oh 1108ot 1308oh 1308ot 図 5.テンポ 80 の平均跳躍高 1108oh=片脚支持かかと着く 1108ot=片脚支持かかと着かない 1308oh=片脚支持かかと着く 1308ot=片脚支持かかと着かない（３）統計解析の結果と考察力積に動作様式の差、水深差、テンポ差がある力積 20 0 0 5 10 15 20 25 平均跳躍高(cm）図 6.陸上ジャンプと水中ジャンプの力積と平均跳躍高上のライン：陸上ジャンプ下のライン：水中ジャンプ４．まとめ（１）陸上ジャンプ時よりも水中ジャンプ時のほうが、床反力が小さいことが明らかになった。このことから、水中運動は、下肢への負担が陸上よりも少なく腰痛の人や高齢者にも適した運動であると言える。（２）力積について着地の際、「かかとを着く」か「かかとを着かない」間で有意差が見られた。また、水深によっても有意差が見られた。着地動作、水深は下肢へ与える衝撃力の強さに影響していると考えられる。（３）水深が深くなると浮力も増大し自分自身が支える体重の負担が軽減する（水深 110cm 水中静位における体重約 23kg、水深 130cm で約 8kg）。しかし水深の増大とともに平均跳躍高の増大が見られ力積は増大した。水中運動の指導の際には水深と跳躍高との関係に注意が必要なことが明らかになった。５．文献１）清水富弘（1997）：アクアスポーツ科学，科学新聞社２）野村武男（1987）：アクアフィットネス，善本社