日本経済新聞 関連サイト

ようこそ ゲスト様

日経 Gooday

ホーム  > スポーツ・エクササイズ  > “筋肉博士”石井直方のやさしい筋肉学  > スポーツ動作の質と力に関わる、筋肉の「動的特性」
印刷

“筋肉博士”石井直方のやさしい筋肉学

スポーツ動作の質と力に関わる、筋肉の「動的特性」

第12回 貝、昆虫、カエル、ヒト…動物種の筋肉はすべて同じだった

 コーチング・クリニック(ベースボール・マガジン社)

“筋肉博士”石井直方先生(東京大学教授)が、筋肉のメカニズムや機能を毎回わかりやすく解説していきます。今回は、スポーツ動作の質と力に関わる、筋肉の「動的特性」について。筋肉が発揮する「速度」と「力」との関係は“双曲線状”になることが、「あらゆる筋肉に共通した特性」だと石井先生は解説します。

スポーツ動作では力よりスピードが重要

 前回までは筋肉の「静的特性」について解説しました。これは力発揮の仕組みを理解するため、またデータを集めるためには便利な指標なので、研究の分野ではよく利用されてきました。

 しかし、実際の運動においては、静止したまま大きな力を発揮するという場面はあまりありません。スポーツ動作の質や強さを考える場合、どれだけ力を発揮できるかというよりも、どれだけスピードを出せるかということのほうがはるかに大きな問題となります。そこで、筋肉が収縮しているときにどういう特性を発揮するか、つまり「動的特性」が重要になってくるわけです。

スポーツ動作の質や強さを考える場合、どれだけ力を発揮できるかというよりも、どれだけスピードを出せるかということのほうがはるかに大きな問題となる。(©Pavel Shchegolev-123rf)
[画像のクリックで拡大表示]

 まずは、筋肉の代わりに人工のモーターを考えてみましょう。模型の自動車を走らせるとき、あるいはファンを回すための動力が欲しいときなど、それぞれの用途に合った動的特性をもつモーターを選ばなければなりません。モーターの動的特性とは、回転力(トルク)と回転速度との関係。わかりやすくいうと、「力」と「速度」との関係です。これはモーターのカタログには必ずグラフとして示されています。

 モーターにはさまざまなタイプがあり、力は強くても速度が出ないものもあれば、速く回るけれども力は弱いというものもあります。一般的な直流モーターを購入する場合、こちらの求めている力がそのモーターの最大出力の半分程度、あるいは求めているスピードがそのモーターの最大スピードの半分程度、という特性が満たされていると、一番いい選択といえるでしょう。

図1 直流モーターのトルク−回転速度関係の模式図
[画像のクリックで拡大表示]

 モーターの力‐速度関係を調べるのは簡単で、モーターに電源をつないで回せばいい。その上で回転軸に対して抵抗をかけていったときに、回転速度がどう変わるかを見ていきます。直流モーターの場合、抵抗が増える(回転するときの力が増える)と、徐々に速度が落ちていき、やがて止まってしまいます。この止まったところが最大トルクということになります。これは筋力でいうと、等尺性最大筋力に相当します。

 一方、モーターが最も速く回るのは何も負荷がかかっていないとき(無負荷最大速度)。典型的な直流モーターは、図1のように力の増大とともに直線的に速度が低下していきます。このグラフの真ん中くらいの数値のモーターを探すのが上手な選び方です。

1/2 page

最後へ

次へ

RELATED ARTICLES関連する記事

スポーツ・エクササイズカテゴリの記事

カテゴリ記事をもっと見る

FEATURES of THEMEテーマ別特集

  • 宴会で「尿酸値・血糖値・中性脂肪」を上げない賢い飲み方

    年末年始や年度の変わり目など、宴会が増える季節に、楽しくお酒を飲みながらふと頭をよぎるのが、「体重の増加」と「気になる検査値への影響」ではないだろうか。暴飲暴食が続くとさまざまな検査値に影響が及ぶ。今回は、働き盛りの世代に身近な「尿酸値」「血糖値」「中性脂肪」を上げないための、宴会での上手な飲み方・食べ方のコツをまとめた。

  • 青魚のDHAやEPAで、血管を若返らせて、メタボも抑制!

    サバ、イワシなどの「青魚」の健康効果が注目されている。青魚にたっぷり含まれるDHAやEPAは、血管を若返らせ、メタボを抑制したり、認知症のリスクを下げる効果も期待できる。手軽に食べられる「サバ缶」や「イワシ缶」も人気で、カルシウムもしっかりとれるため、骨粗鬆症の予防にもなる。

  • 老化を左右する血管! 若返りのポイントは?

    体の中に縦横無尽に張り巡らされた「血管」をよい状態に保つことは、健康を維持するため、そして老化を防ぐために極めて重要だ。では、強い血管をキープし、老化した血管を若返らせるには、何をすればいいのだろうか。本特集では、2万例を超える心臓・血管手術を手がけてきたスペシャリストに、血管の若さを維持する秘訣と、血管を強くする運動法・食事法を聞いていく。

テーマ別特集をもっと見る

スポーツ・エクササイズSPORTS

記事一覧をもっと見る

ダイエット・食生活DIETARY HABITS

記事一覧をもっと見る

からだケアBODY CARE

記事一覧をもっと見る

医療・予防MEDICAL CARE

記事一覧をもっと見る

「日経Goodayマイドクター会員(有料)」に会員登録すると...

  • 1オリジナルの鍵つき記事鍵つき記事がすべて読める!
  • 2医療専門家に電話相談できる!(24時間365日)
  • 3信頼できる名医の受診をサポート!※連続して180日以上ご利用の方限定

お知らせINFORMATION

人生100年時代プロジェクト

SNS

日経グッデイをフォローして、
最新情報をチェック!

RSS

人気記事ランキングRANKING

  • 現在
  • 週間
  • 月間

NIKKEICopyright © 2019 Nikkei Inc. All rights reserved.