【NESTA要約】14：「生体力学」定義と用語のまとめ（3）

NESTA-PFTの資格取得を目指している方は、こちらの記事を見ることによって、教科書の予習復習に役立ててください。

また、パーソナルトレーナーに興味がある方も、参考にしてもらえればと思います。

【前回の記事】

生体力学の基本的な定義

生体力学は、「運動学」「動作学」「運動力学」の３種類を統合したものです。

身体がどのように動くか、その動きが筋肉によるものなのか、それとも外部からの負荷や活動を伴う荷重によるものなのかを研究する学問で、物理の法則を人間の身体に応用したものになります。

身体が動く際には、筋が収縮するよう神経系が指令を出し、筋により骨と関節が動きます。

そのため、身体は関節を軸として筋収縮の方向へ動きます。

パーソナルトレーナーとして、指導する際に動作の原因や要員を理解することでトレーニング効率と安全性の向上につながります。

円運動および力の種類

円運動とは、回転軸を中心とした運動になります。

軸の周りを回転させる力のことを「トルク」といい、力の大きさと方向、回転軸からの距離によって決定されます。

軸からの距離が大きければ大きいほど、加えられた力によって生じる円運動の変化が大きくなります。

力が軸に対して垂直（力点角度が９０度）に作用した場合は、すべての力がトルクになります。

９０度より大きい場合は、圧縮され小さい場合には分散されます。

力のいくらかは圧縮か分散されます。

力の種類

筋の力学的特徴

長さと張力の関係

筋の長さによってもたらされる張力の関係で、張力が最大となるのは静止長を過ぎてから起こりますが、

これは主にアクチンとミオシンの重なる範囲が最大になることによります。

アクチンとミオシンの重複がなくなるほど伸張する（受動的不全）

アクチンがミオシンの滑りこみが起こらないほど極端に短くなること（能動的不全）

力学的モデルの構成要素

筋収縮により発揮される張力を力学的モデルで考える構成要素は３つです。

収縮要素（能動的）

筋の繊維のこと。

アクチンとミオシンの滑り込みにより、自ら張力を生み出します。

直列弾性要素（受動的）

主に腱のこと。

収縮要素にお直列する存在のため、その収縮によって引き延ばされる弾性エネルギー（バネエネルギー）が蓄積され張力を発揮する。

並列弾性要素（受動的）

筋周囲の筋細胞膜や結合組織（筋内膜、筋周膜、筋外膜）などのこと。

筋が外部の力によって静止長よりも引き延ばされることで、弾性エネルギー（バネエネルギー）が生まれ、張力を発揮する。

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