Biomechanics of Off-Center Monoarticular

Andrea Biscarini

レバー調整式マシンによる単関節のオープンキネティックチェーン・エクササイズと、関節の回転軸(J)と負荷をかけるレバー(「バランス」運動)の回転軸(C)の相対的配置について、2次元のバイオメカニクスモデルを開発しました。このエクササイズは図形的な面では次のような特徴を持っています。つまり関節の角度は、身体に当たるパッド(P)と関節の回転軸(J)の間の距離や、CPとJPの間の角度(例:負荷設定レバーと運動している手足との間の角度)によって変わります。こうした変化は、関節運動学及び選択したウエイトスタックの重さによって、逆動力的問題の観点から、間接にかかる負荷と筋肉のトルクに大きく影響します。そのため、筋肉のひねりやせん断、関節の軸にかかる負荷は理論的に、CとJの位置関係やCPの長さを関数として算出することが可能です。さらに、関節の運動、マシンの構造、外部から加わる負荷などの条件を加えることも必要です。これらの結果から、この研究では「バランス」運動のカムの最適な設定を導き出すことができました。また、レッグエクステンションマシンでの運動時に膝関節にかかるせん断力を最小化する、「バランス」運動の図形的な処理も可能になりました。