Joint Torques

Andrea Biscarini, Fabio M. Botti, and Vito E. Pettorossi

この研究では、インクラインスミスマシンで前後傾スクワットを行う際に、関節の回転力や負荷を算出するバイオメカニクスモデルを開発しました。スミススクワットは体のポジショニングの種類が多く(胴の傾き、足の置き方、関節の角度の組み合わせなど)、つま先とかかとへの体重配分が容易です。これらのエクササイズの特性は、マシンの傾きを利用することで、特定の筋肉群を刺激すると同時に特定の関節部分への負荷を軽減できることです。マシンの後方への傾きによって膝関節のトルクや脛骨大腿骨関節、膝蓋大腿関節の強縮が弱まる一方、腰や仙骨のトルクは強くなります(前方の場合は逆になります)。膝の屈伸角度が小さいとき、マシンの前傾に沿って膝関節の靭帯(後十字靭帯)にかかる張力が強くなり(後傾の場合は弱くなり)、膝の屈伸角度が大きいと、この動きは逆になります。マシンを後方に30度傾け、足首と腰の角度を組み合わせて膝の角度を最適な状態にすると、膝を曲げる角度が0~60度のとき、前後の十字靭帯にかかる負荷が軽減されます。マシンを後方に傾け、足裏への加重を均一またはつま先にかけてスクワットを行えば、前十字靭帯に負荷をかけず安全な状態を保つことができます。こうして前十字靭帯にかかる張力の調節方法が明らかになりました。