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関節が動くしくみには・・・

 

みなさん、こんにちは!

パーソナルトレーナーの坂口です。

骨格筋が全身の関節を動かすことで、あらゆる運動を可能にしている。さらに、各関節の動きには、発揮される力を増減するテコのしくみが作用している。

 

骨格筋の起始と停止

骨格筋は、縮む方向に力(筋張力)を発揮し、その力が腱を介して骨を引くことで関節の動きが起こる。骨への付着部のうち、身体の根元側(近位側)にあり、動きの少ない方を通常は「起始部」とよぶ。身体の先端側(遠位側)にあり、動きの大きい付着部は「停止部」とよばれる。細い両端に対し、筋の中央で盛り上がる部分を「筋腹」とよぶ、また、腱には筋腹の両端部分を指す「外部腱」と、筋腹の表面または内部で膜状に伸びる「腱膜(内部腱)」がある。

 

関節を動かすテコのしくみ

力点・支点・作用点でレバーを動かすしくみを「テコ」とよぶ。人間のあらゆる関節はテコのしくみによって動いている。テコには、力で得する(距離で損する)「力型テコ」と、距離で得する(力で損する)「距離型テコ」がある。人間の関節は典型的な「距離型テコ」である。すなわち、力点が作用点よりも支点に近い(テコ比が小さい)ため、少しの筋収縮でも作用点の負荷を長い距離動かせる代わりに、大きな力を発揮しなければならない。

 

筋張筋が生む関節トルク

テコのしくみにおいては、筋張力が力点(停止部)を引く力によって、支店(関節)を軸にレバー(腕)を回転させる力が生じる。このレバーに生じる回転力のことを「関節トルク」という。つまり、筋張力がそのまま外部へ発揮されるのではなく、関節トルクを生じさせることにより、レバーを通じて作用点から外に力を発揮する状態になる。なお、テコのしくみにおける支点と力点の距離をモーメントアという。筋のモーメントアームが長くなるほど、同じ筋張力でも関節トルクは大きくなる。すなわち、発揮される力では少し有利になるが、その分、負荷を持ち上げるのに長い距離を収縮する必要が生じる。

 

~筋の部位別名称(上腕二頭筋)~

~モーメントアームと関節トルク(上腕二頭筋)~

 

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