身体とテコ(テコの原理)
身体とテコ
トレーニングをする上で頭に入れておきたいのが「テコの原理」です。
私たちの身体は筋肉が収縮し骨が動く際、関節を介してテコの原理が上手く働くことで、ある動作に適した働きや役割に必要な力で効率よく動く事を可能にしています。
どこを支点とみなすかで「どのテコになるのか」が変わるため、非常にややこしい内容になります。
主に下記3種類のテコを利用して動かしていて、それぞれに特徴があります。
①「作用点、支店、力点」の順に並ぶ一般的なテコ
②「支店、作用点、力点」の順に並ぶ力のテコ
③「作用点、力点、支店」の順に並ぶスピードのテコ
はじめに「テコの原理」、続いて「第1のテコ」「第2のテコ」「第3のテコ」と3つのテコについてひとつずつ詳しく説明していきます。
テコの原理とは
テコの原理は小学校で学習します。念のために内容を確認しておきましょう。
テコは、弱い力で重たいもの動かしたり、微小な運動を大規模な運動に変換する物理のことを言います。
あらゆる身体動作の基礎となっているもので、重量物を楽して動かしたり持ち上げたりすることを可能にしています。
テコは一本の棒の上で支点を中心に、力点、作用点と３つの点から構成されています。
力点に力を加え、支点を中心として、テコを稼働させると・・・その結果、作用点の重量物が動く。
これが、テコの原理です。
(支点は動かないよう固定しているため、力点を動かすと作用点が動く仕組み)
実験をすると、支点から力点までの距離が、支点から作用点までの距離の2倍であれば、得られる力は加えた力の2倍になることがわかります。
テコを使用して楽に重量物を動かすためには、いくつかのコツがあります。
①柄(支点〜力点間の距離)の長さをできるだけ長くすること
なるべく支点から離れたところに力点を置く
②支点をできるだけ作用点に近づけること
支点のなるべく近くに作用点を置く
3点(支点・力点・作用点)の位置関係とその間隔によって、テコの性能が左右されます。
第1のテコとは
第1のテコは
回転の中心となる「支点」を挟んだ両サイドに「力点」と「作用点」があるテコ。
シーソーのような動作で、比較的安定感があるテコと言われています。
支点が力点に近い時、速いスピードと大きな可動域を生じさせます。
支点が作用点に近い時大きな力を発揮します。
ヒトの関節運動で例えるなら「下腿三頭筋による足首の底屈」や「上腕三頭筋による肘の伸展」に当たります。
動きが安定しているテコは、安定して体重を支える必要がある「抗重力筋」に関わる関節に多く見られます。
第2第のテコとは
第2第のテコは
作用点が真ん中にあり、一番遠くに力点があるテコです。
この運動では、作用点よりも遠くに力点があるため、小さな力でも大きな力を生むことができる特徴があります。いわゆる「力のテコ」です。
身体全身を支え動作の中心になる足の母指球を支点にした、かかとを持ち上げる下腿三頭筋の運動が、この第2のテコに当てはまります。
⚠︎注意⚠︎
書籍によっては、この運動も第1のテコであると紹介されているものもあります。どこを「支点」として動作するのかでテコ種類が変わってしまいます。
第3のテコとは
第3のテコは
作用点と支点の間に力点があるテコです。
第3のテコでは作用点が遠くにあるため、あまり大きな力は出せません。
しかし、筋肉が少し縮むだけで、作用点を大きく動かすことができます。つまり、スピードを出すのに適した「スピードのテコ」です。
関節運動でいうと、「上腕二頭筋による肘の屈曲」が挙げられます。
テコ比
支点と力点，支点と重点(作用点)との距離を腕の長さといい，両腕の長さの比も若干違います。
これをテコ比といいます。
また人それぞれ骨格の形や長さが違うため比較すると、同じ部位でもテコ比に差が出てきます。
テコ比によって、実際に筋肉が発動する力と動作として伝わる力には差が生まれているということになります。
人により、末端部でスピードを発揮しやすいタイプと、スピードよりも力を発揮しやすいタイプに分かれます。
テコ比は人それぞれの生まれ持った特性で、鍛えてどうなるものでもありません。
骨格を見る事で、スピード重視型なのか力重視型なのか見分ける事が出来ます。
しかし、筋肉の場合、持久力トレーニングによって赤筋だけを鍛えたり、パワートレーニングによって白筋を重点的に鍛えたりすることができ、その出力特性をパワー型又は持久型のどちらにも近づけることができます。
自分が何型なのか理解しておくことは、自分がどのスポーツに向いているのか、ポジション、プレースタイル、どんなトレーニングをしたら持ち味が発揮させれるかなど、今後の方向性を決める1つの要素になります。
それに伴い人それぞれトレーニングメニューも大きく変わります。
BUNGOからの一言
人の身体は上記でお話した3つのテコの原理を適用させて考える事が出来ます。
普段、日常動作において無意識に行なっている動作も、テコの原理に当てはめて考えて見ると効率的であったり、逆にテコの原理を理解することで自身の出力特性が理解できるためパフォーマンスの改善に繋がる事もあります。
また自分に適した運動動作(プレースタイルなど)、競技種目(ポジションなど)を考える上でも重要な知識です。
テコの原理を用いて、論理的にトレーニングすることは、目的や目標を明確になるため、モチベーションupや近道のヒントになると思うので色んな視点でトレーニングと向き合って頂きたいと思います。