マシンピラティスで台を戻す終わり際、急に速く感じるのはなぜか。弾性エネルギーの蓄えと放出、筋肉による制動を、跳躍や歩行の研究から読み解く。マットとの優劣やばねの強さだけで判断せず、戻り始めから停止までのどこを観察し、指導者に何を伝えるかを具体的に考える。
押し出す間は落ち着いていたのに、台を戻す終わり際だけ、足元が先に帰ってしまう。マシンピラティスのこんな場面で、「端に近づくほど、ばねが強く引いているのだろうか」と考えたことはないだろうか。
先に答えると、終わり際に速く感じたことだけで、そこでばねの力が増えたとは判断できない。弾性を持つものからエネルギーが戻ることと、体がその動きを減速させることは、分けて考える必要がある。歩行や跳躍の研究でも、エネルギーの蓄え、放出、筋活動は、それぞれ異なる変化を示している。[2][13]
ただし、ここで扱う研究から、リフォーマーの端で誰もが急に加速するという法則は導けない。この記事で考えるのは、器具の優劣より、戻り始めから止まるまでをどう見分けるかだ。「マシンピラティスのばねは往復で同じ力？リフォーマーの戻りの抵抗を読む」では往復の抵抗を扱っている。こちらは、戻る力を受けながら停止へつなぐ場面に絞る。
ばねが返すエネルギーと、速さは同じものではない
弾性エネルギーとは、変形した弾性のあるものに蓄えられ、戻る際に取り出されるエネルギーを指す。運動の研究では、腱や義足の弾性部材による蓄えと放出が調べられている。蓄えがあることは、次の動きに利用できる可能性を意味するが、実際の移動には、体を支える働きも関わる。[2][13]
たとえばFeyらは、片側の膝より下を切断した人12人を対象に、硬さの異なる義足での歩行を比較した。歩く速さを1.2m/sにそろえた試験で、義足が軟らかくなるとエネルギーの蓄えと放出は増えた。しかし、機械的効率は下がり、体を支えるための筋活動も増えた。返ってくるエネルギーが多ければ、人の仕事がその分だけ減るという結果ではなかった。対象は義足を使う人であり、18〜39歳の女性のピラティスに同じ結果をそのまま当てはめることはできない。[2]
ここでの機械的効率は、エネルギーを動作の仕事にどう結び付けるかを見る指標である。気分としての「楽だった」とは別の話だ。この研究では、ばねに似た弾性の働きを利用していても、体を支える仕事との組み合わせによって結果が変わった。硬さだけを見れば済むほど、人の動作は単純ではない。[2]
これをピラティスの見方に移すなら、「戻る助けがある」と「止まるところまで任せられる」を同じ意味にしないことだ。これは義足の数値を器具へ移植する主張ではなく、観察する項目を分ける提案である。台が動いてくれる印象と、自分の望む位置で落ち着く印象を、それぞれ言葉にしてみる。
立川駅北口でエスカレーターに乗るとき、運んでもらえることと、降り口で足を置くことは別の出来事だ。台に乗る運動も、助けがあるという一言では、動作の終わりまで説明しきれない。器具に任せる範囲を決めつける前に、どこから速く感じ、どこで止まりにくかったかを分けたい。
初日の汗は、予約した人だけが持ち帰れる。
戻りの仕事は「力を抜いて終わり」ではない
筋肉が力を出しながら長くなる働きを、遠心性収縮という。短くなりながら力を出す求心性収縮と区別され、動きを受け止める局面で重要になる。伸ばされてから短くなる一連の動作は、伸張短縮サイクルと呼ばれる。戻る方向へ動いているからといって、筋肉の働きまで休みと考えるのは早い。[5][6]
ただし、台が体に近づく方向と、特定の筋肉が長くなる方向を、見た目だけで同一視することも避けたい。IshikawaとKomiが10人の片脚での着地跳躍を調べた比較実験では、落下の強度を上げても跳ね返る高さを一定にすると、制動中の筋束の伸びは減り、腱組織の伸びは増えた。筋束とは、筋肉の中で束になった線維のまとまりである。対象は着地跳躍を行う10人であり、18〜39歳の女性のピラティスで同じ変化が起こるかは別に確かめる必要がある。[13]
つまり、脚全体が衝撃を受ける動きでも、中の筋束と腱は同じようには伸びていなかった。次に押し出す局面では、腱組織の短縮が大きくなった。研究者は、事前に受ける伸張の強さが、エネルギーの蓄えとその後の反跳に影響すると解釈している。[13]
この違いを知ると、マシンで「戻した」という外見だけから、「筋肉を十分に伸ばした」「今の戻りはすべて遠心性の仕事だ」と言い切る必要がなくなる。体の中の仕事は、台の移動をそのまま縮小した映像ではない。跳躍の結果はピラティスの筋活動量を示さないが、外から見える移動と内部の働きを区別する理由になる。[13]
同じ実験では、落下の強度が高くなると、接地前と制動中の平均的な筋電活動は増え、押し出す局面では減った。筋電活動は筋肉への電気的な活動を捉える指標であり、ここでは仕事を始める前後の配分まで変わっていた。「動いている間に力を出す」という説明だけでは、準備の部分が抜け落ちる。[13]
したがって、戻りの終わりが気になる人は、終点の形だけを採点しなくてよい。動き始めはどうだったか、途中から追い付こうとしたのか、止まる直前に初めて慌てたのか。こうした区切りを指導者に伝える方が、「全体的にきつい」より、どの場面を一緒に見直したいかが明確になる。
減速する能力と、押す能力は同じ成績表ではない
止める仕事を、押す仕事の弱い版として考えないことも大切だ。Zamparoらは、競技者20人に方向転換を含む往復走を行わせ、体の動きから機械的な仕事とパワーを計算した。パワーは、仕事をどれほどの速さで行うかを見る量である。最大速度での制動側のパワーは約21W/kgで、正のパワーのおよそ2倍だった。対象は競技者であり、18〜39歳の女性が行うピラティスに、この倍率をそのまま当てはめることはできない。[9]
ここでいう負のパワーは、悪い動きという意味ではない。減速させる側の仕事を表す言葉である。運動を語るときは、押した、跳んだ、持ち上げたという出来事が目立つ。しかし往復走では、方向を変えるために速度を落とす仕事も大きかった。前に進まなかった時間にも、力学的な仕事がある。[9]
この研究は、遅い、中程度、最大という速さと、5〜20mの距離条件を組み合わせている。速く、短い距離を往復するほど、総機械的仕事は大きくなり、機械的効率は反対の傾向を示した。一定速度の移動だけを見る場合と、加速・減速を繰り返す場合とで、運動の見え方が変わる。[9]
だからといって、ピラティスでも戻りの負担が押す負担の2倍だという意味にはならない。数値は往復走の最大速度条件の結果だ。持ち帰りたいのは倍率ではなく、「同じ往復の中でも、進める仕事と止める仕事を別々に評価する」という視点である。[9]
レッスン中に、押すところはできたのに戻りだけ落ち着かない、と感じても矛盾ではない。そこから筋力不足という診断を自分につける必要もない。まずは押す場面と戻る場面を分けて伝えたい。回数をこなしたという記録の横に、戻りのどこで困ったかという記録を置くと、次に見てもらいたい動作が残る。
体のばねは、ひとつの仕組みで説明できない
腱が伸びて戻る話を聞くと、反動の効果はすべて腱のばねだと思いやすい。だが、伸張短縮サイクルの働きはそれだけでは説明しきれない。Fukutaniらのラットのヒラメ筋を用いた実験では、先に伸ばす動作を入れると、その後に短くなる局面の力は大きくなった。一方、アキレス腱の長さの変化には条件間の差がなかった。対象はラットの筋であり、18〜39歳の女性の動作を直接説明する結果ではない。[5]
短くなる局面での腱の短縮量は、伸張を先行させた条件で0.20±0.14mm、短縮だけの条件で0.17±0.09mmだった。力が増える現象は認められたのに、腱の短縮量の違いでは説明しにくかった。著者らは、腱の伸びの寄与を見直し、他の要因も考える必要があるとしている。[5]
先ほどの人の着地跳躍では、落下の強度によって腱の伸びと反跳が変わった。それに対して、この動物実験は、力の増加を腱の弾性エネルギーだけで片付ける説明に問いを投げかける。対象と動作が異なるため、どちらかを消す読み方は適切ではない。腱の寄与が見える条件と、それだけでは足りない条件がある。[5][13]
マシンに付いたばねと、人の筋肉や腱を、同じ一本のばねとして扱わないためにも、この区別は役立つ。台が戻った映像だけから、器具と体内のどこにエネルギーが蓄えられ、どこで使われたかを断定することはできない。力が返るという共通点は、内部の仕組みまで同じだという証明ではない。[5][13]
数字で読む蓄えと制動
義足の硬さを比較した歩行試験は12人が対象で、歩行速度は1.2m/sにそろえられた。[2]
片脚の着地跳躍の比較は10人が対象で、落下の強度によって筋束と腱の伸び方が分かれた。[13]
往復走の研究は競技者20人を対象とし、速さと距離を変えて制動の仕事を調べた。[9]
最大速度の往復走では、制動側のパワーは約21W/kgで、正のパワーのおよそ2倍だった。[9]
ラットの筋実験での腱の短縮量は0.20±0.14mmと0.17±0.09mmで、条件間の差はなかった。[5]
初日の汗は、予約した人だけが持ち帰れる。
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