ウォーキングで意識したい『振子運動』①倒立振子

良い靴が、素敵な明日へ運んでくれる。

当HPへお越しいただき、誠にありがとうございます。

靴と歩行の調律家 田村智津子です。

山口県下松市にて、3万人の足をみてきたママさん理学療法士が、足元のおしゃれと健康の両立を本気で応援します！

今回は、ブログに書くかどうか迷ってきた、専門的でマニアックな記事ですが、『こんな動きをしているんだな～』と、何となくイメージしていただけるだけでも歩き方を改善する効果があると思いましたので、思い切って載せることにしました。

よかったら、最後までご覧ください。

 

振子運動は効率よく歩くための仕組み

歩行には2種類の振子運動が関与

人間は、余計な力を使わなくてもいいように、さまざまな仕組みを利用して歩いていますが、振子の原理はそのひとつです。

歩行分析は奥深く、挙げるときりがないのですが…

正常歩行を側面から見るだけでもこんなに(^^;

ここでは、簡単に２つに分けます。

 

立脚期：足を地面に着けて体重を支えるところ
　　　　⇒ 倒立振子を利用し、足にかかる下向きの力を前進する力に変換
　　　　　（足で体を支えるときにブレーキをかけず、力を前方へ受け流すイメージ）

遊脚期：足を地面から浮かせて前に振り出すところ
　　　　⇒ 遊脚振子を利用し、足を楽に動かす

立脚期には倒立振子、遊脚期には遊脚振子が作用

 

立脚期と遊脚期とでは、違う形の振子運動が起こるのですが

今回は、立脚期の振子運動『倒立振子』について解説します。

※今回は矢状面（側面からみたところ）の倒立振子のみ記載しています。
　全額面（正面からみたところ）の倒立振子も存在しますが、マニアックすぎるので割愛します。

 

歩行における『倒立振子』とは？

立脚期で起こる、逆振子運動

一般的に『振子』といえば、こんなイメージですよね。

『倒立振子』は、地面に着いた足を中心とした、通常とは逆向きの振子運動です。

棒高跳びをイメージすると、動きが何となく分かる

 

倒立振子とロッカーファンクション

ロッカーファンクションとは

足を地面に着いたときにかかる下方向きの力（体重）を前方向に進む力に変換するための『振りてこ』のメカニズム。

足部には回転運動の中心軸となる場所が3か所あります（踵，足関節，中足指節関節）

ヒールロッカー ⇒ アンクルロッカー ⇒ フォアフットロッカー

というように、踵からつま先へと、回転軸がスムーズに移動していきます。

 

ヒールロッカー

踵を中心とした回転運動で、下向きにかかる力を前向きに変換

踵 ⇒足の裏 の順に、ゆっくり着地することで衝撃を吸収（体にかかる負担を減らす）

靴が足に合っていないと、足が靴の中で前に滑ってしまいます

 

アンクルロッカー

足関節を中心とした回転運動

立脚中期に向けて振子が立ち上がり、運動エネルギーを位置エネルギーへ変換するところ
⇒位置エネルギーはフォアフットロッカーで再び運動エネルギーへ変換
⇒歩行に必要なエネルギーを生み出す、倒立振子の要

 

フォアフットロッカー

M(T)P関節（中足指節関節；足趾の付け根）を中心とした回転運動

振子の最終域で重心が落ちてこないよう、回転軸を変化させている

　⇒下方向の力を、前に進む力へ変換

ウィンドラス機構を補助し、つま先で効率よく地面を蹴る

反対側の足を出すとき地面に引っかからないよう、体を押し上げている

 

倒立振子＋ウィンドラス機構で、歩行効率アップ

ウィンドラス機構は、足の裏にある足底腱膜を介して、ふくらはぎの筋肉の力を足の指へ伝達する仕組みで、倒立振子とともに（フォアフットロッカーのところで）作用し、身体を効率よく前に押し出しています。

 

靴が足の邪魔をするなんて、もったいなさすぎます！

元々、人間の身体には、エネルギーを無駄にしない効率的な歩き方ができる機能が備わっています。

歩行は、自転車に乗るのと同じように、一度習得すれば（体のどこかに不調が起こらない限り）特に意識しなくてもできるので、単純な運動だと誤解されやすいのですが、実は、非常に複雑で繊細なコントロールが要求される運動です。

また、身体には、転倒しないように反射的に身体の使い方を変えてバランスを取る仕組みも備わっていますから、靴が足に合っていなくて身体の使い方が変わっても、気付きにくいのです。

本来する必要のない動きをしなくてはいけなくなって、疲れやすくなったり、足腰に余計な負担がかかって関節の痛みや変形が起こったりする原因のひとつになります。

靴が足の邪魔をするなんて、もったいなさすぎます！

大切な足を守ってくれる靴のこと、少しでも注目していただけたら嬉しいです。

 

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