運動の量を表す方法

運動や作業をすることを「仕事」と表現してその量を表現する方法があります。

そもそも仕事とは、「エネルギーの消費の対価として何らかの効果を得ること」としています。

例えば、大玉転がしをした場合の仕事量は、玉を押した力と玉を移動させた距離をかけた値になります。

これは、仕事する力をN(ニュートン)に、移動した距離m(メートル)をかけることになります。

仕事量J(ジュール)＝N×m

また、運動の効率を表す値に仕事率があります。

これは、W(ワット)という単位で表現され、1秒間に1Nの力で1m動かした時にこの仕事率を1Wとします。

このW(ワット)はよくスポーツジムなどのエアロバイクなどに表示されています。

トルクとモーメント

運動を表現する中で理解しておかなければならないキーワード、「モーメント」と「トルク」について説明していきます。

モーメントとトルクは回転する力を意味しています。

この回転を発生する力の代表がテコの原理です。

このテコの種類には3種類あります。

それぞれ支点・力点・作用点の位置が変わりそれぞれに特徴があります。

第１のテコは、支点が中心にあり力点と作用点に挟まれている形です。第１のてこは身体を安定される働きがあります。

第２と第３のテコは、支点の対して力点と作用点が逆転している形で、第２のテコは力で有利、第３のてこは速度・距離で有利となります。

テコは力点に力が働くことによって回転・モーメント（トルク）が発生し、支点を利用して作用点の物質が動く・回転します。

バイオメカニクス

運動を表現する方法として昔から使われているバイオメカニクス。

例えば、皆さんごく当たり前に行なっている立っている動作「立位」とも言われます。

この時の足関節では、くるぶしのところに重心があり、重力があるため地面に向かって伸びる重心線が、くるぶしにある重心よりも前方に位置しています。

つまり、力の働きでは前に倒れてしまう働きが起きているわけです。

しかし身体の表と裏で収縮と弛緩の筋肉のバランスによって安定して立っていることができます。

このように重力がある中で身体がどのようにバランスをとっているのか、重力や遠心力の影響を身体がどのように受けるかを力学と解剖学をミックスさせて表す方法をバイオメカニクス（生体力学）、ボディメカニクス（身体力学）と言われスポーツやリハビリテーションの分野で昔からよく使われています。

運動学

皆さんは、日頃から身体を動かす運動を様々な学問を用いて表現していることはご存知でしょうか？

その様々な学問を用いて運動を表現するのを運動学と言います。

基本的には、「解剖学」「力学」「生理学」が用いられます。

例えば、腕立て伏せの動きでは、身体は重力により地面の方向に押し付けられます。

このため、肘には自然と曲がる動作えの力が入ります。

しかし、重力に抵抗する様にゆっくり身体を下ろしていくため、上腕三頭筋に遠心性収縮させながら腕立て伏せの動作が行われています。

この動作を運動学「解剖学」「力学」「生理学」で分けてみると、動作である肘を曲げる、上腕三頭筋を使っているこれらは「解剖学」、重力のよって地面に押し付けられる、肘に曲がる方向の力がかかるこれらは「力学」、上腕三頭筋に遠心性の収縮がかかっているこれは「生理学」とこの様に振り分けられます。

皆さんも、スポーツ選手やモノマネ芸人さんの動きや声を真似て似たことはあると思います。最初は映像を見たりして観察、分析をして見よう見まねに身体を動かして徐々に感覚をつかめてくると、感覚だけではなくなんとなくから「こうなっているからこうできる」と理由付けできるようになっていきます。

このように、どのように運動が行われているかを他の学問を使いながら総合的に理由付けする学問が運動学です。

近年では心理学も取り入れたスポーツ心理学や認知心理学といった心理学の分野も加えることがあります。

コラーゲンとヒアルロン酸

健康食品でよく耳にする「コラーゲン」と「ヒアルロン酸」、これらはそもそも身体の中にあるもので骨を始め皮膚や軟骨に存在しています。

コラーゲンは動物由来のたんぱく質で、ヒアルロン酸はムコ多糖類と呼ばれるでんぷん質のようなものです。

コラーゲンは網目状に、ヒアルロン酸が網目状の隙間を埋めています。

ヒアルロン酸は保湿力に優れており、１ｇのヒアルロン酸で約6ﾘｯﾄﾙの水を貯めておくことができます。

また、網目状のコラーゲンが倒壊すると、その間を埋めているヒアルロン酸はその場に留まることが出来なくなってしまいます。

コラーゲンとヒアルロン酸は切っても切れない関係にあるのです！！

ちなみに、関節軟骨に多く存在するのがコンドロイチンとグルコサミンです。両者が協力することで軟骨を分解する働きを抑制し、軟骨を作る働きを促進させていると言われています！

骨の成長に関わるホルモンとビタミン

最初の記事の方で記載した、

コツの成長にホルモンとビタミンの協力があるというところで、

ここではその部分をもう少し詳しく記載していこうと思います！！

骨の新陳代謝、リモデリングの働きに重要になってくるホルモンやビタミン。

骨といえばカルシウムと言われるように、体内のカルシウムのほとんどが骨や歯に存在しています。

カルシウムは１日５００グラムが骨に沈着し、同じ量が血液に戻っていくというシステムがありこのシステムにもホルモン、ビタミンが大きく関わってきます！！

骨成長に関わるホルモン

上皮小体ホルモン
分泌場所・・・副甲状腺
血液中カルシウム濃度・・・上昇
働き・・・破骨細胞の活性化
備考・・・腎臓で活性型ビタミンDを形成。消化管でのカルシウムの吸収up

カルシトニ
分泌場所・・・甲状腺
血液中カルシウム濃度・・・減少
働き・・・骨芽細胞の活性化
備考・・・血液中のカルシウム濃度が高くなると刺激され働き骨の石灰化を行う

成長ホルモン
分泌場所・・・下垂体
働き・・・骨端成長版の活性化

骨成長に関わるビタミン

ビタミンA・・・骨端成長版の活性化

ビタミンC・・・コラーゲンの生成

ビタミンD・・・腸からのカルシウムの再吸収

これらの働きによって骨の成長が行われています！！

骨の成長目安

皆さんは、小さい頃に思っていた身長まで行きましたか？？

私は、175cmまでは欲しかったのですが、、、

残念ながら、、

168.5cmです。。

意外と周りの人からは170ないの？

と驚かれますが、、、

態度がでかいからでしょうかね。。。笑

さておき！！

小さい頃から身長が伸びるのは、骨が成長しているからです。

これは残念ながら一定期間を過ぎると伸びなくなってしまいます。

それが骨の量端にある骨端成長軟骨です！！

これはレントゲンで確認することができます！

この部分でコツの形成が活発に行われ、骨を伸ばして行きます。

そして成長版は成長とともに薄くなり最終的には消失します。

それが骨の成長の終わりとなります！！

私もレントゲンを撮りましたが残念ながらもう見当たりませんでした。。。

より活発に骨の成長を促すのには規則正しい生活に適度な運動と姿勢が大事になってきます！！