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  1.運動と神経筋  
 
 ペダリング効率

 骨格筋から生み出される動力をどのようなタイミングでどういう方向に発揮するかによって運動のパフォーマンスは変わります。これをコントロールしているのが神経系です。右の図は、ペダルに加えられた力とクランクを動かす力の関係を表しています。ペダルに力を加えても実際にクランク軸を回転させる力は、クランク軸から外に向かって90°の方向、つまり接線方向に加えられた力だけです。右の図では上死点を0°としたときに、クランク角度45°、90°、135°で真下に力を加えたとき(赤)の様子を表しています。90°では踏み込む方向と接線が同じ方向になるので加えた力がそのまま回転力となります。しかしながら、45°、135°では加えた力は接線方向に分散されて実際にクランクを回す力(青)は減少してしまいます。下死点(180°)では後、下死点以降は引き上げる方向に変化するのがわかります。

 
 

 クランクを回すときにはペダルに加える力の方向が非常に重要であり、接線方向に沿って力を加えると最も効率が良いことがわかりました。しかしながら、人間の脚の構造上、常に接線方向に力を加えて行くことは非常に困難です。ではどのような方法が良いのでしょうか?。ペダリング中に大きな踏力が得られるのは、上から下に脚を踏み降ろすとき、つまり上死点から下死点の間(黄色)です。下死点を過ぎると接線は引き上げの方向に変化するのでこれ以降踏み込むと回転にブレーキをかける力として働きます。さらに踏み込む方向と接線方向がもっとも近づく90°付近は、非常に大きな踏力と高い効率が得られます(橙色)。つまり、90°付近で大きな力を発揮し、下死点を過ぎたら踏み込まずに引き上げるあるいは次回転のためにペダルを送る動作を行なうというのが理想的なペダリングと言えます。では実際に人はどのようにペダルに力を加えているのでしょうか?

 
 
     
 
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