体重移動を組み込むと、走りはどう変わる？

以下の記事では、体重移動を含めることによって、同じ速度でも全体の仕事Wをさらに削減できることを示しました。しかしながら、体重移動を含めたランニングにおいて、重心の移動がどのように変わるかは実感できていません。

そこで、例によって、体重移動を含めたシミュレーションの結果をアニメーション化してみました。

• 体重移動の距離の最適値は靴のサイズの4分の1程度となり、予想していたよりも短かった。
• 体重移動を含めた場合には、重心の高さが全般的に上昇し、脚が長くなったのと同じ効果を示した。
• 体重移動なしの場合に比較して、動きがゆっくりで、少し余裕があるように見えた。

体重移動なしのアニメーション

まずは体重移動なしのアニメーションです。平均速度Vは5.0 m/sとしました。1キロ3分20秒の速度です。これを基準にしますので、先入観なしに見てください。

体重移動を含めたアニメーション

やはり、平均速度Vは5.0 m/sの速度です。体重移動距離は0.055mとしました。全体の仕事Wが最小化される点、すなわち、体重移動が最も効果的である点です。

実際に見てみるとどうでしょうか。接地してから、接地点が微妙に前方に移動しています。これが体重移動です。人間の動きで言えば、踵からつま先へ体重移動が起こっているのです。体重移動の速度は接地した瞬間から離地する瞬間まで一定としてあります。私が想像していたよりも、体重移動の距離の最適値は小さくなりました。

シミュレーションにおける数字でもわずかに5.5 cmです。私の靴のサイズが26.5 cmであることからすると、4分の1程度しか移動しないのです。踵からつま先までの長さを端から端まで利用することとは全く異なります。体重移動の必要性に関する記述としては、踵からつま先方向への体重移動は行われる方がベターであるが、その距離は足の長さに比べて圧倒的に短いため、格別に意識することではない、が相当であると今では考えています。

しかし、重心の高さに着目すると明らかな差があります。体重移動を含めた場合には、重心の高さが全般的に上昇しています。体重移動の分だけストライドが伸びる、ということは、脚が長くなったのと同じなのです。そのため、同じ速度であれば体重移動がある方が脚を前後に開かなくて済む分だけ、体重を高く維持したまま走ることができるのです。ただし、体重を高く維持するに意味があるのではありません。股関節の稼働を抑えることができるということはそれだけ身体への負担を小さくできる点に意味があります。体重移動なしの動画と見比べたときに、動きがゆっくりで、少し余裕があるように見えます。これも、体重移動の分だけ脚が長くなるのと同様の効果です。

この点は間違いないのです。そうであるならば、踵からつま先までの長さを使った方が良いに違いない、というのが単純な推論による結論です。ところがそうではなく、体重移動距離の最適値は意外にも脚の長さの4分の1程度に過ぎませんでした。人間の頭で考えられるモデルよりも、現実はずっと複雑であるということを示す、もう1つの例となりました。