#39 バイオメカニクスを勉強したい方へ【おすすめの本も紹介します】
これまで何度かバイオメカニクスについて勉強する機会を提供しようと試みてきました。その1つとしてnoteに基礎的な事項をまとめています。
筆者は大学・大学院でバイオメカニクスを専門に勉強してきました。これまで幾度か学会発表をしたりしています。また、原著ではありませんが論文を1本投稿しています（その論文は先日学会で表彰いただきました）。現在は主にトレーニング指導をしていますが、バイオメカニクスの知識があることは指導をする上で大いに役立っているという実感があります。
これまでバイオメカニクスを勉強したいという声を聞きアドバイスすることはありましたがなかなか体系的になにを勉強していけばいいのかアドバイスできていないという感じがありました。そこで改めて、そもそもバイオメカニクスとはなにか、バイオメカニクスがわかると何がいいのかを整理し、どのように勉強したらよいかまとめてみたいと思います。バイオメカニクスを勉強してみたいけど何をしたらいいのかわからないという方の役に立てば幸いです。
1．バイオメカニクスとは？
1-1．バイオメカニクスとは
まず初めにスポーツバイオメカニクスとは何かについて解説します。スポーツバイオメカニクスとはスポーツとバイオメカニクスが複合してできたもので、スポーツにおける運動、人、用具・施設のふるまいを力学的観点から研究するスポーツ科学の基礎的領域の一つ（1）です。要するにスポーツバイオメカニクスとはスポーツの動きを物理（力学）の視点から考えて分析し、なぜその動きが優れているのかを客観的に明らかにすることができる学問領域となります。
最近はビデオ解析の機能も発達しているので（おすすめのアプリについてはこちら）いい時と悪い時の動きを比べたり、脚が速い人と遅い人を比べたりして「ここがこうなっているよね？だからここをもっとこうした方がいい」といった分析をしながら練習に取り組むこともあると思います。また、コーチは上手い選手はこうなっている、だからこの練習が必要だ」というように、自分の感覚でとらえた「いい動き」をもとに練習や言葉がけを考えることもあるでしょう。その時、「いい動き」が何故優れているのかはコーチや選手の「感覚」で捉えられることが多く、いわば主観です。バイオメカニクスではこの主観的に捉えた「いい動き」がなぜいい動きになっているのかを分析を通して客観的に捉えることができます。「脚が速い選手は脚をこれくらいの速度で動かしている」「脚が速い選手は鉛直（重力が落ちる方向）ではなく水平方向に大きな力を発揮している」などのように、速度や力を測定・分析することで優れた運動の要因を数値によって示すことができるのです。つまり、これまで「いい動き」の理解が主観的だったものが、力学という客観性を持って考えることができるようになります。
1-2．速く走るためには「腿上げ」は重要じゃない？：バイオメカニクスの知見からわかること
バイオメカニクスが「いい動き」を客観的に捉えることに役立つことは前項で説明しました。そこでどんな知見がどのように活かされるかについて具体的にみてみたいと思います。
みなさんは運動会などで速く走ろうと練習しているとき「腿上げが大事だ」とか「太腿を速く上げて走りなさい」とアドバイスされたことはないでしょうか？実はこれ、バイオメカニクスの知見から言うと少々誤りです。
1991年に陸上の世界大会が日本で行われました。その際、100mの選手をビデオに録画し分析をした結果、タイムが速いことと太腿を上げる速度に関連性はみられませんでした（28）。従って腿上げは速く走るために重要な要因ではないということがわかったのです。また、分析の結果、腿を上げる動作ではなく脚を後方にスイングする動作とタイムに関連性がみられました。すなわち、腿をあげるのではなく脚を速く振り下ろすことが重要ということがわかり、これまでの指導が見直されるきっかけとなりました。このように、バイオメカニクスの分析によって、これまで指導現場で言われていたこととは異なる知見が明らかになることもあります。従ってバイオメカニクスの知識を持ちデータや論文を読み解くことができれば、自分の指導をより効果的なものにすることができるとも言えます。
1-3．スポーツ現場には力学の言葉が溢れている
皆さんが思っている以上にスポーツの現場には力学の言葉が溢れています。指導をしている時「重心が…」「力を地面に伝えて」「もっと速く腕を振って」「パワーを向上させたい」「腰を速く回転させて」など色々な言葉を使っていると思います。「重心」「力」「速さ」「パワー」など、これらの言葉は全て力学の言葉です。これらの言葉を正しく理解できているでしょうか？ただなんとなく使っている言葉もきちんと理解して選手に伝えているかどうかは指導を効果的にする上で重要なことかと思います。また、力学の言葉が使われていることからもわかるように、多くのスポーツは力学の視点から捉えることが可能です。運動の合理性がわかればそれを基に「いい動き」を考えることもできます。このようにスポーツを指導する上でバイオメカニクスの知識があることに越したことはないといえるでしょう。
1-4．まずは物理（力学）を勉強しよう
バイオメカニクスを理解する利点については前項まででなんとなくご理解いただけたのではないかと思います。ではこれらの知識を理解するためにどのように勉強をしていけばいいのでしょうか？バイオメカニクスを勉強しようと思って「バイオメカニクス」と名のつく専門書を手に取っている方も少ないと思います。しかし本を開いた瞬間、数式や単語が理解できず苦しむという経験があるのではないでしょうか？一番最初にお伝えした通り、バイオメカニクスは「物理（力学）をスポーツに応用した学問」です。従って、力学がわからないとスタートラインに立てません。バイオメカニクスを勉強するためにまず開くべきは「バイオメカニクス」の本ではなく「物理（力学）」の本です。高校で物理を取っていれば教科書を読み直すというのも手かもしれませんが、教科書を読んで理解できればそもそもバイオメカニクスの本を読んでもそれなりに理解できると思います。
そこでまず力学を理解するためにおすすめの本を紹介します。以下で紹介する本は高校物理の参考書で、物理にあまり馴染みがないかつ独学で勉強をすすめるであろう方を想定しています。
本記事を執筆するにあたり、改めて物理の良い本がないか調べましたがこの本は最も解説が丁寧でわかりやすい本でした。物理がわからない人で独学をするには最もオススメの本です。自分も読みましたが改めて理解が深まるところもあり、内容は充実しています。
参考書というよりは読み物的な本です。内容はかなり易しく解説は分かりやすいです。本当に基礎的な事項をさらっと確認するにはおすすめの1冊です。
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物理を受験で取り組んだ方なら聞いたことがあると思います。解説は少なめなので物理を全く勉強したことがない方にはお勧めしません。少し理解が深まったら挑戦してもいい1冊です。自分も受験の時はこの本でよく勉強しました。
1-5．参考書の取り組み方
前項でオススメの参考書をご紹介しました。王道ですが、まず解説を読んで内容を理解してください。実際に問題を解く必要性はないかとも思いますが、実際に計算をすることで理解が深まることも多々あると思いますので一度は挑戦することをオススメします。
勉強する範囲は「力学」だけで十分です。「波動」などの他の分野も含まれている本もありますので力学以外は飛ばしましょう。
２．まとめ
改めてバイオメカニクスを勉強していくために必要なことをまとめてみました。最も大事なことはまず「力学」を理解することです。力学の基礎的なことがわからなければ何度バイオメカニクスの専門書を読んでも理解は深まらないでしょう。バイオメカニクスはとっつきにくい分野かもしれませんが、理解できれば指導をするうえで多くの有益な知見を得ることができます。また、抽象的に理解していた動きがより客観性をもって理解できるようになるとともに、指導の幅も広がると考えられます。自分もこれからの身ですが、バイオメカニクスを勉強するうえで本記事がお役に立てば幸いです。
＜参考文献＞
1.バイオメカニクス20講, 阿江通良, 藤井範久, 2002, 朝倉書店
2.スポーツバイオメカニクス, 深代千之, 桜井伸二, 平野裕一, 阿江通良, 2000, 朝倉書店