バイオメカニクスで探る、筋肉の最適なカタチ

筋肉の大きさイコール筋力じゃない

私たちが体を動かす際に伸び縮みさせているのが、全身のさまざまな骨格筋です。骨格筋の力はとても重要で、筋トレにより筋力をアップすることは病気やけがの予防・改善、スポーツのパフォーマンス向上、ダイエットなどに効果的です。
筋肉が力を出すには筋肉の量が重要ですが、「筋肉量＝筋力」とは限りません。画像検査の技術が進化して、量だけでなく質、形状など、さまざまな角度から筋肉や筋力を調べる研究が進められています。

MRIで形の違いを研究

MRIの三次元画像から大腿四頭筋の形態（形）を調べ、形の違いが力の発揮にどのような影響をおよぼすかを調べる研究が行われています。研究の結果、太ももの真ん中にある大腿直筋がカーブを描くような形状の人や太ももの内側にある内側広筋の遠位部が大きく膨隆した形状の人は、そうでない人に比べ、ひざを伸ばす力を大きく発揮できることが明らかになりました。「筋力（関節の回転力）＝力×回転軸からの距離」であり、そうした大腿直筋の特徴を持つ人は、ひざを伸ばしたときに回転軸からの距離が大きくなります。研究で得られたデータが力学的にも裏付けられています。

体の仕組みや動きを数値化

これらの研究の特徴は、数理モデルにより筋肉の形を定量化（数値化）していることです。いろいろな人の筋肉の画像をもとに、プログラミングや統計推論を用いて導き出したオリジナルの数理モデルを活用します。ある特徴を持つ人とそうでない人の比較も、数値化して初めてできるようになります。
このように生物の体の仕組みや動きを力学・物理学の視点から数値化して研究する学問を「バイオメカニクス」といいます。まだ新しい分野で、わかっていないことが多くあります。筋肉の形についても、今後の研究で「スポーツ競技や病気の種類によって特徴的な形はあるのか」「形はトレーニングによって変わるのか」といった疑問の答えが明らかになれば、効果的な筋トレやリハビリに生かすことが期待されています。

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先生情報 / 大学情報

関西医科大学リハビリテーション学部理学療法学科助教梅原潤先生

研究室

興味が湧いてきたら、この学問がオススメ！

バイオメカニクス（生体力学）

メッセージ

進路を自分で決めることは大切ですが、それ以上に大切なのが、進んだ先で思うようにいかないことがあっても、そこで一生懸命頑張ってみることです。大学は多様な出会い・学びの場があるので、頑張ればきっと自分に合った道が見つかるはずです。理学療法は人体について幅広く学ぶことができ、私はヒトの体の仕組みを知りたいと思い、バイオメカニクスの研究をしています。日本のバイオメカニクスの研究は世界的に認められていて、研究成果を世界に向けて発信するチャンスがあることもこの分野の大きな魅力です。

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関西医科大学は大阪府枚方市に位置し、医学部・看護学部・リハビリテーション学部（理学療法学科、作業療法学科）を有する医療系複合大学です。急性期医療から在宅医療まで揃う附属医療機関を擁する強みを活かし、医療現場の実情に即したチーム医療を学修。3学部合同授業を通して各職種の役割を尊重・理解することで幅広い視野をもつ学生を育成します。
学内には最新の医療現場に対応した演習設備や機器も充実。臨床現場の実践に近い環境下で繰り返し演習することで、確かな技術はもちろん、状況に応じた判断力・対応力を養います。