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姿勢制御に関わる重心とモーメントの関係

重心は大きく2つに分けられる

どんな人でも何気なくとっている姿勢には多くの身体感覚や組織が密接に関わっています。

姿勢保持筋や感覚のバランスなどがありますが、今回は重心とモーメントについてお伝えします。

そもそも重心とは物体の各部に働いている重力の作用と等価な合力が作用するはずの点と言われています。簡単に言うと身体の中心です。

重心は大きく分けると上半身重心下半身重心に分けられます。

上半身重心は第7–9胸椎に存在し、下半身重心は大腿部の1/2-2/3にあります。そのためこの二つを合わせた第2仙骨のあたりが全身の重心になります。

さらには重心を考える上で大事なものは支持基底面です。この支持基底面の中に重心があることでヒトは立位を保つことができます。この支持基底面から重心が外れるとバランスを崩し転倒してしまいます。

重心と姿勢制御の図

モーメントとは「力(ちから)」である

運動学の中で、特に苦手意識を持ちやすい「モーメント」ですが、実は重心とモーメントはとても密接な関係があります。

先ほど、支持基底面の中に重心はあり、これが大きく外れるとバランスを崩してしまうといいましたが、このバランスを取るためにはモーメントのバランスが必要なのです。

モーメントとか横文字で並べられるとわかりづらいですが、簡単にいうとモーメントとは「力(ちから)」という認識でいいと思います。

筋肉が働くのも「力」の一種ですし、重力がかかるのも「力」の一種です。

下図をごらんください。
 

モーメントと姿勢制御の図

人はまっすぐ立っていると外からの力=外的モーメント(重力)がかかっています。
それに負けじと頑張っているのが内からの力=内的モーメント(筋肉)です。
体の感覚で人は無意識に重力に負けないように体の感覚器官が反応し、絶妙な力加減で立っていることができます。
この力の真ん中にあるのが重心です。このバランスが崩れると潰れてしまいます。

今度は応用して考えてみましょう。

下図の場合、どのような力加減になるかわかりますか?

姿勢制御とモーメントの関係

【解説】
・上半身重心が少しずれて立位姿勢を保っている。
・上半身にかかる外的モーメント(重力)は真下にかかっている。
・外的モーメントに対して内的モーメント(筋力)上の力(背筋=緑)が働いている。

このように各姿勢では、このようにモーメントがうまく働きながら人は立っています。

重心とモーメントの関係について、まずは図でイメージできるようになることが大切です。

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