この報告をもとに、スクワットでは「膝をつま先より前に出さない」ということが現在でも常識とされています。2013年、これまでのスクワットに関する研究結果をまとめたレビュー論文を報告したゲーテ大学のHartmannらは、Arielの報告についてこう述べています。「この報告は誤ったデータの解釈によってもとづいており、将来の研究に引用されるべきではない」さらに、こう続けます。現代のスポーツ科学では、スクワットのある条件下で膝をつま先よりも前に出さないようにすると、腰に大きな負担が生じることが示唆されているのです。今回は、膝をつま先よりも前に出さないことによる腰への弊害について、近年の研究報告をもとに考察していきましょう。絶対に忘れてはいけないスクワットの原則スクワットには大事な原則があります。「足の真ん中(ミッドフット)の上にバーベルが位置し、ミッドフット上でバーベルを上下させること」では、なぜこのような原則が大切になるのか、簡単なテストをしみましょう。あなたは椅子に座っていて、これから立ち上がろうとします。そこで、足を手前に引かずに立ち上がってみてください。立ち上がれませんよね。立ち上がれたとしても、体幹を大きく前傾させて、過度な努力でやっと立ち上がれるという感じだと思います。立ち上がれないのかというと、体の重心が足の真ん中(ミッドフット)上よりも後方に位置しているからです。立ち上がる前に足を手前に引くことによって、体幹を少し前傾させるだけで重心をミッドフット上に位置させることができます。すると、簡単に立ち上がることができます(重心を持ち上げることができます)。楽に立ち上がるためには、体の重心をミッドフット上に位置させれば良いのです。重心がミッドフット上から外れてしまうと、足を引かずに立ち上がるのと同じように過度な努力が必要になってしまいます。「重心がミッドフット上にあるときに、もっとも楽に重心をもちあげることができる」これは生体力学の原理でもあります。スクワットにおける重心の位置が「バーベルの位置」になります(厳密にはバーベルのやや後方になります)。重心がミッドフット上にあるときにもっとも楽にもちあげることができるという生体力学の原理にもとづけば、スクワットにおいても「バーベルがミッドフット上に位置しているときにもっとも楽に行うことができる」ということになるのです。これがスクワットでは「ミッドフット上にバーベルを位置させ、ミッドフット上でバーベルを上下させる」といわれる理由なのです。注意すべきはハイバー・スクワットバーベルを使うスクワットには、おもに2つの方法があります。bar)・スクワット」これらの方法は、バーベルをセットする位置により決まります。首のつけ根(第7頚椎)あたりにバーベルをセットするのがハイバー、肩甲骨の中央あたりにバーベルをセットするのがローバーになります。「ミッドフット上でバーベルを上下させる」というスクワットの原則にもとづくと、2つの方法でバーベルをおろしたときの姿勢(ボトムのフォーム)は必然的に異なります。ハイバーでは、バーベルが高い位置にあることから、膝を深く曲げ、体幹の前傾は浅い姿勢になります。これに対して、ローバーでは、バーベルが低い位置にあることから、膝の曲がりは浅くなり、体幹の前傾は深くなります。ボトムの姿勢が異なるということは、負荷のかかる筋肉も異なることになります。ハイバーでは、バーベルとミッドフットを結んだ線よりも膝関節が遠くに位置することになります。この位置関係によって膝関節を曲げる力が大きくなり、膝関節を伸ばす大腿四頭筋への負荷を高めることができます。ハイバー・スクワットは「大腿四頭筋」の筋力アップや筋肥大を目的としたときに有効な方法になります。*生体力学的には、バーベルの重心線から膝関節までのモーメントアームが長くなることにより膝関節の外部・屈曲モーメントが大きくなり、それに対する大腿四頭筋の内部・伸展モーメントを高めることができるということになります。ローバーでは、バーベルとミッドフットを結んだ線よりも股関節や骨盤が遠くに位置することになります。これにより股関節を曲げる力や体幹を前傾させる力が大きくなり、大殿筋や背筋の負荷を大きくさせることができます。ローバー・スクワットは「殿筋や背筋」の筋力アップや筋肥大を目的としたときに有効な方法になります。*生体力学的には、バーベルの重心線から股関節や骨盤までのモーメントアームが長くなることにより股関節や体幹の外部・屈曲モーメントが大きくなり、それに対する大殿筋や背筋の内部・伸展モーメントを高めることができるということになります。このようにバーベルがミッドフット上に位置するという原則にもとづいてハイバーやローバーのスクワットを行うと、それぞれのボトムの姿勢が必然的に異なるようになり、活動する筋肉も異なるようになるのです。2つのボトム姿勢の膝とつま先の位置関係を見てみましょう。ハイバーでは膝がつま先よりも大きく前にでていることがわかります。ハイバーでは、バーベルをミッドフット上に位置させるためには、どうしても膝をつま先より前に出さなければなりません。ハイバーで膝をつま先よりも前に出さないように行った場合はどうなるのでしょか?これが「腰を痛める」要因になるのです。そのメカニズムを見ていきましょう。膝をつま先より前にだすと腰を痛めるメカニズムバーを垂直に立たせている場面をイメージしてください。バーの上には重りがついています。バーを垂直に立たせているときは、あまり力を入れなくても保持することができます。ここでバーを少し前方に倒してみましょう。バーが前方に倒れると、倒れないように力を入れて支えなければなりません。バーの倒す角度を大きくしてみましょう。なると、さらに大きな力でバーを支えなければなりません。今度は、バーの長さをながくしてみましょう。すると、もっと大きな力が必要になります。このようにバーを支える力は「バーの倒れる角度」や「バーの長さ」によって変わることがわかります。バーの倒れる角度が大きくなればなるほど、バーの長さがながくなればなるほど、バーを支えるためには大きな力が必要になるのです。バーの長さ*生体力学的には、バーが倒れる力(回転モーメント)は、バーと床の接点から重りまでの距離(モーメントアーム)によって規定されます。バーの倒れる角度が大きくなったり、バーの長さが長くなると、モーメントアームが長くなるため、バーが倒れる力が大きくなり、それを支えるための大きな力(筋力)が必要になります。ここで、もう一度、ハイバー・スクワットのボトムの姿勢を見てみましょう。体幹の前傾は浅く、膝関節を深く曲げ、膝をつま先よりも前に出します。この姿勢により、バーベルをミッドフット上に位置させることができるのです。この姿勢から膝をつま先よりも前に出さないように矯正してみましょう。すると、バーベルはミッドフットよりも後方に位置するため、後ろに倒れる力が生じてしまいます。ここで体は無意識にバランスをとるために、バーベルをミッドフット上に戻すように姿勢を変えます。どのように姿勢を変化させるのかというと、膝関節の曲がりを浅くして殿部を高くし、体幹を過度に前傾させ、バーベルの重心をミッドフット上に戻そうとします。このようなフォームの修正により、膝をつま先よりも前に出さないようにすると、正しいハイバーのボトム姿勢と大きく異なってしまうのです。ここで、さきほどのバーを支える力の方程式を思い出してみましょう。バーを支える力は、バーの倒れる角度とバーの長さに依存して大きくなります。これと同じように、体幹を支える腰の筋肉への負担は、体幹の前傾する角度と腰からバーベルまでの距離に依存します。腰からバーベルまでの距離ハイバーで膝をつま先から前に出さないようにすると、体幹の過度な前傾が生じます。ハイバーはローバーよりもバーベルの位置が高いため、腰からの距離も長くなります。ハイバー・スクワットで膝がつま先より前に出ないようにすることは、体幹の深い前傾を誘発させ、ローバーよりも腰からバーベルまでの距離が長いことから、体幹を支える腰の筋肉や腰椎に過度な負荷を生じさせるのです。これを科学的に検証したのが、メンフィス大学のFryらと、チューリッヒ・バイオメカニズム研究所のListらです。Fryらはハイバー・スクワットにおいて、膝をつま先より前に出すフォームと、出さないフォームによる各関節の角度の変化を計測しました。その結果、膝がつま先よりも前にでないようにする場合、膝関節の曲がりが浅くなり、体幹を深く前傾させる姿勢になることがわかりました。チューリッヒ・バイオメカニズム研究所のListらは、同じようにハイバー・スクワットの際に膝をつま先より前に出さないフォームにおける胸腰椎への影響を調査しました。