教員コラム（竹田 正樹）

競技力向上に貢献するスポーツ科学を目指して  

竹田 正樹

私はスポーツ健康科学部に所属し、スポーツ生理学の観点から、トレーニングやコンディショニングに関する研究を行っています。スポーツ科学の研究領域は多岐にわたりますが、私が常々大切にしているのは、「その研究が競技力向上、すなわち“勝つため”に貢献するものでなければならない」という考えです。

もちろん、スポーツは単に勝利のみを追い求めるものではありません。勝利を目指して努力を重ねる過程には、他の活動ではなかなか得ることのできない価値や感動があります。その意味で、結果だけがすべてではないと思っています。しかし一方で、「どうすれば勝てるのか」を探究し、科学的知見を競技現場に還元することは、スポーツ文化そのものの発展に大きく寄与すると考えています。だからこそ、自らの研究がスポーツ科学の発展や競技力向上に直接的に貢献するものでありたいと考えています。
特に興味を持っているのは、測定を通して個々の身体的特性や素質を見極めること、そしてトレーニングによって持久力や筋力がどのように変化していくのかを明らかにすることです。呼吸循環機能、血管機能、筋の特性などは、適切なトレーニングによって確実に変化します。興味深いのは、人の身体や細胞が、与えられたトレーニング刺激に極めて忠実に反応するという点です。期待した効果が得られない場合、それは多くの場合、トレーニング方法や刺激設定に課題があることを意味します。こうした身体の鋭敏な適応反応には、時に神秘的なものさえ感じます。
しかし、そのわずかな変化や反応を正確に捉えることは容易ではありません。そこに研究の面白さと難しさがあります。私は、学術的価値を備えるだけでなく、コーチやアスリートにも関心を持ってもらい、現場で理解・活用されるような研究を目指したいと考えています。

現在取り組んでいる研究活動の一例

①スポーツ種目に合致した体力評価方法とトレーニングの効果の判定

スポーツにおいては、競技特異性（specificity）が極めて重要です。前述のように、「勝つためのスポーツ科学」は一般論だけでは成り立ちません。アスリートはわずかな差を求めて競い合っているからです。そのため、競技特性や競技レベルに応じた専門的な測定・評価方法を確立し、アスリートや指導者の要求に応えられる研究を目指しています。

②エネルギー代謝特性と筋電図解析

漸増運動負荷試験においてエネルギー代謝を測定すると、酸素摂取量、換気量、脂肪および炭水化物の利用割合などが運動強度に応じて変化します。また、血液ガス動態にも様々な変化が現れることが古くから知られています。さらに近年では、これらの生理応答に加え、筋活動量もエネルギー代謝と関連しながら変化することが明らかになってきています。しかし、筋電図を用いた筋活動の定量化には高度な解析技術が必要であり、その妥当性についても十分な検討が求められます。現在、私の研究室では、筋電図解析による筋活動定量化手法の妥当性および有用性について検証を進めています。

③スプリントランニングおよび持久的ランニングにおけるエネルギー代謝と走行特性の関連性に関する研究

400mトラックにおいて、ランニング中の一歩ごとのステップ長やステップ頻度を計測する技術の開発に取り組んでいます。また、走行距離の進行に伴う疲労の蓄積と走行特性の変化との関係を明らかにすることで、走速度低下の要因を解明し、それらを改善するためのトレーニング方法について検討しています。

④高地トレーニングの効果とコンディショニング

賛否両論はあるものの、高地トレーニングには一定の効果があると考えるのが妥当であるように思われます。しかし、その効果を真に科学的に証明することは決して容易ではありません。世界中の研究者が取り組んでいますが、競技レベルの高いアスリートを対象に、適切なコントロール群を設け、トレーニング量やその他の要因を統制しながら縦断的研究を行うことは非常に困難です。さらに、トップレベルの競技者ほど変化量は小さく、決定的な証明を得ることは容易ではありません。
それでも、これまでの研究成果や現場での経験を総合的に考えると、高地トレーニングは競技力向上に寄与している可能性が高いと考えています。その効果は長距離種目に限らず、サッカーやパワー系競技などにおいても報告されています。私は、高地トレーニングの効果そのものに加え、どのようにすれば効率的に高地順応できるのか、といったコンディショニングに関する研究にも取り組んでいます。

⑤全日本スキー連盟クロスカントリースキーナショナルチームにおける活動

私は、全日本スキー連盟クロスカントリースキーナショナルチームのフィジカルコーチとして活動していました。クロスカントリースキーのパフォーマンスに必要な能力を明らかにするため、同志社大学スポーツ健康科学部の施設内において、競技特性を重視した厳密な体力測定法を考案しました。
さらに、その測定手法を、各競技ナショナルチームが利用する国立スポーツ科学センター（JISS）にも応用し、選手評価を可能とする測定環境の整備に取り組みました。具体的には、大型トレッドミル上でローラースキーを用い、最大酸素摂取量や血中乳酸濃度を測定しながら、同時に3次元動作解析によるフォーム分析を実施するというものです。スポーツ生理学とスポーツバイオメカニクスを融合させることで、実際の競技動作に極めて近い環境下で代謝および動作データを取得し、その日のうちに選手へフィードバックできるシステムを構築しました。この取り組みは、選手やコーチのみならず、JISSスタッフからも高い評価を得ました。 2014年ソチオリンピックおよび2018年ピョンチャンオリンピックに向けては、トレーニングおよびコンディショニングを中心とした複数のプロジェクトを提案し、JISSスタッフや民間企業とも連携しながら、ナショナルチーム、ジュニアナショナルチーム、さらにはパラリンピックチームへのサポート体制構築にも取り組みました。今後は、ナショナルチームおよびジュニアナショナルチーム選手のデータを継続的に解析することで、競技パフォーマンスに必要な能力や、トレーニングによる適応変化をより詳細に明らかにしたいと考えています。

私自身は、スポーツ科学の立場から競技現場を支える「学術的サポート」を通じて、世界と戦える環境づくりに貢献したいと考えています。

ゼミ活動

これまでに取り組んできた研究テーマ－

陸上競技トラック種目の走特性解析およびエネルギー代謝
クロスカントリースキーの走法判別およびパフォーマンス解析
漸増運動負荷試験に伴うエネルギー代謝、血液ガスおよび筋活動の統合的解析
ラグビー競技の走パフォーマンス解析とトレーニングに対する適応性
高地トレーニングに伴う高地順応過程の評価に関する研究
激しい運動トレーニング後の冷水浴が筋パワーの回復に及ぼす効果に関する研究
ノルディックウォーキングによる下肢関節負荷の軽減効果とエネルギー消費量の増加に関する研究
ゴルフのクラブ特性、弾道、スウィングに関する解析
テニス競技の体力特性と競技力の関係に関する研究
高齢者におけるダーツトレーニングが脳機能に及ぼす影響
幼児期の運動トレーニングが体力、実行機能および社会的スキルに及ぼす影響に関する研究
高齢者におけるダーツトレーニングが脳活動および認知機能に及ぼす影響
ほか多数

このほかにも、ゼミ懇親会やスポーツ観戦など、さまざまな活動を行っています。

これらの研究は一人で遂行できるものではありません。そのため、本ゼミではゼミ生全員が互いに協力しながら研究活動を進めています。各自が自身の研究に取り組むだけでなく、他のゼミ生の研究にも積極的に関わり、データ収集や測定、解析などを分担しながら学びを深めています。このような協働的な研究活動を通じて、研究遂行能力だけでなく、コミュニケーション能力や協調性も養っています。

番外編

地域貢献活動－
京たなべ・同志社スポーツクラブ（KDSC）の運営にも携わり、地域の子どもたちにスポーツの楽しさや素晴らしさを伝える活動にも取り組んでいます。