ランナーのアキレス腱のバネの強化について

 

アキレス腱の役割

アキレス腱は弾性エネルギーを伝える役割があり、ランニング時にバネのような力を生み出します。

ランニングで地面に着地する瞬間にふくらはぎの筋肉が力を入れることで、アキレス腱がピンと張って引き伸ばされ、アキレス腱はバネのようにエネルギーを蓄えます。

地面から足を離す瞬間に蓄えられた弾性エネルギーが一気に解放され、このバネのような反発力に筋肉の力が加わり、大きな推進力となります。

アキレス腱はランニングのエネルギー効率に関係していて^１・２、マラソンの後半では徐々にアキレス腱の弾性エネルギーが失われてしまい、パフォーマンスが低下するという報告もあります^３。

 

長距離ランナーのアキレス腱の構造

長距離ランナーは日々のトレーニングによってアキレス腱が強化されています。

実際に長距離ランナーは運動をしていない人と比べるとアキレス腱が大きく発達し、硬くなっていることがMRI検査によって報告されています^６。

大きくて硬いバネは、より強力な弾性エネルギーを生み出すことができ、これがランニングのパフォーマンス向上に役立ちます。

^{一方で5000m走のタイムが良い長距離選手ほどアキレス腱が柔らかいという研究結果もありますが４・５}、これは計測方法の違いによるものです。こういった研究結果はMRIよりも精度の低いエコー検査が用いられ、献体から採取したアキレス腱の計測数値との乖離が大きいため疑問が残ります^７。

いずれにしても、硬くて丈夫なアキレス腱がより強力なバネであると考えられ、トレーニングでアキレス腱を強化していくことが役立つ可能性があります。

 

アキレス腱の鍛え方について

ふくらはぎのトレーニング

ふくらはぎの筋肉のトレーニングはアキレス腱を強化に役立ちます^８。

ふくらはぎの筋肉はアキレス腱につながっているため、ふくらはぎに大きな力を加えることで必然的にアキレス腱にも負荷がかかるため、アキレス腱のトレーニングにもなります。

 

ふくらはぎの筋肉のトレーニングは、足首周りの筋肉もバランスよく鍛えることでさらなる効果が期待できます。

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坂道

坂道でのランニングはアキレス腱の強化に役立ちます。

マラソンランナーよりもトレイルランナーの方がアキレス腱が約30～40%大きく発達しているという報告があります^９。

走行距離よりも獲得標高のほうがアキレス腱の発達への影響が大きいことが示されていて^９、通常のマラソンの走り込みだけではアキレス腱の発達には限界があるかと思います。

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プライオメトリクス

プライオメトリクスなどのジャンプトレーニングでアキレス腱が鍛えることができます^１０。

ジャンプの着地時にアキレス腱が勢いよく引き伸ばされ、そこに大きな力を加えて反発するためアキレス腱を強力に鍛えることができます。

 

プライオメトリクストレーニングも様々なバリエーションを取り入れることで、より高い効果を生み出すことができます。

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ストレッチ

アキレス腱を鍛えるためにはある程度の足首の可動域もポイントになります。

足首の可動域が確保されることで、ジャンプの着地時などにアキレス腱が引き伸ばされやすくなるため、アキレス腱を鍛えやすくなります。

このためふくらはぎのストレッチや足首周りのマッサージなどに取り組み、可動域を確保することが役立ちます。

とはいえ足首が柔らかすぎると問題になることがり、足首が不安定でグラグラするような軟体人間のような柔らかさでは、足首がぐらついて力が逃げやすくなってしまいます。

強力に硬いゴムのようなイメージで、可動域があるけれども硬い足首がランニングに適しています。

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アキレス腱炎のリスク

アキレス腱を鍛えるトレーニングはやり過ぎてしまうとアキレス腱炎のリスクがあります。

普段から多く走っている長距離ランナーはある程度の耐性があるかもしれませんが、練習でダメージが蓄積している可能性もあります^{１２・１３}。

月間走行距離が600kmあったとしてもアキレス腱がそこまで強靭に発達しているとは限らず、プライオメトリクスなどのトレーニングのほうが負荷が大きかったりするため、走行距離が多いランナーでもアキレス腱炎を引き起こしてしまうことがあります。

このためアキレス腱を鍛えるトレーニングを取り入れる際には、急激なトレーニングは避け、軽いものから少しずつ行うことがアキレス腱炎を防ぐのポイントになります。

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まとめ

アキレス腱はバネのような弾性エネルギーを発揮し、ランニングのパフォーマンス向上に役立ちます。

アキレス腱を強化するにはふくらはぎのトレーニング、坂道でのランニング、プライオメトリクスなどが役立ちます。

 

＜参考文献＞

1. Fletcher JR, Esau SP, MacIntosh BR. Changes in tendon stiffness and running economy in highly trained distance runners. Eur J Appl Physiol. 2010 Nov;110(5):1037-46. doi: 10.1007/s00421-010-1582-8. Epub 2010 Aug 4. PMID: 20683611.
2. Albracht K, Arampatzis A. Exercise-induced changes in triceps surae tendon stiffness and muscle strength affect running economy in humans. Eur J Appl Physiol. 2013 Jun;113(6):1605-15. doi: 10.1007/s00421-012-2585-4. Epub 2013 Jan 18. PMID: 23328797.
3. Fletcher JR, MacIntosh BR. Changes in Achilles tendon stiffness and energy cost following a prolonged run in trained distance runners. PLoS One. 2018 Aug 8;13(8):e0202026. doi: 10.1371/journal.pone.0202026. PMID: 30089154; PMCID: PMC6082569.
4. Kubo K, Tabata T, Ikebukuro T, Igarashi K, Yata H, Tsunoda N. Effects of mechanical properties of muscle and tendon on performance in long distance runners. Eur J Appl Physiol. 2010 Oct;110(3):507-14. doi: 10.1007/s00421-010-1528-1. Epub 2010 Jun 10. PMID: 20535616.
5. Kubo K, Miyazaki D, Shimoju S, Tsunoda N. Relationship between elastic properties of tendon structures and performance in long distance runners. Eur J Appl Physiol. 2015 Aug;115(8):1725-33. doi: 10.1007/s00421-015-3156-2. Epub 2015 Mar 27. PMID: 25813019.
6. Devaprakash D, Obst SJ, Lloyd DG, Barrett RS, Kennedy B, Ball I, Adams KL, Collings TJ, Davico G, Hunter A, Vlahovich N, Pease DL, Pizzolato C. The Free Achilles Tendon Is Shorter, Stiffer, Has Larger Cross-Sectional Area and Longer T2^* Relaxation Time in Trained Middle-Distance Runners Compared to Healthy Controls. Front Physiol. 2020 Aug 27;11:965. doi: 10.3389/fphys.2020.00965. PMID: 32973544; PMCID: PMC7482361.
7. Lewis G, Shaw KM. Tensile properties of human tendo Achillis: effect of donor age and strain rate. J Foot Ankle Surg. 1997 Nov-Dec;36(6):435-45. doi: 10.1016/s1067-2516(97)80096-8. PMID: 9429999.
8. Lazarczuk SL, Maniar N, Opar DA, Duhig SJ, Shield A, Barrett RS, Bourne MN. Mechanical, Material and Morphological Adaptations of Healthy Lower Limb Tendons to Mechanical Loading: A Systematic Review and Meta-Analysis. Sports Med. 2022 Oct;52(10):2405-2429. doi: 10.1007/s40279-022-01695-y. Epub 2022 Jun 3. PMID: 35657492; PMCID: PMC9474511.
9. Rubio-Peirotén A, Cartón-Llorente A, Mugele H, Jaén-Carrillo D. The Trail Runners' Tendon-How Do Weekly Mileage and Elevation Gain Affect Achilles and Patellar Tendon Morphology? J Funct Morphol Kinesiol. 2024 Dec 24;10(1):1. doi: 10.3390/jfmk10010001. PMID: 39846642; PMCID: PMC11755538.
10. Fouré A, Nordez A, McNair P, Cornu C. Effects of plyometric training on both active and passive parts of the plantarflexors series elastic component stiffness of muscle-tendon complex. Eur J Appl Physiol. 2011 Mar;111(3):539-48. doi: 10.1007/s00421-010-1667-4. Epub 2010 Oct 8. PMID: 20931220.
11. Hullfish TJ, Hagan KL, Casey E, Baxter JR. Achilles tendon structure differs between competitive distance runners and nonrunners despite no clinical signs or symptoms of midsubstance tendinopathy. J Appl Physiol (1985). 2018 Aug 1;125(2):453-458. doi: 10.1152/japplphysiol.00012.2018. Epub 2018 May 17. PMID: 29771609.
12. Nowak AS, Miro EW, Eby SF, Cushman DM. Identification of pre-race ultrasonographic abnormalities of the Achilles tendon and association with future injuries in runners. Phys Sportsmed. 2024 Jun;52(3):299-303. doi: 10.1080/00913847.2023.2246179. Epub 2023 Aug 10. PMID: 37550955; PMCID: PMC10858303.

 

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