やさしさと健康の新世紀を開く 医歯薬出版株式会社

まえがき
 EBMの必要性が増すなかで,医療関係者の間にバイオメカニクスを改めて学びたいという要望が高まってきています.とくに歩行など人の動きを中心に扱う理学療法士,義肢装具士にとって,バイオメカニクスはなくてはならないものです.しかし,残念なことに力学はむずかしい,数式は苦手,学校で習った内容がよくわからなかった,という方も多いと思います.また,むずかしい力学を勉強しても何の役に立つのかわからないという意見もあります.たしかにバイオメカニクスは最初の段階でつまずいてしまうと,ますますわからなく,むずかしくなってしまいます.また,力学の数式と目の前の患者さんの動きがすぐには結びつかないことも事実です.しかし,バイオメカニクスを理解することによって,臨床で動きを見る目が変わってくることは十分考えられます.そこで将来的には動きを見る目を養うことを目的として,医療関係の職種を目指す学生さんたちが最初に学ぶバイオメカニクスのテキストを編集しました.
 本書の前半は人の動きを理解するための力学の基礎を繰り返し説明しています.後半では,計測器で計測された実際の動きを動画で示し,基礎知識に基づいて動きを見る方法について説明しています.本書は基礎の教材ですから,学生さんだけでなく,改めてバイオメカニクスを学びたいという方ならどなたでも使える構成としました.本書がバイオメカニクスを身近に感じるきっかけとなることを願っています.
 (山本 澄子)

 リハビリテーションの臨床現場では力学的に物事を考え,臨床意思決定を行う機会が多くあります.動作の介助や誘導のキーポイントを考えたり,異常動作の原因を推論したり,自助具や装具のデザインを考えたり,住宅改修のプランをデザインしたり・・・.このような場面では,「力」というものを「想定」して意思決定を行わなくてはなりません.「力」は直接的にその存在を目にすることはできないため,「想定」するという思考プロセスが介入してきます.力学の知識は,この思考プロセスに根拠を提供します.力学の正しい理解がなされなければ,臨床意志決定の思考プロセスは経験と試行錯誤に拠らなければならないでしょう.力学の知識はわれわれセラピストにとって,臨床意志決定を確実なものへと導くための根拠となるべきものだといえます.
 力学は,臨床現場で観察される現象と原因の因果関係を直線的に結びつけてくれる学問であるといっても過言ではありません.それゆえ,セラピストにとっては解剖学や生理学,運動学と並んで必須の学問です.本書は,ややもすると難解になりがちな力学の基礎と応用を感覚的に理解するための学習を提案するものです.すなわち,理科系が苦手な学生さんが力学を実学として学び,臨床応用へと展開していくために必要な情報が解説されています.本書は多くの初学者の手引きとなるはずです.
 (石井慎一郎)

 私と山本先生が中心になって歩行分析実習セミナーを始めたのは1995年のことでした.それ以来15年,年に2回ほど北海道から沖縄まで全国各地で実習セミナーを続けてきました.定員30名,連続4日間の日程で実際にデータをとり,それを分析して最終日にプレゼンテーションというスタイルです.この過程で重心・床反力・床反力作用点・関節モーメント・関節モーメントのパワーといったバイオメカニクスの5大項目を把握するのです.参加者にはきわめて好評でリピーターが多数でした.回を重ねるごとに内容も教授法も運営方法も洗練されてきました.対象者は現役の理学療法士が中心で,医師・作業療法士・義肢装具士・看護師・介護福祉士・リハビリテーション工学者・スポーツ科学の人たちが加わりました.内容的にはまさに理学療法の学生が在学中に学んでおきたい内容であり,現在では理学療法学科の学生版の歩行分析実習セミナーも開催しています.この15年間で1,000名近い修了者を世に送り出してきたと思います.
 しかし,これではバイオメカニクス知識の普及には不十分です.そこで2009年から「教員のためのバイオメカニクス教授法セミナー」を開催しました.内容は実習セミナーで取り扱った項目を中心にして,力の合成やテコの原理などより基礎的な項目を追加し,同時に歩行のバイオメカニクスを充実しました.このセミナーも好評でしたが,同時に明らかになったのは,現場の先生方も何を教えたらよいか試行錯誤しており,良い教材が必要ということでした.本テキストは,教員の先生方にも読んでもらえ,教科書としても使え,学生さんの自習書としても使えるものとして編集してみました.ぜひ両面でご活用いただければ幸いです.
 2010年3月
 (江原 義弘)

第2版にあたって
 2009年から開始された教員のためのバイオメカニクス教授法セミナーはその後,基礎バイオメカニクスセミナー(初級編・中級編)と名前を変えて継続されています.このセミナーは好評で毎年キャンセル待ちが出るほどで,テキストとして本書が使用されています.本書は専門学校や大学の教科書としても活用され,印刷を重ねるたびに不都合点やわかりにくい点が改良されてきました.おかげさまで今回第2版が出版できることになり,嬉しい限りです.第2版にあたって,従来使用してきた動作分析アプリソフトを使用せずに,動画をパワーポイントに埋め込むことによって一本化することにしました.操作の自由度が若干減ることになりましたが,そのために逆に操作が直線的になり読者の利便性が向上するものと考えます.
 バイオメカニクスの授業をするたびに,多くの学生が,自分は物理学が苦手だ,まったく分からない,という場面にであいます.同様に,セミナーに参加するほとんどの方が,物理学に苦手意識をもっています.それでも本書でバイオメカニクスを学習すると,どんどん物理学が好きになっていくのが実感できます.より多くの臨床家がバイオメカニクスをツールとして活用できるようになることを願っています.
 2015年8月
 (江原 義弘)
 まえがき
 本書の使い方
Chapter 1 力の合成と分解
 (本章の目標)
  力の合成の考え方が説明できる
  力の分解の考え方が説明できる
  合成・分解の方法が説明できる
  国家試験問題が解ける
Chapter 2 生体におけるテコ
 (本章の目標)
  テコが理解できる
  テコの考え方を生体に応用できる
Chapter 3 重心の求め方
 (本章の目標)
  テコが説明できる
  重心の考え方が説明できる
  重心の求め方が説明できる
  重心は姿勢によって変化することがわかる
Chapter 4 重心の速度・加速度
 (本章の目標)
  重心の速度が説明できる
  重心の加速度が説明できる
  立ち上がり,座り込みのときの重心の速度のグラフが描ける
  立ち上がり,座り込みのときの重心の加速度のグラフが描ける
Chapter 5 床反力と重心加速度
 (本章の目標)
  力と重心の加速度の関係が説明できる
  身体に加わる床反力が説明できる
  スクワットのときの床反力と重心の動きの関係が説明できる
Chapter 6 床反力作用点(COP)とは何か
 (本章の目標)
  COPの意味が説明できる
  COPと基底面の関係が説明できる
  COPと重心位置の関係が説明できる
  重心・床反力・COPを立位,座位,リーチ動作に即して説明できる
Chapter 7 関節モーメントと筋活動
 (本章の目標)
  関節モーメントとは何かが説明できる
  関節モーメントがどのように計算されるかが説明できる
  関節モーメントと床反力の関係が説明できる
Chapter 8 関節モーメントのパワー
 (本章の目標)
  関節モーメントの意味が説明できる
  力学的仕事が説明できる
  筋のなす仕事が説明できる
  筋が発生するパワーが説明できる
  パワーと筋の収縮様式の関係が説明できる
Chapter 9 ジャンプ動作
 (本章の目標)
  力学的エネルギーが説明できる
  筋の仕事と跳躍高が説明できる
  跳躍時の床反力と重心加速度が説明できる
  跳躍時の関節モーメントが説明できる
  跳躍時の関節モーメントのパワーが説明できる
  高く跳ぶためにはどうしたらよいかが説明できる
Chapter 10 立ち上がりのバイオメカニクス
 (本章の目標)
  立ち上がりの重心の動きが説明できる
  体幹が前傾する意味が説明できる
  立ち上がりの基底面の変化と床反力作用点が説明できる
  立ち上がりの床反力の変化が説明できる
  立ち上がりの筋の働きが説明できる
Chapter 11 歩き始めのバイオメカニクス
 (本章の目標)
  直立時の重心とCOPの位置関係が説明できる
  歩き始めのCOPの矢状面,前額面の動きが説明できる
  上記と重心の動きとの関係の説明ができる
  COPの動きと関節モーメントの関係が説明できる
  重心を前進させる原動力が説明できる
Chapter 12 歩行のバイオメカニクス1 重心と床反力作用点
 (本章の目標)
  歩行中の重心とCOPの関係が説明できる
  歩行中の関節モーメントとCOPの関係が説明できる
  重心の動きと床反力の関係が説明できる
Chapter 13 歩行のバイオメカニクス2 重心の動きを滑らかにする機能
 (本章の目標)
  歩行中の重心の動きを滑らかにする機能が説明できる
  歩行時の衝撃吸収が説明できる
  ロッカー機能と重心の滑らかな動きの関係が説明できる
Chapter 14 歩行のバイオメカニクス3 歩行の観察―OGIGの方法
 (本章の目標)
  OGIGの歩行用語が説明できる
  各周期における健常者の標準的な関節角度が説明できる
  3つのロッカー機能が説明できる
Chapter 15 演習問題

 付録
  関節モーメント解説用「下肢骨格模型」の使い方
  CD─ROMの使い方