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野球の捕球動作におけるグラブ内の手指肢位の定量的
〈金沢星稜大学 人間科学研究 第 4 巻 第 ２ 号 平成 23 年 ３ 月〉 野球の捕球動作におけるグラブ内の手指肢位の定量的分析 A quantitative analysis of the hand posture in baseball glove 奈良 隆章，馬見塚 尚孝，川村 卓，多胡 伸哉，島田 一志 Taka-aki Nara, Naotaka Mamizuka, Takashi Kawamura, Shinya Tago, Kazushi Shimada 〈要旨〉 The purpose of this study was quantitatively evaluating the anatomical position of the hand in the glove on catching a ball. Subjects were 10 skilled baseball players （age 24 ± 1, career 15 ± 2 years） . A three-dimensional location of each joint of the finger was calculated by a novel procedure for quantification using a Computed Tomography. Pre and post postures of the hand in the glove on catching a ball were scanned. Three dimensional locations of each joint were acquired using a digitizing procedure and calculated joint angles. In other fingers except a thumb, a joint angle of the metacarpophalangeal joint was flexed（p < .01） . Moreover, in ring finger, proximal interphalangeal joint was flexed（p < .01）and in middle finger, little finger, PIP joint was flexed（p < .05） . 〈キーワード〉 グラブ内手指肢位，非侵襲的計測，三次元解析 1 はじめに 身長174.5±6.8cm，身体質量69.9±6.6kg，内野手および外 野球における守備時のプレイに用いるグラブは，1960年 野手が各５名）であった。また，首都大学野球連盟の公式 代に現在の形が確立されて今日に至っている。これまで報 リーグ戦においてベストナイン等のタイトルを獲得した選 告された野球における捕球動作中のグラブおよびグラブ内 手や，全国高等学校野球選手権大会に出場した選手が4名 の手指に着目した研究は，圧力センサーを用いてグラブ内 含まれていた。 の指の圧力分布を測定したもの（二宮ら，2000；古川ら， 実験に先立ち，各被験者に実験内容や手順を十分に説 2004） ，ビデオカメラを用いて手およびグラブの動作を分 明して実験の協力と同意を得た。なお，本研究は筑波大学 析したもの（飯田ら，2007） ，光学式動作解析システムを 大学院人間総合科学研究科研究倫理委員会において審議さ 用いてグラブの変形を検討したもの（古川ら，2007）など れ，承認を受けた研究である（課題番号第21‐232） 。 がある。 一方，馬見塚（2010）は，医療用CTを用いた三次元画 2－2 測定方法 像法によりグラブ内手指肢位定量化法の信頼性を報告して 2－2－1 分析試技および計測 いるものの，捕球前後における手指の肢位の変化は明らか 手指の測定はボールの捕球前および捕球後のそれぞれ１ になっていない。 回ずつ（計２回）とした。 本研究の目的は，医療用マルチヘリカルCTスキャンを まず，力を抜いた状態でグラブに手を挿入したまま安 用いてグラブ内における捕球前後の手指の肢位を定量的に 静を保つように被験者に指示した状態でCTの撮影を行い， 評価することである。 これを捕球前の試技とした。次に，胸にグラブを構えた被 験者に対して３ｍ離れた位置から投球者が直線的な軌道で 2 方法 硬式野球ボールをトスし，これを捕球した状態を計測して 2－1 被験者 捕球後の試技とした。いずれの試技も最大で３回まで行い， 本研究における被験者は年齢が20歳以上である右投げの 最も内省のよかった試技を分析試技とした。また，グラブ 大学野球経験者10名（年齢24±１歳，競技年数15±２年， は各被験者が常用しているものを使用した。 － 55 － 〈金沢星稜大学 人間科学研究 第 4 巻 第 ２ 号 平成 23 年 ３ 月〉 PIP関節角度と定義した。MP関節角度は，各指におい 中指 て掌にほぼ直交する，CM関節からMP関節へ向かうベ 環指 示指 クトルを含んだ平面上においてCM関節からMP関節へ 向かうベクトルに対しMP関節からPIP関節へ向かうベ 小指 クトルがなす角度と定義した。屈曲を正，伸展を負と定 指の先端 義した。 PIP 関節 母指 2－4 統計処理 DIP 関節 捕球前後の各関節の角度の比較には t 検定を用い，有意 水準５%未満として有意差検定を行った。 母指IP 関節 MP 関節 䃗 CM関節 DIP PIP 図1 分析点． 撮影は（株）東芝製64列マルチスライスCTを用いて行い， MP 厚さ0.5mm，間隔0.3mmで前腕遠位部よりグラブ先端まで 撮影した。 PIP 2－2－2 分析点 +䃗 図１に本研究における分析点を示す。分析点は計25点と した。 㻙㻡㻜㻜 2－2－3 デジタイズおよび三次元座標の算出 㻙㻡㻞㻜 デ ジ タ イ ズ は，ZIOSOFT（ 株 ） 社 製 の 専 用 ソ フ ト 㻙㻡㻠㻜 ZIOSTATIONを用いて行い，矢状面，横断面および冠状 㻙㻡㻢㻜 面の各方向の二次元画像から分析点の三次元座標を測定し 㻙㻡㻤㻜 た。 㻙㻢㻜㻜 MP 㻙㻠㻜 㻙㻞㻜 㻜 2－3 関節角度 図２に示すように，本研究では以下の定義にしたがって 㻞㻜 㻠㻜 㻞㻜 㻜 㻙㻞㻜 㻙㻠㻜 㻙㻢㻜 CM 図2 関節角の定義 （中指PIP関節および小指MP関節の例） ． 手指の各関節の角度を算出した。 3 結果 ① 拇指のIP関節およびMP関節の角度 拇指においてMP関節からIP関節へ向かうベクトルに 図３の各グラフは手指の各関節角度を捕球の前後につい 対しIP関節から末節骨最遠位部へ向かうベクトルがなす てそれぞれ示したものである。いずれのグラフも白いバー 角度を拇指のIP関節角度とした。また，拇指のCM関節 が捕球前，ドット入りのバーが捕球後の角度をそれぞれ示 からMP関節へ向かうベクトルに対しMP関節からPIP関 す。また，いずれの関節角度も正の増加が屈曲方向への変 節へ向かうベクトルがなす角度をMP関節角度とした。 化を示す。 ② 示指，中指，環指および小指のDIP関節，PIP関節お よびMP関節の角度 母指についてみると，IP関節（左側上のグラフ）および MP関節（左側下のグラフ）のいずれも捕球後にわずかに 示指，中指，環指および小指の各指においてPIP関節 屈曲していたものの，両角度とも有意な変化ではなかった。 からDIP関節へ向かうベクトルに対しDIP関節から末節 示指，中指，環指，小指についてみると，DIP関節（右 骨最遠位部へ向かうベクトルがなす角度をそれぞれの 側上段のグラフ）は捕球後に示指，中指および環指で有 DIP関節角度と定義した。また，同じく各指において 意な屈曲を示し（p<0.05） ，小指の角度は捕球の前後でほ MP関節からPIP関節へ向かうベクトルに対しPIP関節 ぼ同じであった。PIP関節（右側中段のグラフ）でも各 からDIP関節へ向かうベクトルがなす角度をそれぞれの 指で捕球後に屈曲方向の変化がみられ，中指，環指およ － 56 － 野球の捕球動作におけるグラブ内の手指肢位の定量的分析 90 PIP関節 捕球前 捕球後 60 **; p < 0.01 60 母指MP 関節 MP関節 0 −30 㻚㻢 㻠㼼 㻢㻚 㻤 㻡㼼 㻥 㻝 㻟㻚 㻝㻡 㻚 㻢 㻠 㻣㻚 㻥㼼 小指 ** ** 㻟㻚 㻣 㻟 㻜㻚 㼼㻝 㻡㻚㻞 㻝㻚㻢 㼼 㻤 㻚㻥 㻞 㻟㻚 㻜㼼 㻝 㻞㻚 㻤 㼼㻥 㻚㻠 㻠 㻚㻞 㻚㻞㼼 㻝㻜 㻚㻟 0 㻝 㻟㻚 環指 㻙㻝㻠 㻝㻣 㻚 㻡㼼 㻣 㻚㻥 㻣 㻚㻜 㻝㻡 㻚 㻜㼼 30 㻡㼼 㻥 㻚㻢 㻟 㻝㻚 ** ** 30 60 㻝㻜㻚 㻞㼼 㼼 㻞㻜 㻚 㻟 㻠 㻟㻚 㻡㻜 㻚 㻞㼼 㻝㻟 㻚 㻟 㻟㻣 㻚 㻥㼼 㻤 㻟 㻝㻚 中指 㻝㻤 㻚 㻠 90 示指 㻞㻜 㻚㻢 0 * 㻟㻠 㻚 㻣㼼 −30 小指 㻝㻞 㻚 㻢㼼 㻝 30 㻢㻚㻥 * 㻞㼼 㻝 㻟㻚 㻝㻢 㻚㻡 㻞㻣 㻚 㻣㼼 0 㻤㻚㻤 㼼 㻚㻥 㻝㻢 㻚 㻟㼼 㻥 㻚㻢 㼼㻢 環指 ** DIP 関節 60 㻝㻜 㻚 㻠㼼 㻡㻚㻣 㻚㻤㻌 㻥 㻚㻠 㼼㻢 30 㻤 㻚㻤 㻢㻚㻝 㻚㻞 㻟㼼 㻣 中指 㻢㻞 㻚 㻡 母指IP関節 示指 㻡㼼 㻞 㻝㻚 㻢 90 㻝㻡 㻚 㻡 60 * 㻢㼼 㻝 㻤㻚 㻜 0 㻝 㻣㻚 30 㻝㻟 㻚 㻢㼼 㻝㻝 㻚㻤 * ; p < 0.05 示指 中指 環指 小指 図3 捕球前および捕球後の手指の関節角度. いずれのグラフも縦軸の単位はdegである． び小指の変化は有意であった（それぞれp<0.05，p<0.01， p<0.05） 。MP関節（右側下段のグラフ）も，各指とも捕 4 考察 図３の左側のグラフより，母指のMP関節およびIP関節 球後に有意な屈曲を示し（p<0.01） ，示指は捕球前に伸展， はいずれも捕球前後で有意な変化を示さなかったことがわ 捕球後に屈曲の角度をそれぞれ示した。 かる。また，同じく図３の右側のグラフより，示指のMP 関節における捕球後の屈曲角度は中指，環指および小指よ りも小さく，PIP関節では中指，環指および小指のような － 57 － 〈金沢星稜大学 人間科学研究 第 4 巻 第 ２ 号 平成 23 年 ３ 月〉 して勢いが減少したボールを把持する役割 を持つと考えられる。 −480 −480 −500 −500 −520 −520 −540 −540 −560 −580 −600 −60 −40 −20 0 −560 40 20 −580 0 −20 −40 −600 −60 −60 −40 20 −20 以上のことから，野球の捕球動作におい ては，グラブ内の拇指および示指はボール を受け止めて勢いを減少させる役割を，ま た中指，環指および小指はグラブ内でボー ルを保持する役割をそれぞれ有することが 示唆されよう。 0 40 20 0 −20 −40 −60 20 図4 捕球前 （左） および捕球後 （右） の手指のスティックピクチャ． 目盛の単位はいずれもmmを示す． 5 結論 本研究では，医療用マルチヘリカルCT スキャンを用いた三次元画像解析法により 野球グラブ内の捕球前後の手指の肢位を定 量的に評価した。 その結果，母指および示指では関節角度 有意な角度の変化はみられなかった。本研究では，被験者 の変化は小さいこと，中指，環指および小指においては捕 10名のうち９名が示指をグラブ外部に出して捕球している 球後にMP関節， PIP関節が屈曲することがわかった。また， ことから，これらの被験者は示指にボールを把持する役割 拇指および示指はボールを受け止めて勢いを減少させる役 を求めていないと推察されること，野球選手においては捕 割を，また中指，環指および小指はグラブ内でボールを保 球時の衝撃が原因と考えられる血行障害が示指に発現する 持する役割を持つことが示唆された。 こと（上条ら，1981） ，また「捕球は拇指および示指を固 定したうえで中指，環指および小指を用いて行われる」と 参考文献 する飯田ら（2007）の報告などをあわせて考えると，捕球 1） 古川大輔，塚本道玄（2004）ポジション別野球グラブの開発。 日本機械学会スポーツ工学シンポジウム・シンポジウム・ヒ ューマンダイナミクス講演論文集 104-107 2） 古川大輔，加藤慶（2007）捕球時の手の動きに追従した野球 グラブの開発。日本機械学会スポーツ工学シンポジウム・シ ンポジウム・ヒューマンダイナミクス講演論文集 83-87 3） 飯田智之，宮川健（2007）野球の捕球時における手とグラブ の動きに関するバイオメカニクス的研究。体育科学57（1） 175 4） 上条隆，李清茂，清田寛，大和真，青山一夫（1981）野球選 手に見られたいわゆる白ろう類似現象に関する研究。体育科 学30（6）398 5） 二宮徳数，鳴尾丈司（2000）野球グラブ内における捕球時に おける指の圧力分布。日本機械学会スポーツ工学シンポジウ ム・シンポジウム・ヒューマンダイナミクス講演論文集 17-20 6） 馬見塚尚孝，白瀚健介，島田一志，川村卓（2010）3D-CTを 用いたグラブ内手指の非破壊検査。日本機械学会スポーツ& ヒューマンダイナミクス専門会議（2010） 動作におけるグラブ内の拇指および示指は，グラブ中のボ ールを保持するというよりも，捕球面を形成することでボ ールを受け止める役割を持つと考えられる。 次に，中指，環指および小指について検討すると，図3 の右側のグラフよりこれらのいずれの指のMP関節および PIP関節が捕球後に有意な屈曲を示していたことがわかる （MP関節はいずれもp<0.01，PIP関節は中指，環指および 小指でそれぞれp<0.05，p<0.01，p<0.05） 。一方，DIP関節 角度は中指のみが有意な変化を示し（p<0.05） ，環指およ び小指では有意な変化はみられなかった。二宮ら（2000） は「捕球時にはボールをグラブで挟み込むように拇指の指 先と小指および環指のいずれか，または両方に力を入れて いる」と述べていることをあわせて考えると，野球の捕球 動作においてはグラブ内の中指，環指および小指はMP関 節およびPIP関節を屈曲させることにより，グラブに衝突 － 58 －