ボルト、ジョンソン、バンニーキルク、テボゴ等が左右非対称で走る理由
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※2024/3/5 更新
今回は馬体ではなく人体についてのお話です。
陸上短距離が大好きな私が、陸上界で重要な定説になるかもしれない?面白い仮説を紹介します。

ずっと気になっていた左右非対称
ウサイン・ボルトが左右非対称で、歩幅や着地のタイミングに左右差があるのは当時から有名な話でした。やっぱりボルトは(脊柱側弯症もあって)特殊なんだなあと、その左右非対称性はボルト特有のものでそれ以上も以下もないと思っていました。
ただその認識は、ウェイド・バンニーキルクが400mの世界記録を更新したリオオリンピックのレースを見た時に変わりました。ちゃんと確認しなくても勘のいい素人ならわかるくらい、このレースのバンニーキルクは明確に左右非対称だったのです。
100, 200のトップと400のトップに左右非対称という共通点がある!
ボルトだけが特別なのではなく、速く走るためには左右非対称が正解なのではないか、と考えるようになりました。
趣味で馬の研究をしていた私は、その場でテキトーに「左右非対称にしているのは、片方の脚の効率を捨ててでも、片方の脚の効率を良くして、全体の推進力を上げるためでは」という仮説を思いつき、つい最近までなんとなくそれが正解なんだろうなーと思っていました。
ただ今回紹介する仮説は、なんとなくではなく、ほぼこれが正解じゃないかと自信を持ってしまうほど結果や感覚との矛盾がない納得のいく仮説になっています。

仮説の概要
・左右対称で走る人と左右非対称で走る人とでは、胴の動きに違いが出る。同じ人が左右対称で走ったときと左右非対称で走ったときとでも、胴の動きに同様の違いが出る。
・胴の動きの違いが、押す動き・引く動きの比率の違いになり、左右対称なほど引く動きが、左右非対称なほど押す動きが強くなる。
押す動き・引く動きとは何かは、こちらにまとめています(→1-8.馬場適性と押す動き・引く動き )
・左右対称で引く動きが強いと、引く動きの比率が高いと効率よく地面に力を加えられる地面の上では推進力が強まるが、押す動きの比率が高いと効率よく地面に力を加えられる地面(スピードの出る地面)の上では推進力が弱まる
・左右非対称で押す動きが強いと、引く動きの比率が高いと効率よく地面に力を加えられる地面の上では推進力が弱まるが、押す動きの比率が高いと効率よく地面に力を加えられる地面(スピードの出る地面)の上では推進力が強まる
・トラックの状態にもよるが、トラック競技ではある程度左右非対称の方が速く走れるようになるのではないか。

ここで用いる左右非対称の定義
いろいろな左右非対称があるかと思いますが、ここで用いる左右非対称はボルトやバンニーキルクなど、トラック競技で顕著に見られるタイプの左右非対称です。
専門家でもない私の超テキトーな定義では、「胴の重心を基準・・・左足の着地点および離地点・右足の・・前後方向の座標・それぞれ・・としたとき・差が・・・安定して一定以上・・。
まあテキトーな絵で表現するとこんな感じです。

また、仮でテキトーに変な言葉を定義しておきます。
・前着地脚:左右の脚のうち、より前で着地する方の脚。(この脚はより踵に近い場所で負重するようになり、重心を減速させる。)
・後着地脚:左右の脚のうち、より後ろで着地する方の脚。(この脚はよりつま先に近い場所で負重するようになり、重心を加速させる。)

いろいろな選手の左右非対称具合
あくまで動画を見ながらの目視での判断で、5人の選手の左右非対称具合を表にまとめました。
| 選手名 | 前着地脚 | 後着地脚 | 非対称の程度 | レース |
| マイケル・ジョンソン | 右 | 左 | 低? | 1999世陸400m |
| ウサイン・ボルト | 右 | 左 | 高? | 2009世陸100m |
| ウェイド・バンニーキルク | 右 | 左 | 低? | 2015世陸400m |
| ウェイド・バンニーキルク | 右 | 左 | 高? | 2016五輪400m |
| レツィレ・テボゴ | 左 | 右 | 中? | 2023世陸200m |
| ノア・ライルズ | 無し | 無し | – | 2023世陸200m |
ライルズは左右対称で走っている感じがします。

胴の動きの違い
さて、左右対称の走りと左右非対称の走りを観察していると、胴の動きが違うことがわかります。
2024/3/2 表追加:
| 選手名 | 非対称の程度 | ねじる動き | 曲げる動き | レース |
| マイケル・ジョンソン | 低? | 大? | 小? | 1999世陸400m |
| ウサイン・ボルト | 高? | 小 | 大 | 2009世陸100m |
| ウェイド・バンニーキルク | 低? | 中? | 中? | 2015世陸400m |
| ウェイド・バンニーキルク | 高? | 小? | 大? | 2016五輪400m |
| レツィレ・テボゴ | 中? | 中? | 中? | 2023世陸200m |
| ノア・ライルズ | 対称 | 大 | ほぼ無 | 2023世陸200m |
対称の走りなほど、胴をねじる動きをします。(曲げる動きが弱くなり、ねじる動きが強くなります。)

非対称の走りなほど、胴を左右に曲げる動きをします。(曲げる動きが強くなり、ねじる動きが弱くなります)

ねじる動きは引く動きに、曲げる動きは押す動きに結びつき、左右対称なほど引く動きが、左右非対称なほど押す動きが強くなります。



胴の動きの違いが生まれる仕組み
どうして対称・非対称で胴の動きが変わるのか。自分なりに仕組みを考えてみました。
※灰色のところは無視してください。
まず左右対称だと、脚からの力によるねじりが最大になります。それを抑えるために(活かすために?)胴の上部を逆方向にねじり、胴をねじる動きになります。
(上から見た腰の断面)

左右非対称になると、一方の脚からは前への力、もう一方の脚からは後ろへの力が胴に加わり、何も対策をしなければ胴は回ることになります。この回りを抑えるためには、重心を移動させる必要があります。(まあ足の裏で地面に逆回転の力を加えて筋肉で制御する方法もありそう???よくわからん??)
左足が接地しているときは重心を左側に、右足が接地しているときは重心を右側に。これが左右に胴を曲げる動きになります。


また、このとき脚からの力によるねじりは小さくなります。

2024/3/2 追記:初めに書いたことは多分間違いです。改めて今の考えを整理すると、スピードが安定する区間において、
・左右非対称なほど、後着地脚からの推進力が大きく、前着地脚からの制動力が大きくなる。
・左右非対称なほど、スタンス期に腰に加わる力は、後着地脚からの制動力は外側を、後着地脚からの推進力は内側を、前着地脚からの制動力は内側を、前着地脚からの推進力は外側を向く。
・左右非対称なほど、両脚からスタンス期に腰に加わる(内側を向く)中心に向く力は大きくなり、それが胴を左右に曲げる動きの大きさに結びつく

・左右非対称なほど、胴のねじれによる脚の付け根の移動の向きと、スタンス期に腰から脚に加える力の向きとがズレる。ズレるほど、ねじる動きが力になりづらく、ねじる動きを小さく抑えようとする。

・左右非対称のとき、前着地脚のスタンス期と後着地脚のスタンス期とで重心の移動のタイミングが異なる。そのため、前着地脚と後着地脚とで制動力と推進力に差があっても、胴から上の回転を無くすことができる。

実際にボルト、バンニーキルクは右脚(前着地脚)のスタンス期に重心が中心に移動するタイミングが早く、テボゴは左足(前着地脚)のスタンス期に重心が中心に移動するタイミングが早いように見えます。
以上。

胴の動きの違いと押す動き・引く動き
2024/3/3 追記:
左右非対称性から来る胴の動きの違いは押す動き・引く動きの比率に影響すると言いましたが、実際に左右非対称性が胴の押す動き・引く動きに比率にどう影響しているのでしょうか。また、最終的な押す動き・引く動きの比率にどう影響しているのでしょうか。
押す動き・引く動きとは何かは、こちらにまとめています。馬のですが。(→1-8.馬場適性と押す動き・引く動き )
さて、人の押す動き・引く動きですが、私の経験と観察から導いた考えでは、脚の動き(脚の筋肉と骨格の形でおおよそ決まる)と胴の動き(胴から上の筋肉と骨格+左右非対称性でおおよそ決まる)で決まると考えています。

ごちゃごちゃ言いましたが、実践的な感じでシンプルに言うと、
「人の最終的な押す動き・引く動きの比率は、脚の動き(脚の押す・引く動きをつくる筋肉量の違いと、脚の骨格の形で決まる)+胴の動き(左右非対称性(胴の押す・引く動きの比率)×胴の動きの強さ)で決まる」です。
そして、この際胴の動きの強さは無視してしまって、「胴の動きの押す・引く動きの比率に近いと考えらえるものは、最終的な押す・引く動きの比率から、脚の押す・引く動きの比率を除いたもの」になります。
その考えのもと、左右非対称性が胴の押す・引く動きの比率に実際どう影響しているかを調べるために、1最終的な押す・引く動きの比率、2脚の押す・引く動きの比率を動画を見ながら目視で判断し、それに加え、胴の押す・引く動きの比率に近いと考えられえる1-2の値を表にまとめました。
ただ、この押す動き・引く動きの比率に関しては目視で見分けたものの精度はかなり低いので、なるべく同じレースで比べるために、2009世陸100mから3人、2023世陸200mから3人を選び表にまとめました。押す・引く動きの比率の表現は、押す動きの比率が高い順に、押す強、押す、押す弱、中間、引く弱、引く、引く強としています。
| 選手名 | 非対称の程度 | 1最終的な比率 | 2脚の比率 | 1-2 胴の比率? | レース |
| ボルト | 高? | 押す強 | 中間 | 押す強 | 2009世陸100m |
| ゲイ | ほぼ対称? | 中間 | 押す | 引く | 2009世陸100m |
| パウエル | 中? | 押す弱 | 引く弱 | 押す | 2009世陸100m |
| テボゴ | 中? | 押す弱 | 引く弱 | 押す | 2023世陸200m |
| ライルズ | 対称 | 引く | 押す弱 | 引く強 | 2023世陸200m |
| ナイトン | ほぼ対称 | 引く強 | 中間 | 引く | 2023世陸200m |
私の合っていてほしいという意志が無意識化で反映されてないとも言えないのですが、一応結果は「胴の押す動き・引く動きの比率に近いと考えているものは、左右対称なほど引く動きの比率が高く、左右非対称なほど押す動きの比率が高くなった。また最終的な比率も、左右対称なほど引く動きの比率が高く、左右非対称なほど押す動きの比率が高い傾向だった。」というものでした。

自分の体で実験してみた
私は自分の体を使って2つのテキトー実験を行いました。
実験1
アスファルトの上で、左右対称の走り方&歩き方と左右非対称の走り方&歩き方を行い、それぞれの押す動きと引く動きの比率を自分の感覚で判断する。
押す動きと引く動きの比率の判断には、スタンス期中の負重の仕方の違い(→1-8.馬場適性と押す動き・引く動き )を利用した。
実験2
・コンクリートの上に摩擦のいいコーティングがしてあって、反発係数も静止摩擦係数も大きい感じの地面(押す動きの比率が高いと効率よく地面に力を加えられる地面と考えられる)
・ふかふかの土で、脆くて反発係数も静止摩擦係数も小さい感じの地面(引く動きの比率が高いと効率よく地面に力を加えられる地面と考えらえる)
この境目を、左右対称の走り方&歩き方と左右非対称の走り方&歩き方で何回か往復して、推進力の強さと速く移動できるかを自分の感覚で判断する。
実験1の結果
・左右対称の走り方&歩き方では胴がねじれる感覚と、引く動きの比率が高くなる感覚がした。
・左右非対称の走り方&歩き方では胴が左右に移動する感覚と、押す動きの比率が高くなる感覚がした。
| 走or歩 | 非対称の程度 | 胴の感覚 | 全体の感覚 | 地面 | |
| 私 | 走 | 対称 | ねじれる | 引く動きの比率が高い | アスファルト |
| 私 | 走 | 高?(非対称) | 左右に移動する | 押す動きの比率が高い | アスファルト |
| 私 | 歩 | 対称 | ねじれる | 引く動きの比率が高い | アスファルト |
| 私 | 歩 | 高?(非対称) | 左右に移動する | 押す動きの比率が高い | アスファルト |
実験2の結果
・コンクリートの上に摩擦のいいコーティングがしてある地面の上では、左右対称だと推進力が弱くて遅くなる感覚が、左右非対称だと推進力が強くて速くなる感覚がした。
・ふかふかの土の地面の上では、左右対称だと推進力が強くて速くなる感覚が、左右非対称だと推進力が弱くて遅くなる感覚がした。
| 走or歩 | 非対称の程度 | コンクリート上 | ふかふかの土の上 | |
| 私 | 走 | 対称 | 遅くなる感覚がした | 速くなる感覚がした |
| 私 | 走 | 高?(非対称) | 速くなる感覚がした | 遅くなる感覚がした |
| 私 | 歩 | 対称 | 遅くなる感覚がした | 速くなる感覚がした |
| 私 | 歩 | 高?(非対称) | 速くなる感覚がした | 遅くなる感覚がした |
(ちなみに、押す・引く動きの比率の違いがなぜ得意な地面の違いになるのか、押す動きの比率が高いとなぜスピードの出る地面で速く走れるようになるのかは、スタンス期中の負重の仕方の違い(→1-8.馬場適性と押す動き・引く動き )が関わってくると考えています。)
今まで説明してきたことと、実験結果に矛盾はありませんでした。というのもこの実験の結果を元に組み立てた仮説だからなんですが。
そしてやはり、トラックの状態にもよるが、トラック競技ではある程度左右非対称の方が速く走れるようになるのではないでしょうか。
また、「左右非対称にしているのは、片方の脚の効率を捨ててでも、片方の脚の効率を良くして、全体の推進力を上げるためでは」という仮説には否定的になりました。この仮説が正しいのなら、どんな地面でも効率よく走れる&歩ける左右非対称の程度は変わらないだろうと考えていたからです。

サッカーのピッチ上では左右対称になるのでは?
2024/3/3 追記:
ふと思ったことなのですが。陸上のトラックより引く動きの比率が高いと効率よく地面に力を加えられる地面(陸上のトラックよりスピードの出ない地面)と考えられるサッカーのピッチの上では、左右対称で走る人が多いのでは?
さっそくサッカー選手のスプリントの映像を見てみると、映像の質や角度等の問題から左右対称かを判断するのはしなかったのですが、胴の動きはスプリントがすごいと紹介されていた選手の全員が、ねじる動きが強く、曲げる動きが弱くなっていました(目視での判断)。
(素人が無断転載の寄せ集めで作ったみたいな動画ですけど、13人見て13人全員がねじる動きが強かったです。)
また、そういえばボルトってサッカーもやっていたよなとも思いまして、ボルトがサッカーのピッチを走っている動画も見てみることにしました。
もしボルトがサッカーのピッチ上では左右対称に近くなっていたのなら、それは「左右対称がスピードの出ない地面では速く走れて、左右非対称がスピードの出る地面では速く走れるという仮説の、決定的証拠」になるのでは。(もちろん地面以外の違いもあるので本当に正確に言うとそうとも言えないのですが。)そして、、、
なんとボルトがサッカーのピッチを走っているときは陸上のトラックを走っているときよりも、左右対称に近くなっていて、ねじる動きが強く、曲げる動きが弱くなっていました!
| 左右非対称の程度 | ねじる動き | 曲げる動き | レース・試合 | |
| ウサイン・ボルト | 高? | 小 | 大 | 2009世陸100m |
| ウサイン・ボルト | 低? | 大 | 小 | 詳細不明のサッカーの試合 |

一軸走法と二軸走法について
一軸走法、二軸走法と言われているものってもしかしたら、
一軸走法=左右対称
二軸走法=左右非対称
なのではないでしょうか。よく一軸は体をねじる、二軸はねじらず重心を左右に移動させると言いますよね。
であれば、いろいろ広がりますよね。
一軸走法にしたいなら、左右対称にすればいい
二軸走法にしたいなら、左右非対称にすればいい
左右非対称度合いを変えれば切り替え可能
一軸走法はスピードの出ない地面で有利
二軸走法はスピードの出る地面で有利

左右非対称の方がいいのなら
左右非対称の方が速く走れる場合があるというのは、神も人間を設計したときに意図していなかったんじゃないかと考えてしまうほど不思議なことです。普通の人間であれば左右非対称の方が速く走れると言われても初めは違和感を覚えるでしょう。
さて、ここからが問題なのですが、アメリカや日本のランナーは左右対称が多い気がします。(全然統計取ってない超テキトーな発言。)
その感覚が正しいのであれば、左右対称をよしとする認識や指導が原因ではないでしょうか。そしてその認識や指導がパフォーマンスを損ねている可能性はないでしょうか。
2024/3/3 追記:ちなみに現在日本のトップのスプリンターであるサニブラウンは2019年日本選手権100m決勝を見る限りかなりの左右非対称でした。ただこのレースでは、9レーンの飯塚翔太を除いた7人の選手は左右対称に近かったです。
2024/3/5 追記:あとずっと短距離の選手を見てきましたが、長距離でも、圧倒的な成績を残したモハメド・ファラーはかなりの左右非対称でした。原理的に考えても上で言ってきたことは距離に関係なく適用されると考えています。

行いたい実験
2024/3/5 追記:
私なりに行いたい実験をまとめてみました。
1.左右対称と左右非対称の走り方での床反力、重心の動き、関節の動きの違いを調べる
1-1.左右対称と左右非対称の走り方を練習した人に、左右対称と左右非対称の走りそれぞれで何度か安定した速度でフォースプレートの上を走ってもらい、同時にモーションキャプチャーで関節位置を記録する。それを複数人に対して行う。同じ人が左右非対称の程度の違いで、床反力、重心の動き、関節の動きにどのような違いが出るかを検証する。
1-2.事前の左右対称と左右非対称の走り方の練習の際に、誤った走り方を学習してしまうことも考え、左右非対称のことは伝えていない人を複数人同様に走らせ、それを左右非対称の程度で数グループに分け、床反力、重心の動き、関節の動きにどのような違いが出るかを検証する。
このとき、
・左右非対称なほど、後着地脚は推進力の力積が大きく、制動力の力積が小さくなるか。
・左右非対称なほど、前着地脚は推進力の力積が小さく、制動力の力積が大きくなるか。
・左右非対称なほど、後着地脚の制動力の力積は外側を、後着地脚の推進力の力積は内側を、前着地脚の制動力の力積は内側を、前着地脚の推進力の力積は外側を向くか。
・左右非対称のとき、重心の速度が内側を向くタイミングが、後着地脚のスタンス期よりも、前着地脚のスタンス期で早くなるか。
・左右非対称なほど、重心の左右方向の移動は大きくなるか。
・その他重心の移動の詳細はどうなっているか。
・左右対称なほど、胴のねじれが大きく、胴の曲がりが小さくなるか。
・左右非対称なほど、胴のねじれが小さく、胴の曲がりが大きくなるか。
・その他左右対称と左右非対称とで体の動きにどのような違いが出るか。
・左右対称なほど、後着地脚の床反力(t)と前着地脚の床反力(t)の合計の力(t)は、スタンス期の中間は前方向の力が強くなり、スタンス期の最初と最後は上方向の力が強くなるか。
・左右非対称なほど、後着地脚の床反力(t)と前着地脚の床反力(t)の合計の力(t)は、スタンス期の中間は上方向の力が強くなり、スタンス期の最初と最後は前方向の力が強くなるか。(後着地脚は推進力の力積が大きく、前着地脚は制動力の力積が大きくなることを考慮して合計を行う。合計前のそれぞれの脚の床反力に何か特徴で出ているかも調べる。)
2.様々な力学特性の地面の上での、左右対称と左右非対称の走り方それぞれの走行速度を調べる
3.様々な力学特性の地面の上での、スタンス期中の負重の仕方と走行速度をシミュレーションする