知ってるようで知らない「ウォーキング」で使われる筋肉とは？分かりやすい歩行の科学

 
大阪のパーソナルトレーナーの小林素明です。

週１回以上の散歩やウォーキングの実施している国内の推定人口は3412万人（※１）と、ウォーキングは多くの方が実践されているとても身近な運動です。ウォーキングは、有酸素運動の代名詞でもあり、心肺機能を高め、体脂肪の燃焼、血糖値や血中コレステロールの低下、ストレス解消、全身の血行促進と様々な効果が認められています。また、ウォーキングでは全身の70％〜80％の筋肉が使われています。　※１　笹川スポーツ財団「スポーツライフに関する調査報告書」2018年

 
僕がトレーニング指導で感じていることは、ウォーキングで使っている筋肉のことはあまり知られていない、という事実です。なぜならば、「歩いただけですねが痛くなるのですか？」「それほど歩いていないのに、筋肉痛になりますか？」という質問を多く頂くからです。

そんなとき僕は、ちょっと待ってくだい！と心の中で叫んでおります。その理由を説明します。

なぜ人はウォーキングをしても平気でいられるのか？

３０分間のウォーキングすると、歩数は約3,000歩になります。ということは、足には3,000回（片足1500回）の足の着地で地面からの衝撃を受けたり、地面を蹴ったりします。しかし、３０分間のウォーキングしても平気なのはなぜでしょうか？

それはウォーキングでの足の着地、地面を蹴る動作を「脚の筋肉（お尻、太もも、すね、ふくらはぎ等）」の絶妙なタイミングで力を発揮し、正確なウォーキングを実現しているからのです。

では、ウォーキンではどのようにして脚の筋肉が使われているのでしょうか？

【関連記事】なぜ歩く速度で３０年の寿命の差があるのか？

ウォーキングを科学する！歩行の周期

ウォーキングで使われている筋肉を知るためには、動作をスローモーションで見ていくことが近道です。やや専門的になりますが、歩いている時の片側の「足（かかと）が着地　→ 地面を蹴る　→ 再び着地」の基本的な単位を歩行周期と言います。つまり、右足着地をスタートとして、左足が着地（１歩）、右足が着地（２歩）するまでの２歩が、歩行周期となります。

一般的な歩行速度の場合、立脚相は約６０％、 遊脚相は約４０％の割合ですが、歩行速度が速くなる（分速８２m）と立脚相は約６２％、 遊脚相は約３８％と歩行速度によって変化が起こります。

ウォーキングで使われる筋肉とは？歩行の周期から

では、ウォーキングの動作をスローモーション＝「歩行の周期」を見ながら、どの筋肉がどのように使われているのか？を話します。

足の着地から足で蹴り出すまでに使われる筋肉（立脚相）

足の着地から足で蹴り出すまでの１歩（立脚相）で使われている筋肉の役割を話します。

• 足の着地：　地面からの衝撃を吸収すること、体のバランスを取ることが求められます。
• 足の支持：　足の着地の後は、片足立ちに必要なバランス力、足を後方へ移動させる力が求められます

お尻の筋肉「大臀筋（だいでんきん）」

大臀筋は、足の着地の際に体重を支えること、足を後方へ移動させる股関節の伸展力を生み出しています。　

【参考】大臀筋の鍛え方

お尻の筋肉「中臀筋（ちゅうでんきん）」

中臀筋は、片足での体の支持力を生み出します。歩行中の骨盤を安定させるために欠かせない筋肉です。歩行中の股関節にかかる圧力は体重の３〜４倍で、主に中臀筋がその保持を担っています。骨盤が不安定な場合、歩行の際にお尻が左右に揺れ、股関節や膝に負担がかかり、関節を痛めることになります。

【参考】中臀筋の鍛え方

太もも付け根の筋肉「腸腰筋（ちょうようきん）」

腸腰筋は、太ももを前に振り出すときに使われています。（遊脚相の前半まで）　つまり、足を上げるための筋力で、腸腰筋が弱ると躓くことが多くなります。

【参考】　腸腰筋の鍛え方

太もも前面の筋肉「大腿四頭筋（だいたいしとうきん）」

大腿四頭筋は、足の着地後に「膝の関節角度」を正常な状態にします。これは、足の着地で、膝の関節を曲がり（膝の屈曲）すぎないように制御する役割です。そのため、大腿四頭筋は、足の着地における地面からの衝撃を吸収する筋力が求められます。（遠心性の収縮）

【参考】大腿四頭筋の鍛え方

太もも裏側の筋肉「ハムストリングス」

ハムストリングスは、踵の着地直後の「膝の関節」を安定させる役割があり、大腿四頭筋との同時収縮でスムーズな歩行を実現させています。膝の関節が不安定な状態ですと、歩行をすればするほど膝を痛めることになります。

【参考】　ハムストリングスの鍛え方

すねの筋肉「前脛骨筋（ぜんけいこつきん）」

前脛骨筋は、踵が着地する際に、足首の関節を安定させる役割があります。（前脛骨筋の遠心性収縮）　つまり、踵が着地するときに、つま先が上に向く（背屈）ことで、スムーズな歩行を実現しています。

【参考】前脛骨筋の鍛え方

ふくらはぎの筋肉「下腿三頭筋（かたいさんとうきん）／腓腹筋、ヒラメ筋」

下腿三頭筋は、体を前進させるための源になっている「蹴り出し動作（足関節の底屈）」で大きな役割をしています。この蹴り出し動作がなければ、歩幅も狭くなり、歩行スピードも遅くなります。

【参考】下腿三頭筋の鍛え方

蹴り出しから足の着地までに使われる筋肉（遊脚相）

次に足を蹴り出し、足の着地をするまでの１歩を説明します。

遊脚相の終盤で使われる筋肉

足の着地の準備段階として、遊脚相の終盤で大臀筋、中臀筋、大腿四頭筋、ハムストリングス、前脛骨筋がスムーズな歩行のために使われています。これらの筋肉は、足の着地の際に股関節、膝、足首の関節を安定させる役割があります。

では、歩行中に腹筋や背筋の体幹は使われているのでしょうか？

歩行中には体幹は使われていますか？

データとして確認されている、体幹の表層の筋肉である腹直筋（腹筋）、脊柱起立筋（背筋、主に腰の部分）が歩行中に使われているかを話します。

まず、腹直筋は、立脚相、遊脚相の前半で、足を前後に動かすときに使われています。次に脊柱起立筋は、左右の足の着地のときに、体幹が前に倒れる（体幹の前傾）のを防ぐために使われています。

【参考】腹直筋の鍛え方、脊柱起立筋の鍛え方

 
ではウォーキング中には足腰の関節はどのくらい動いていますか？

歩行中における骨盤、股関節、膝の関節、足首の関節が動く範囲とは？

歩行時において、骨盤、股関節、膝の関節、足首の関節が最大でどのくらい動いているのかを話します。

• 骨盤の動き：　前後（前傾、後傾）に２度ずつ、合計最大４度
• 股関節の動き：　足を上げる（股関節の屈曲）が３０度、足を後方へ（股関節の伸展）１０度の合計最大４０度
• 膝の関節の動き：　膝を伸ばす（膝の伸展）は０度、膝を曲げる（膝の屈曲）は６０度の合計最大６０度
• 足首の関節の動き：　つま先を上（足首の背屈）は１０度、つま先を下（足首の底屈）は２０度の合計最大３０度

なぜ歩く速度で３０年の寿命の差があるのか？

正しい歩き方、間違った歩き方

歩く時間が長くなると腰が痛くなる、膝が痛くなるという方は必見です。間違った歩行とは、背中が丸くなったり、腰が反る状態を言います。これらの姿勢での歩行は、偏った筋肉の使い方になり、腰や膝を痛める原因となります。

正しい歩行とは、背中を伸ばし体のブレが少ない状態です。バランスの良い筋肉の使い方で、長時間の歩行が可能になり有酸素運動の効果も高くなります。

まとめ　歩行中の筋肉の活動

いかがでしたでしょうか？　歩行中の動作をスローモーションにした歩行周期より筋肉の活動を見ました。歩行は、足のたくさんの筋肉が上手に働いてくれることで、スムーズに歩くことができているのですね。

 
歩くために必要な脚の筋肉を鍛えておくことはもちろんのこと、日々の疲労回復にも必要になります。ぜひ、ストレッチ体操も忘れずに、今後のウォーキングを楽しんでくださいね。

 
【関連記事】ウォーキングで使われる筋肉のエクササイズ（筋トレから疲労回復のストレッチまで）
脊柱起立筋、腹直筋、腸腰筋、大臀筋、中臀筋、大腿四頭筋、ハムストリングス、下腿三頭筋、前脛骨筋

参考文献

• 「ペリー歩行分析 正常歩行と異常歩行」 原著第２版 Perry,Jacquelinなど 著 医歯薬出版 2012年
• 「運動機能障害症候群のマネジメント理学療法評価・MSIアプローチ・ADL指導 」 Shirley Sahrmann 著 医歯薬出版 2005年
• 笹川スポーツ財団「スポーツライフに関する調査報告書」2018年