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大学病院勤務・大学院所属の理学療法士・トレーナーによる「最新の研究をトレーニングにつなげるための記録」

ベンチプレスのフォームの基本を知っておこう【ベンチプレスの科学】


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 アメリカの著名なトレーナーであるMark Rippetoe氏は、ベンチプレスのフォームの基本について、著書「Starting strength」でこう述べています。

 

 「トップでは、バーベルを肩関節の真上に位置させよう」

 

 「ボトムでは、肩関節や肘関節に生じるモーメントを小さくしよう」

 

 スクワットでは、バーベルが足部の中心であるミッドフット上に位置することがフォームの基本となります。そのため、バーベルの位置が変わると、スクワットのフォームも異なり、発揮される筋活動も変わります。このようなメカニズムを理解することによって、目的や体調に合わせたフォームを選択することができます。

スクワットのフォームの基本を知っておこう

スクワットのフォームによって筋肉の活動が異なる理由

 

 これに対して、ベンチプレスのフォームは、トップでバーベルが肩関節の真上に位置するようにし、ボトムで肩関節や肘関節に生じるモーメントをなるべく小さくするようにデザインすることがフォームの基本とされているのです。

 

 今回は、ベンチプレスのフォームの基本について、Rippetoe氏の著書「Starting strength」を参考に、近年の研究報告をご紹介しましょう。



Table of contents

 

 

◆ バーベルは肩関節の真上に位置させる

 

 バーベルが真っ直ぐに立っているときは少しの力で支えることができます。これは、バーベルの重心が地面の接点の上に位置しているからです。そこで、バーベルを少し傾けてみると、倒れないように力を入れなければなりません。さらに傾けると、もっと支える力が必要になります。重りを増やすと最大限の力で支えなければなりません。

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 では、この状況を生体力学で考えてみましょう。

 

 バーベルを傾けると、バーベルに倒れる力(回転力)が生じます。この回転力を「モーメント」といいます。モーメントはバーベルの重心が地面との接地点から離れれば離れるほど大きくなります。この重心と接地点との距離を「モーメントアーム」といいます。また、バーベルの重量が重たければ重たいほどモーメントも大きくなります。そして、バーベルを支える力が「筋活動」になります。

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 バーベルが倒れる力であるモーメントを支えるのが筋活動であるため、モーメントの大きさは筋活動の大きさと同等であると考えることができます。モーメントの大きさはバーベルの重量が一定であれば、バーベルの重心とその接地点の距離であるモーメントアームの長さによって決まります。つまり、モーメントアームの長さから、モーメントの大きさとともに、筋活動の大きさも推測することができるのです。

 

 筋活動の大きさ=モーメントの大きさ=モーメントアームの長さ(バーベルの重さは一定)

 

*モーメントについてはコチラの記事もどうぞ!

スクワットのフォームによって筋肉の活動が異なる理由

 

 それでは、実際にベンチプレスのフォームを生体力学の視点から見ていきましょう。トップのフォームの基本について、Rippetoe氏はこう述べています。

 

 「バーベルを肩関節の真上に位置させよう」

 

 バーベルが肩関節の真上に位置するということは、バーベルの重心が肩関節という支点の上に位置することを意味します。つまり、回転力であるモーメントがまったく生じない、安定したフォームになります。

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 ここで、バーベルを脚の方向へ倒してみると、支点となる肩関節からバーベルの重心までの距離であるモーメントアームが長くなり、モーメントが生じます。すると、これに抗するために三角筋の前部線維の筋活動を発揮しなければなりません。このように重心が肩関節から離れると、無駄なエネルギーを使う非効率的なフォームになってしまうのです。

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 そのため、トップのフォームでは、各方向にモーメントが生じない「バーベルが肩関節の真上に位置すること」が重要になるのです。

 

 では、つぎにボトムのフォームを見ていきましょう。



◆ 肩関節、肘関節のモーメントを小さくしよう

 

 これまでに、ベンチプレスと筋活動についての研究報告はいくつも発表されてきました。しかし、筋電図による測定は、さまざまな誤差が生じやすいため、エビデンスが得られていませんでした。そして2017年、これまでの研究結果をまとめたシステマティックレビューが報告され、ようやくひとつのエビデンスが示されたのです。

 

 そこで示されたのは「ベンチプレスは大胸筋、三角筋(前部線維)、上腕三頭筋の筋活動を高める」という、これまでの報告を支持するものでした(Stastny P, 2017)。

 

 筋活動が生じるということは、そこに「モーメント」が発生しているということです。Rippetoe氏はボトムのフォームについて「肩関節や肘関節に生じるモーメントを小さくしよう」といいます。では、ボトムでは、どのようなモーメントが発生し、それに対してどのような筋活動が必要になるのでしょうか?

 

 ボトムのフォームでは、一般的に肩関節を横に60〜75度ひろげ、肘を下ろした姿勢になります。まずは、頭側から見てみましょう。

 

 肩関節を支点とすると、バーベルまでの距離がモーメントアームになります。このモーメントアームの長さに応じて肩関節を下方向に回転させるモーメントが発生します。

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 そして、このモーメントに抗するために活動するのが大胸筋です。

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 つぎに肘関節ですが、Rippetoe氏は「前腕が床面に垂直であること」が重要であるといいます。

 

 前腕を床と垂直にすると、バーベルの重心が肘関節の真上に位置することとなり、肘関節にモーメントは生じません。モーメントが生じないことは、抗するための筋活動が必要ないことを意味し、エネルギー消費の少ない効率的なフォームといえます。

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 仮に、グリップ幅が狭く、ボトムで肘が深く曲がる場合は、肘関節の支点からバーベルの重心に距離ができ、肘を曲げるモーメントが生じます。これに抗するために肘を伸ばす上腕三頭筋の筋活動が必要になってしまい、無駄なエネルギー消費につながります。逆にグリップ幅が広すぎる場合は、肘を伸ばすモーメントが生じるため、肘を曲げる上腕二頭筋の筋活動が必要になってしまいます。

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 前腕が傾いたフォームでは、その分だけ肘関節にモーメントが生じてしまい、それを制御するための無駄な筋活動が必要になってしまうのです。そのため、ボトムのフォームでは「前腕が床面に垂直であること」が基本とされているのです。

 

 また、前腕の角度は、グリップ幅により決まります。グリップ幅は一般的に肩幅よりも広い位置とされていますが、ボトムの姿勢で前腕が垂直になるようにグリップ幅を調整すると良いでしょう。



 今度は、フォームを横から見てみましょう。

 

 横からのフォームにおいても、前腕は床面に対して垂直位に保ちます。これも、バーベルの重心が肘関節の真上に位置させることにより、モーメントの発生を抑え、無駄な筋活動を使わないようにするためです。

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 例えば、肘を伸ばした場合では、肘を伸ばすようなモーメントが発生するため、肘を曲げるための上腕二頭筋や外旋筋の筋活動が必要になってしまいます。

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 このような無駄な筋活動によるエネルギー消費を避けるために、前腕が床面に対して垂直に位置するようにします。

 

 つぎに、肩関節を支点として考えてみると、肩関節からバーベルの重心までの距離がモーメントアームになるため、肩関節には下方向に回転させるモーメントが生じます。

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 このモーメントに抗するために活動するのが三角筋の前部線維です。

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 肩関節は一般的に60〜75度ひろげますが、肩を閉じたフォームになるとモーメントアームが長くなります。モーメントアームが長くなるとモーメントが大きくなるので、三角筋の前部線維はさらに大きな筋活動が求められると同時に、肩関節への負担が強くなってしまいます。

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 そのため、なるべくモーメントアームを短くして、モーメントを小さくするために、肩関節は60〜75度程度にひらくことが推奨されているのです。

 

 ここで、ひとつの疑問が生じます。

 

 もっと効率的にバーベルを挙げたいのであれば、理論的には肩関節を90度にひらけば、バーベルが肩関節の上に位置し、肩関節を下方向に回転させるモーメントをゼロにすることができるはずです。これにより、三角筋の筋活動を減らすことができます。

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 しかし、肩関節を90度にひらいたフォームは推奨されていません。

 

 それは、なぜなのでしょうか?



◆ ベンチプレスで生じやすい肩峰下インピンジメント

 

 「ベンチプレスでは肩峰下インピンジメントが生じやすい」

 

 CSI(Cape Shoulder Institute)のBhatiaらは、ベンチプレスによる肩の怪我についてまとめたレビューで、ベンチプレスによって生じやすい怪我として大胸筋腱損傷、小胸筋腱炎とともに「肩峰下インピンジメント」を挙げています。

 

 それでは、立った姿勢で、両肩を横に90度ひろげて、肘を90度に曲げましょう。その位置から肘を後方へ引いていきます。すると、肩に「つまる感じ」や「痛み」を感じるとともに、それ以上、後方に引けなくなると思います。

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 つぎに、肩関節を60〜75度にひろげます。このフォームで、同じように肘を引いてみましょう。今度は、肩につまり感や痛みを感じることなく、肘を後方に引けると思います。

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 なぜ、このような違いが生じるのでしょうか?

 

 肩関節は上腕骨の頭である上腕骨頭と、肩甲骨の関節窩、肩峰などから構成されます。上腕骨頭と肩峰との間にはスペースがあり、これを肩峰下スペースといいます。肩峰下スペースには棘上筋や肩峰下滑液包といった筋肉や柔らかい組織があります。

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 肩関節が60〜75度ひらいたフォームでは、肘を後ろに引いた際に肩峰下スペースが十分に保たれているため、上腕骨頭と肩峰が衝突することはありません。しかし、肩関節を90度ひろげたフォームでは、肩峰下スペースが狭くなり、上腕骨頭と肩峰が衝突してしまうのです。これが「つまる感じ」の原因であり、肩峰下スペースにある棘上筋や肩峰下滑液包が圧迫されると「痛み」が生じるのです。このような状態を、肩峰下での衝突(impingement)から「肩峰下インピンジメント」といいます。

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 肩関節のさまざまな動きにおける肩峰下の接触圧を計測した研究では、肩関節を横に90度ひろげて、肘を後ろに引く「水平外転」が他の挙上や外転などの動きと比べて極端に接触圧が高まることが示唆されています(Yamamoto N, 2010)。

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Fig.1:Yamamoto N, 2010より筆者作成

 

 このような報告からも、ベンチプレスのボトム姿勢で肩関節を90度にひろげるフォームには、肩峰下インピンジメントといった怪我を誘発するリスクがあるのです。

 

 肩関節のひらきが小さい角度(30〜45度)のフォームでは、三角筋の大きな筋活動が必要となってしまい、90度にひらいたフォームでは、肩峰下インピンジメントを誘発してしまいます。そのため、肩関節は60〜75度程度にひろげるフォームが推奨されているのです。



 さいごに、フォームの基本をまとめておきましょう。

 

・トップのフォームでは、バーベルが肩関節の上に位置させる。

・ボトムのフォームでは、肩関節を60度〜75度ひらき、肘関節は前腕が床面と垂直になるようにする。

 

 このフォームによって、肩関節と肘関節に生じるモーメントを最小にすることができ、無駄な筋活動によるエネルギー消費がなく、肩の怪我のリスクが少ない、効果的なベンチプレスが可能になるのです。

 



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◆ 参考論文

Stastny P, et al. A systematic review of surface electromyography analyses of the bench press movement task. PLoS One. 2017 Feb 7;12(2):e0171632.

Bhatia DN, et al. The "bench-presser's shoulder": an overuse insertional tendinopathy of the pectoralis minor muscle. Br J Sports Med. 2007 Aug;41(8):e11.

Yamamoto N, et al. Contact between the coracoacromial arch and the rotator cuff tendons in nonpathologic situations: a cadaveric study. J Shoulder Elbow Surg. 2010 Jul;19(5):681-7.