身体の運動力学における内力と外力

はじめに

身体の運動力学やバイオメカニクスにおける内力と外力について簡単に説明します。
物理学(力学)との違いについても説明します。

内力 internal force とは

内力は,身体内部の組織から生み出される力です。

能動的な力と受動的な力に分かれます。
能動的な力は,筋収縮によって生まれる力です。
受動的な力は,筋の結合組織,靱帯,関節包などが伸張されて生まれる張力です。

外力 external force とは

身体の外側から作用する力です。

治療者による徒手抵抗は外力です。
また,体節や持っている荷物などに作用する重力も外力です。

物理学(力学)における内力と外力

物理学では違う意味になります。

物理学での内力は質点系の力学ででてくる概念です。
ごく簡単に説明します(正確ではありません)。
2 つ以上の物体が一体となって動いている場合に,その物体同士をつなぎとめている力が内力です。

外力は,外から働く力です。

肘関節の屈曲で考えてみましょう。

身体の運動力学では,前腕にかかる重力は外力で,肘関節屈筋による張力は内力です。

物理学では,内力は前腕と手をつなぎとめている力などになります。
そして,重力や筋収縮による張力は,前腕や手に対して外から作用する力ですので,外力になります。

おわりに

筋収縮による張力が内力と外力のどちらになるかは,文脈によって変わることになりますので,注意が必要です。

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参考文献

1)P. D. Andrew, 有馬慶美, 他(監訳):筋骨格系のキネシオロジー 原著第3版. 医歯薬出版, 2020, pp14-15.
2)橋元淳一郎: 単位が取れる力学ノート. 講談社サイエンティフィク, 2007, pp142-157.

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2021 年 8 月 23 日

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