階段を降りる時にかかる腰膝への負担は、どのくらい？

質問

昔、学校の先生に「階段を降りる時は、
腰には、体重の３倍、膝には体重の７倍の
負担がかかる。」と聞いたのですが、本当でしょうか？
重力加速度が加わってもそんなに負担が増えるようには
思えないのですが。
誰か、ご存じでしたらその真意を教えて下さいお願いします。

回答No.2

noname#134955 · ベストアンサー

おっしゃる通り、衝撃の大きさは質量と関係があります。だから、「体重の◯倍」という表現になります。体重が重い人ほど、強い衝撃を受けていることになりますが、一般に、体重に合わせて脚力がついているため、◯倍という表現を使っています。

腰に3倍、膝に7倍というのは、決して、ごろ合わせではありません。先程の例は、非常に慎重に歩いたとして計算した場合ですから、普段、駅の階段を降りるような時は、もっと速く歩き、もっと足を強く打ちつけているはずです。たとえば、2倍の速さで歩き、着地の慎重さを半分にしただけで、先程の計算は、体重の4倍になります。

特に衝撃の強さでは、おしゃれな靴だと極端に跳ねあがることがあります。女性のハイヒールでは衝撃吸収時間は0.01秒以下、つまり、体重の10倍以上の衝撃がかかることも、まれではありません。

平均的な靴で、普通に歩いている場合、概して5～7倍の衝撃が足にかかるようです。足首や膝には、これが直接かかるのに対して、腰にかかる衝撃は、足全体(骨格)がしなって吸収した後のものになります。それで、腰に3倍、膝に7倍と、おっしゃったのではないでしょうか。

これも歩き方の問題で、足全体をつっぱるように歩けば(非常に歩きにくいはず)、大きな衝撃が直接、腰にきます。ぎっくり腰の原因の一つです。

回答No.1

noname#134955

重力加速度ではなく、自分が階段を降りる速度が問題になります。

階段を降りる行為は、「足を下の段に衝突させる」ことの繰り返しとも言えます。その衝撃が、よく体重の3倍とか7倍とか言われているものです。たとえば、自動車をブレーキをかけずに、壁にぶつけて止めるのと同じだと思えば、わかりやすいのではないでしょうか。車庫入れの時みたいに、それほど速くなくても、ぶつけた時の衝撃は大きいです。

階段の1段を1秒かけて降りる(相当ゆっくりです)として、次の段に足が着地する時に衝撃を 0.1秒かけて吸収できた(かなりクッションの良い靴で、上手に歩いた場合)として、足にかかる衝撃は、自分の体重と同じぐらいになります。

お礼

なるほど良く理解できました。
詳しい説明ありがとう御座います。

補足

早速のご回答ありがとう御座います。
なるほど、以前に教習所で急制動の練習をした時の事を
思い出しました。時速5Kｍ程度でもカナリの衝撃です！
膝：腰で7：3の説明は、単にゴロが良いと言うことで
先生がくっけたのでしょうか。
膝より上の体重と、腰より上の体重差位では、衝撃の強さはあまり変わらないはずですよね。
あれ？衝撃の強さは、物質の質量には関係なかったですかね？
大変お手数ですが、もう少し教えてください。
お願いします。