ウォーキングの効果を最大化するなら速さを揺らす？一定速度との消費の違いを読む

ウォーキングは速く、遅くを繰り返すと消費が増えるのか。増加を示した実験と、ほぼ変わらなかった実験を比べ、速度の揺れ方や測定条件の違いを読む。平均速度だけでは見えない歩行の効率、段差を前にした自然な調整、街歩きで記録したいことを整理し、消費率と長期の効果を分けて考える。

公園の周回路で、友人に追いつこうと少し速く歩く。並んだらゆっくりになり、水飲み場の手前でまた歩調を緩める。同じ道を同じ時間で回っても、その途中の速さは一定ではない。

ウォーキングの効果を最大化したいとき、この速さの揺れを意図的に増やす意味はあるのか。健康な成人の実験では、一定速度より代謝率が6〜20%高くなった報告がある。一方、別の比較実験では、歩行速度の変動が一定の幅に収まる範囲で、移動距離当たりの消費はほぼ変わらなかった。[2][3]

答えを分けるのは、速さの変え方と測る指標である。実験でどんな速度変化を作り、何を消費の指標にしたかが答えを左右する。[2][3]ここでは歩き続けながらの加減速を中心に読む。止まってから歩き出す話は、隣の記事「ウォーキングは何度も止まると消費が変わる？同じ平均速度でも違う加速を読む」に譲る。

速さを変えると消費が増えた実験は何をしたのか

健康な成人を対象としたSeethapathiらの実験では、速度が一定のトレッドミル、つまり歩行用のベルト式装置を使った。参加者はベルトより遅く歩いたり、速く歩いたりして、実験室から見ると前後へ移動した。装置の設定を変えるのでなく、歩く人が速さを揺らす設計である。健康な成人の結果であり、18〜39歳の女性に同じ増加率をそのまま当てはめられるかは、この比較だけでは判断できない。[2]

そのとき、一定速度で歩く条件よりも、速度を周期的に変える条件の代謝率が有意に高かった。変動幅が毎秒±0.13〜0.27mの条件で、増加は6〜20%だった。[2]代謝率とは、ここでは時間当たりに使うエネルギーの大きさを指す。歩いた後の体重の変化を比べた数字ではない。

数字の読み方で大事なのは、増加率の前に比較対象を置くことだ。「普段の生活より消費が増えた」ではなく、「この実験の一定速度条件より高かった」という結果である。[2]いつもの通勤ですでに速度が揺れている人が、さらに同じ割合を上乗せできる計算にはならない。もともとの歩き方が違えば、比較の出発点も変わる。

また、±という表記は、速い方にだけずっと進む条件ではない。基準となる速さより遅い側と速い側へ動く幅である。[2]速歩の区間を足して平均速度そのものを上げる話と、平均の周囲で速度を変える話を分ける必要がある。「速く歩いたから」だけで説明すると、研究が取り出そうとした加減速の部分を見失う。

研究者は、体の運動エネルギーの変化に基づくモデルと、脚で体を支えながら進む動きを単純化したモデルも検討した。実測された代謝率の増加は、これらのモデルと相関していた。[2]これは速さの変化と消費の関係を説明する手掛かりだが、人の歩行を車の発進と同じ計算だけで決められる、という意味ではない。

この装置の使い方を想像すると、比較の特徴がはっきりする。ベルトは同じ速さで動き続けるのに、人の位置は前後する。速さが変わるとは、装置の表示が動くことだけを意味しない。実験室に対してどう動いているかを追う必要がある設計だ。[2]一般的な散歩の記録とは見ている座標が違うため、数値の印象だけで街中の歩き方に移し替えないようにしたい。

日常へ引き寄せるなら、平均速度が同じでも、加減速を伴う条件では代謝率が高くなった、という発見である。[2]並んで歩いた友人と到着時刻が同じでも、自分は前へ出たり待ったりしていたかもしれない。記録に残る平均は便利だが、その途中経過まで引き受ける数字ではない。

ほぼ増えなかった研究も、同じ重さで読む

Minettiらの比較実験には男性10人、女性10人が参加した。歩行では基準の時速5kmに対して、変動なしから±1、±1.5、±2、±2.5kmまでの速度変化を設け、加速と減速の周期を6秒とした。[3]ここでも、単にゆっくり歩く人と速く歩く人を比べたわけではない。同じ人の動きに周期的な揺れを加えている。男女を含む集団の結果を18〜39歳の女性にそのまま当てはめられるかは、別に確かめる必要がある。[3]

その結果、歩行では±2kmの時速変動まで、移動距離当たりの代謝コストはほぼ一定だった。[3]この指標は、ある距離を進むのにどれだけエネルギーを使うかを見るものだ。先ほどの研究で示された時間当たりの代謝率と、読むときの分母が異なる。消費という日本語が共通でも、数字の意味を省略しない方がよい。

この研究では走行も調べており、走行の消費も調べた変動条件でほぼ一定だった。装置上と屋外の走行結果にも目立つ違いはなかった。[3]ただし、走る場合の確認を、そのまま屋外歩行の確認へ置き換えてはいけない。歩行の問いに使う結論は、歩行で確かめた範囲にとどめる。

研究者は、一定速度で進んでいても、歩行や走行の各歩の中には加速と減速があり、それが歩をまたぐ速度変化を受け止める緩衝のように働く可能性を論じている。[3]画面上では一定速度でも、各歩の中で体の速さが変わる、という視点だ。歩ごとの加減速と、複数の歩にまたがる加減速の関係に着目した説明である。[3]

増えた研究と増えなかった研究は、どちらかを消して一本化する必要はない。前者は一定速度のベルト上で人が前後する条件、後者は周期的な速度変動を設けた条件であり、速度の作り方も報告する指標も違う。[2][3]比較表を頭の中に作るなら、結果の増減を書く欄の隣に、装置と指標を書く欄も必要になる。結論だけを切り離さず、その条件と組にして覚えたい。同じ「速く、遅く」という説明の下に、異なる実験が入っている。

参加者に女性も含まれることは、この問いを女性の生活から読むうえで関係する。ただし、男女を含む集団の結果を、女性だけの効果の大きさとして示すことはできない。[3]また、同じ変動幅でも基準の速度が違えば、経験する歩き方は同じにならない。時速5kmという設定も結果を読むための条件であって、読者全員が合わせる目標速度ではない。[3]

そのため、現時点の答えは「速度変化による消費の増加は、実験条件によって異なる」である。[2][3]変動幅だけを見比べて、大きく揺らせばよいと決めることもできない。速さの変え方まで含めた結果として受け取る方が、実験の違いに忠実だ。

段差を前にした速度調整は、むしろ節約にもなる

段差に対応する速度の揺れには、移動の消費を節約する役割も考えられる。[1]不整地を歩いた12人を調べたDariciらの実験では、人は一定速度を守るよりも、先の地形に合わせて予測的に速さを調整していた。その調整は、エネルギー消費を小さくするモデルの予測とよく合っていた。対象は不整地を歩いた12人であり、18〜39歳の女性に同じ調整がそのまま当てはまるかは、別に確認する必要がある。[1]

実験では異なる7種類の地形を用い、参加者には再現性のある速度変化が見られた。地形の特徴に差しかかる約6〜8歩前から変化が始まっていた。[1]足元に来た瞬間だけ対応するのではなく、少し先を見越して現在の歩き方を変えている。歩行の効率を考えるとき、今の速さだけでなく、この先の道も関係する。

ここでいう効率のよさは、運動としての価値が小さいという意味ではない。研究が扱うのは、その地形を移動するためのエネルギーの使い方である。[1]駅まで楽に移動したい日と、運動のために歩く日とでは、人が求めるものも違う。消費が多いほど常に優秀だという採点を持ち込むと、移動の工夫まで失敗に見えてしまう。

平らな場所で人工的に作った周期変化と、段差に合わせて先回りする速度変化は、同じものではない。[1][2]坂や段差のある帰り道で自然に速さが変わったからといって、一定速度の実験で得られた増加率を当てはめることはできない。路面に対応する揺れには、その場を経済的に通るための意味もある。[1]

速度を揺らすこと自体を目標にする前に、「何に合わせて変わった速さなのか」を考えたい。周囲の人、地形、自分で決めた合図では事情が違う。速度の線が滑らかでないだけで歩き方が悪いと判定する必要はない。不整地の実験は、揺れの中にも組織だった調整があることを示している。[1]

数字で読む速度の揺れと歩行の効率

6〜20%：健康な成人の速度変動歩行で、一定速度条件に比べて高かった代謝率。[2]

毎秒±0.13〜0.27m：その代謝率増加が報告された速度変動の幅。[2]

男性10人・女性10人：加減速の周期を用いた歩行・走行比較の参加者。[3]

時速±2kmまで：時速5kmを基準とした歩行で、距離当たりの消費がほぼ一定だった変動範囲。[3]

約6〜8歩前：不整地を歩く実験で、地形の特徴に先立つ速度調整が始まった位置。[1]