有酸素運動の自転車は逆にこいでもよい？回す方向と脚の働きを研究で読み解く

室内バイクを逆にこぐと脚の使い方は変わるのか。健康な男性の回転方向と速さを比べた実験を軸に、筋肉の組み合わせ、酸素消費、座面の位置を読み分ける。逆回転なら脂肪が落ちる、膝に優しいという判断を急がず、自分の運動を振り返るために確かめたい条件と、研究から言える範囲を整理する。

ペダルを逆に回したら、脚の仕事も裏返るのだろうか。室内バイクのサドルに座り、いつもと違う向きへ足を動かしてみたくなる。研究上、逆向きのペダリングは実際に調べられており、方向と速さによって脚の筋肉の組み合わせが変わることは示されている。[4]

ただし、それを「逆回転のほうが痩せる」「誰でも膝に優しい」と読み替えることはできない。直接比較した実験の中心は、健康な男性の筋活動と歩行との共通点である。18〜39歳の女性に同じ筋活動が現れるか、また体脂肪や痛みにどのような変化があるかは、この男性の実験だけでは判断できない。[4]

逆にこいでもよいか、という問いには、まず研究で行われた動作と、目の前の器具で認められた使い方を分けて考えたい。ここでは室内でのペダリングを扱う。既存記事「有酸素運動の自転車は足首を固めて回す？踏み方の意識と脚の筋活動を研究で読む」に足首の意識の話を譲り、回転方向と脚の協調に焦点を置く。

逆回転で変わるのは、脚の仕事の組み合わせである

回転方向を比較した実験には、健康な男性12人が参加した。前向きと後ろ向きの両方向で、毎分30、60、80回転の条件を行い、歩く課題も遅い速さ、快適な速さ、速い速さで実施した。脚の10筋から表面筋電図を記録し、ペダリングと歩行にどのような共通の筋活動があるかを調べた研究である。18〜39歳の女性への当てはまりは、別に検証する必要がある。[4]

表面筋電図とは、ここでは動作中の筋肉の電気的な活動を捉える測定である。研究者は筋電図を使い、「この筋だけが強く働いた」という見方に加えて、複数の筋肉がまとまって働くパターンを取り出した。このまとまりを筋シナジーと呼ぶ。個々の筋肉の点数表というより、脚を動かす際の組み合わせを見る分析である。[4]

結果は、方向を変えてもすべて同じ、ではなかった。ペダリングの筋シナジーの構成は、回す方向と速さによって異なった。また、どのペダリング条件でも、歩行時と似た筋シナジーが1〜3個見られた。ただし、どの組み合わせが現れるかは条件によって違った。[4]

ここで大切なのは、共通点と違いが同時にあることだ。逆に回したら歩行と無関係になるわけでも、前に回せば歩行をそのまま再現できるわけでもない。脚の運動を「使う筋肉の一覧」だけで説明すると、同じ筋肉がどう組み合わされるかを見落とす。方向は、その組み合わせを変える条件のひとつだったのである。[4]

立川駅から帰ってきて、いつものバイクに座る場面を考える。昨日と違う感覚があっても、その感覚だけで「新しい筋肉を発見した」と決める必要はない。研究が示したのは筋活動の構成の違いであって、自分の脚の中で何が増えたかを感覚だけで言い当てる方法ではない。体感は記録し、説明は測定の範囲に置くのがよい。[4]

方向だけでなく、回す速さも答えを変える

具体例を見ると、毎分30回転では、太ももの前側の大腿四頭筋と股関節を伸ばす筋群を含む筋シナジーが、回転方向にかかわらず主に見られた。一方、太ももの後ろ側のハムストリングスを含む筋シナジーは、前向きの毎分60回転と、後ろ向きの毎分80回転でより顕著だった。[4]

「後ろ向きなら太ももの裏」と覚えてしまうと、この結果の半分を落とす。前向きでも、該当する筋シナジーが目立つ条件があったからだ。後ろ向きという札だけで、脚の働き方がひとつに決まるわけではない。方向と回転数を組にして読む必要がある。[4]

また、この比較はハムストリングスの筋量がどれだけ増えたかという長期の試験ではない。筋肉を含む協調パターンが現れやすいことと、その筋肉が将来大きくなることは別の問いである。「裏ももに効く」という日常語には、使った感じ、電気的な活動、筋力の向上などが混ざりやすい。研究の結果を使うなら、今回は筋活動の組み合わせの話だと明示したい。[4]

回転数の影響は、別のペダリング実験でも細かく調べられている。トレーニング経験のある12人が、毎分50〜100回転、最大出力の37.5〜75%に相当する条件でこいだ研究では、回転数が上がるにつれ、最大の回転力が現れるクランク角度が変化した。同時に、筋活動が現れる時期も移動した。トレーニング経験者の結果を、18〜39歳の女性が日常的にこぐ場合にそのまま当てはめるには慎重さが必要だ。[9]

この研究は逆回転の優劣を決めるものではない。それでも、ペダルの円が同じなら脚の働きも同じ、という見方を改める手掛かりになる。回す速さが変わると、力の山が来る場所と筋肉が活動する時期も変わる。方向を変えた日だけ速くこいでいたなら、感じた違いのすべてを方向に割り当てることはできない。[4][9]

比較したい日は、記憶の中の「いつも」と比べるより、回転数や設定を記録した自分の運動と比べるほうが話を整理しやすい。ただし、研究の毎分80回転を、自分が守るべき推奨値だと思う必要はない。その数字は実験条件であり、万人向けの目標として示されたものではない。[4]

筋活動が違っても、消費カロリーの順位は決まらない

太ももの裏を使った感じが強いと、消費カロリーも増えた気がする。だが、筋肉の活動と酸素消費の関係は、それほど単純ではない。疲労を伴う自転車運動中の筋電図から血中乳酸濃度や酸素摂取量を予測した研究では、筋電図のどの特徴を使うかが、予測の成績を左右した。[8]

この研究では、太ももの外側、前側、後ろ側の筋肉から得た信号を分析した。よく用いられる平均周波数や中央周波数は、実験中に有意な変化を示さず、血中乳酸濃度や酸素摂取量との相関も弱かった。複数の信号の特徴を用いるモデルのほうが、これらの生理的な量を予測するうえで有用だったのである。[8]

筋電図ですら、ひとつの数字を見れば体全体の負担が分かるわけではない。まして「ここが張る」という局所の体感を、全身の消費量の測定に置き換えるのは飛躍になる。逆回転で脚の使い方が変わるという実験結果と、逆回転でより多くのエネルギーを使うという主張は、別々に確かめる必要がある。[4][8]

この区別は、運動を選ぶ目的にも関わる。脚の協調に変化をつけたいのか、運動中の全身の負担を比べたいのか、継続後の体力を知りたいのか。同じ「効果」という言葉で尋ねると、違う測定の答えが混ざる。回転方向の研究を読む場面では、まず筋シナジーという答えを受け取り、消費量の話は別の測定として扱うのが筋道である。[4][8]

ペダルには回転方向の矢印があっても、脂肪が落ちる方向の矢印までは付いていない。試したあとの満足感を否定する必要はないが、そこへ測っていない成果を上乗せする必要もない。数字を増やして見せるより、何を測った数字かを確かめるほうが、運動の比較には役立つ。[4][8]

さらに、「歩行と似ている」という比較には、歩く速さの違いも含まれている。研究は快適な歩行だけを唯一の正解に置いたわけではなく、遅い歩行と速い歩行も調べた。歩く動作との類似性を知りたいなら、ペダリング側の条件だけを見ず、比較相手の歩行にも条件があると理解しておきたい。[4]

研究を日常へ持ち帰るときは、測ったもの、比べたもの、知りたいものを順に並べる。方向比較で測ったのは筋電図であり、比べたのは方向と速さ、そして歩行との類似性である。自分が知りたいものが体重や膝の痛みなら、その場で答えを継ぎ足さず、違う問いとして残す。この整理だけでも、逆回転をめぐる話の受け止め方は落ち着く。[4]

数字で読む回転方向とペダリング

12人：前後の回転方向と歩行を比較した実験の対象は健康な男性だった。[4]

毎分30・60・80回転：方向だけでなく、速さも変えて調べた条件である。[4]

10筋：方向比較の実験で表面筋電図を記録した脚の筋肉の数である。[4]

1〜3個：各ペダリング条件で見られた、歩行時と似た筋シナジーの数である。[4]

750±147mL/分：毎分80回転の無負荷条件で測った酸素消費量であり、逆回転の値ではない。[12]