縄跳びダイエットは何回跳んで息を吐く？呼吸と着地の周期を研究で読み解く

縄跳びの着地に合わせて息を吐けば、ダイエットの効率も変わるのか。人のその場跳びのモデル研究と馬の呼吸・運動の同期研究を読み、回数の比と吐くタイミングの違いを整理する。動きと息がそろう仕組み、動物から人へ当てはめる際の注意、練習中に観察したい点を考える。

朝の公園で、縄が砂をたたく音に合わせて息も短く吐いてみる。ところが、跳ぶほうは続いているのに、吸う場所だけ見失う。縄を足元に置いて休むと、「着地ごとに吐く」という号令に、吸う時間をどこへ入れるのかが気になった。

「何回跳んだら吐くか」に、全員共通の正解として示せる回数はない。人のその場跳びを調べたモデル研究は体内の質量の動きを扱い、馬の実験は走行と呼吸の同期を扱っている。どちらも、人が縄跳びで吐く回数を選び、減量効果を比較した試験ではない。[5][6]

それでも、着地と息が結びつくという問いには意味がある。体が上下する際には体内の組織も動き、走る動作と呼吸が一定の関係を持つ動物もいる。ただし、周期がそろうこと、楽になること、体脂肪が減ることは、それぞれ別の問いである。[5][6]

回数の比と、吐き始める場所は違う

まず、縄が回る周期と、呼吸の周期を分けて考えたい。ここで呼吸の周期とは、吸って吐いて次の呼吸に移るまでのひと巡りを指す。「着地に合わせる」という言葉だけでは、呼吸全体を合わせるのか、吐き始めだけを合わせるのかが決まらない。馬の研究が扱ったのも、走行と呼吸の回数の関係に加えて、体の動きと空気の流れがどの時点で重なるか、という問題だった。[6]

たとえば、同じ着地回数の間に同じ数の呼吸をしていても、着地のときに吸っている場合と吐いている場合では、時間的な関係が違う。周期の長さが一致することと、周期のどこが重なるかは別なのである。馬の研究では、映像と呼吸の流れを同期して記録し、この位置関係を調べている。数を数えるだけでは、その研究が見ようとした関係の半分しか見えない。[6]

この違いは、日常の練習を振り返るときにも役立つ。「息が合わなかった」という感想を、そのまま跳び方全体の失敗にしなくてよい。吐くきっかけを見失ったのか、数えること自体が気になったのか、呼吸を意識しないときはどうだったのか。これは治療や能力検査ではなく、自分が何に困ったかを言葉にするための整理である。数え方より先に、困りごとの輪郭を確かめたい。

呼吸と着地の関係を知りたい記事なので、跳ぶ向きによる着地の負担は隣の記事に譲る。また、既存の「縄跳びダイエットの跳び方は息止めで変わる？着地と脚の硬さを研究で読み分ける」が扱う息止めと脚の力学とも問いを分ける。ここで追うのは、息を止めて支える方法ではなく、繰り返す動きと呼吸の時間的な関係である。

人のその場跳びでは、体内の動きも測ろうとしている

人がその場で跳ぶとき、体の外形だけを追えば、全身がひとかたまりで上下しているように見える。だが、Minettiらの研究は、体内の内臓に相当する質量と体の枠組みの動きを分けて捉える測定方法を組み立てた。映像による動きの計測と、力を測る台の計測を組み合わせた数学的なモデルである。人のその場跳びを扱う研究だが、18〜39歳の女性の縄跳びに使う呼吸比率を確かめた研究としては扱えない。[5]

この研究では、あらかじめ内部の質量を推定し、運動が周期的であると仮定する。そのうえで、体内の質量が上下や前後にどのように移動するかを計算する式を作った。つまり、体の中を直接撮影して全部の組織を追った実験とは違う。何を測り、何を仮定して計算したかを分けることが、結果を読む入口になる。[5]

モデルの検証では、力を測る台に立った人が外部の荷重を周期的に持ち上げ、下ろす動作を行った。その荷重の上下動はモデルによって正確に推定された。既知の外部の動きを推定できるかを確かめ、その後に荷重を使わないその場跳びへと進んだ、という順序である。最初から呼吸法の優劣を試した研究ではない。[5]

その場跳びの実験では、内部の質量を約9 kgと仮定した場合、体の枠組みとは位相がずれた上下動が推定された。位相とは、繰り返す動きの中の時点である。上下の移動範囲は約0.05〜0.08 mだった。ここでの9 kgは「どの人の内臓もこの重さ」という基準ではなく、計算に置いた仮定である。[5]

この数字を、跳ぶ高さの目標にしてはいけない。測っている対象は、足が地面から離れる高さではなく、モデル上の体内の質量の動きである。体の枠組みと内部の動きがずれるという結果は、着地に伴う体内の力学を考える材料にはなる。一方、それだけで「この着地では必ず吐くべきだ」という呼吸の指示にはならない。[5]

馬は走行と息をそろえるが、原因は単純ではない

Youngらは、サラブレッドがトレッドミル上を走るときの映像と、呼吸の流れを同期して記録した。走行速度は9 m/sと11 m/sである。対象は人の縄跳び初心者ではなく、馬の走行であり、研究では走行のひと巡りごとにひと呼吸を行う関係を扱っている。18〜39歳の女性の縄跳びに、この同期比率をそのまま当てはめる根拠にはならない。[6]

馬の四足走行では、前脚の接地による胸への荷重と、背中・骨盤の動きが換気を駆動する候補として検討されている。直立して足で着地する人の縄跳びには、前脚の接地という条件がない。したがって、馬の走行で検討された力学的な条件を、人の呼吸を拘束する条件として持ち込めない。この実験が教えるのは馬で同期が生じる仕組みの検討であり、人が選べる呼吸パターンの範囲や、最適な吐く回数を決める材料とは区別する。[6]

研究の面白さは、同期している事実を見つけて終わらなかったところにある。なぜ走る動きと呼吸が結びつくのか。その候補として、背中の曲げ伸ばし、前脚が接地するときの胸への荷重、加速による内臓の動きが検討された。動きが一致して見えることと、ある動きが空気を押し出す原因であることを区別した実験である。[6]

背中の曲げ伸ばしについては、骨盤の動きが内臓を横隔膜のほうへ押す仕組みが考えられた。横隔膜は胸と腹を隔てる構造として、この仕組みの中に登場する。ただし、11 m/sでは背中の曲がるタイミングが換気より遅れていたため、背中の動きだけで換気を生むとは説明できなかった。研究者は、寄与する可能性と、単独の原因であることを分けている。[6]

前脚の接地で胸に荷重が加わり、空気を押し出すという説明にも検討が加えられた。その仕組みが成立する条件では、換気を駆動する仕事が走行全体の仕事の約15%になると推定された。研究では、その大きさを他の換気の仕事の見積もりと比べ、不自然に高いと判断している。15%は呼吸法による節約率でも、脂肪燃焼の増加率でもない。[6]

内臓がピストンのように動いて呼吸を駆動するという仮説についても、内臓の変位と空気の流れの時間関係が、その説明と一致しなかった。結果として、背中の曲げ伸ばしは換気に寄与しうるが、胸への荷重と内臓ピストンの仕組みでは説明できないとされた。体内が動くのだから自然に息も出る、という一直線の説明は、この馬の実験では支持されなかった。[6]

馬の実験を人の縄跳びと比べる際は、動作の単位にも注意したい。走行のひと巡りという単位は、縄が地面に触れる音を聞くこととは同じではない。研究者は映像で運動を捉え、呼吸の流れの記録と対応させていた。耳に聞こえる着地の音だけから、その動物で観察された全身の運動周期を再現したと考えることはできない。[6]

また、同期の仕組みを検討するには、動きが起きる順番が手がかりになる。背中の曲がりが換気より遅れるなら、その曲がりだけが先に空気を動かしたと説明するのは難しい。速い条件でこうしたずれが見えたことが、背中の動きの寄与を全面的に否定するのではなく、単独の説明に制約を置く理由になった。原因を考えるときには、目立つ動きの大きさだけでなく、何が先に起きたかが問われる。[6]

人のその場跳びのモデルも、似た慎重さで読める。外部の荷重を上下させる検証で推定がうまくいったことは、方法の働きを確かめる材料である。その成功と、体内質量の仮定を置いた実験の解釈は、同じ文で済ませないほうがよい。実際の練習へ移すなら、モデルが示した内部の動きという視点を受け取り、計算に使った重さや推定された移動幅は、その研究の条件と一緒に置いておく。[5]

ここまでの研究を使う場面は、具体的な吐く回数を決める直前よりも、説明の妥当性を点検するときである。「着地の衝撃が胸を押すから、この回数で呼吸すればよい」と説明されたとしよう。その場合には、胸への荷重が換気を駆動する仕組み自体を馬の実験が疑問視したことを思い出せる。もっともらしい絵が浮かぶことと、計測した動きや仕事の見積もりがその絵を支えることは違う。[6]

数字で読む呼吸と周期の研究

約9 kg：人のその場跳びのモデルに置いた内部質量の仮定であり、個人の測定値ではない。[5]

約0.05〜0.08 m：そのモデルが推定した内部質量の上下の移動範囲である。[5]

9 m/sと11 m/s：映像と呼吸の流れを同期して調べた馬の走行速度である。[6]

走行のひと巡りにひと呼吸：馬で扱われた同期の関係であり、人の縄跳びの推奨比率ではない。[6]

約15%：胸への荷重で換気を駆動する仮説から見積もられた仕事の割合で、実践上の目標値ではない。[6]