プランクを家の床で1分のキロカロリーに直す前に、酸素摂取が定常へ着く時刻を見たい。12人の片脚では自発の収縮だけが定常に達し、電気刺激では15分上がり続けた。男性10人の前脛骨の1分では、組織の酸素化が30秒で落ち着き、血流は強さに比例しなかった。
床に肘をつき、タイマーを1分に合わせる。残り秒数は減るのに、息づかいや腕の感覚は途中で変わる。「プランクは何メッツ、1分で何キロカロリーか」と知りたくなる場面だ。ただ、ここで扱う研究からプランク固有の換算値は出せない。見えてくるのは、力を入れ始めたあと、酸素摂取や血流がそれぞれ別の時間経過をたどることである。[1][7][14]
その前提は、等尺性の運動を測った実験では指標ごとに割れる。等尺性とは、関節を大きく動かさず力を出し続ける運動である。12人のボランティアが片脚を4秒収縮、12秒休息で15分続けた試験では、自分の意思で収縮すると換気と酸素摂取は最初の上昇のあと定常に達した。同じ強さを電気で起こすと、どちらも15分のあいだ上がり続けた。定常とは、ここでは値が一段上がったあと、その付近にとどまる状態を指す。[14]
「水中ウォーキングの消費カロリーを記録する前に、歩いた時間と休憩時間を分ける」は、動いた時間と休んだ時間を分ける話である。こちらは、体を止めて力を出しているあいだに、酸素摂取がどこで定常と呼ばれるかである。腕の局所の酸素と力を分けた「ハイプランクの腕の疲れは酸素不足か、局所の酸素化と発揮する力を分けて読む」とも問いが違う。1分のキロカロリーを先に確定するより、どの指標が、どの課題で、何秒あたりから定常と呼ばれたかを見る。
1分を一つの単価にすると、最初の上昇が消える
平均の強度を使う計算では、60秒を一つの値で表す。体の側では、力を入れ始めると、指標ごとに異なる反応が始まる。等尺性運動の循環と換気をハンドグリップに重点を置いて整理した総説では、心拍は開始から0.4〜0.6秒という短い潜時で上がり始める。対象には意識のある人と動物が含まれ、18〜39歳の女性にそのまま当てはめることはできない。自分の意思による収縮でも電気で起こした収縮でも見られ、この早い反応は迷走神経を介する、とまとめられている。交感神経を介する心拍の反応は、それより遅れて現れる。[1]
心拍が0.4秒で動き出すことと、酸素摂取がすでに一定の速さへ着いていることは、同じ文にならない。総説が定常という言葉を血流量に使ったのは、最大随意収縮の15%未満という弱いハンドグリップである。最大随意収縮とは、その人が自分の意思で出せる最大の力である。前腕の血流量は、最大に対する力の割合、運動の長さ、手の温度に依存し、15%未満では運動中に定常へ達しうる、とされる。達しうるのであって、どんな支え方でも15%で平坦になる、という規則ではない。[1]
換気、つまり息の量も等尺性のあいだ増える、と総説は述べる。ただし増え方の型は、調べた者のあいだで完全には一致していない。息が荒くなった感覚を、酸素摂取が定常に着いた合図として一人で確定する材料にはならない。加齢とともに心拍の反応は強まり、一回拍出量の反応は弱まり、その結果として心拍出量の増加が動脈血圧を上げる、とも総説はまとめている。そこで結ばれているのは、心拍、一回拍出量、心拍出量、動脈血圧の並びである。[1]
講義のあとの部屋で、タイマーを60秒に合わせる場面を思う。最初の1秒で心拍は動きうる。血流量が定常と呼ばれる条件は、総説の整理ではかなり弱い収縮に限られる。そのあいだに換気の型は文献ごとに揃っていない。平均の強度で1分の消費量を表すことと、その間ずっと生理反応が一定であることは別である。メッツを知りたいときは、強さを一つの数字にまとめようとしている。総説が先に置いているのは、その一つの数字より、指標ごとの時刻である。[1]
疑問の続きは、体で確かめるのがいちばん早い。
自発の収縮では酸素摂取が定常に達し、電気では上がり続ける
酸素摂取そのものが定常に達した、と書いているのは、片脚の間欠的な等尺性運動を15分続けた試験である。参加者は12人で、一人が6回のセッションを行った。1回は少なくとも5分の安静、15分の運動、少なくとも5分の回復からなる。運動は片脚で、4秒収縮して12秒ゆるめる。強さは最大随意収縮の5%、15%、25%の三つ。床で体を一直線に支えるプランクとは、課題の形が違う。[14]
自分の意思で収縮する条件では、三つの強さのすべてで、換気と酸素摂取は最初の上昇のあと定常に達した。電気で筋肉を収縮させる条件では、最初の急速な上昇のあと、換気も酸素摂取も運動期間の全体にわたって上がり続けた。電気刺激の条件では、換気と酸素摂取の相関は高度に有意だった。自発の条件では、換気は酸素摂取と電気刺激のときほど密には相関しなかった。[14]
著者らの結論は、調べた三つの強さの範囲では、十分な換気反応にとって中枢指令は必須ではなかった、というものである。中枢指令とは、自分で力を出そうとする中枢からの駆動を指す。中枢指令が無い電気刺激の方が、換気と酸素摂取の相関はむしろ良かった。気合いが入っているほど酸素は遅れず追いつく、という読みは、この結果の向きと合わない。意思がある条件で見えたのは、上昇のあとに定常へ着くという型である。[14]
15分という長さも、家のプランクの60秒とは桁が違う。4秒働いて12秒休む繰り返しなので、1分のあいだ力を出し続けている時間は15秒ほどにしかならない。この試験が示したのは、間欠的な等尺性でも、自発と電気で酸素摂取の時間経過が分かれることである。家の床で肘を伸ばしたまま60秒支え続ける課題へ、15分の片脚の定常到達を秒数ごと移すことはできない。移せるのは、同じ「1分」でも収縮の入れ方で酸素摂取の型が変わる、という注意である。[14]
動画は、プランクの残り秒数を大きく出す。12人の試験が残したのは、残り秒数より、誰が収縮を始めていたかである。自分で踏ん張ったのか、電気が筋肉を動かしたのか。定常に着いたのは前者で、上がり続けたのは後者だった。1分の消費量を一つの数にする前に、少なくとも「自分で力を入れている」という条件を、計算の外へ出さない方がよい。[14]
30秒で落ち着く組織の酸素と、比例しない血流
全身の酸素摂取とは別に、筋肉の中の酸素化が早く定常へ着く実験がある。健康な男性10人、平均26歳、標準偏差2歳が、2回来室し、足関節を背屈する等尺性収縮を1分行った。強さは最大トルクの30%、60%、100%である。前脛骨動脈の血流をドップラーで測り、前脛骨筋の組織酸素化指標を近赤外分光法で測った。18〜39歳の女性のプランクへ、この男性の足関節の測定値をそのまま当てはめることはできない。近赤外分光法は、光で局所の酸素化を追う方法である。この課題もプランクではなく、すねの前の筋肉を1分使い続ける試験である。[7]
組織酸素化指標は安静時およそ63%だった。運動開始から30秒以内に定常値へ着き、30%でおよそ42%、60%と100%でおよそ22%だった。60%と100%では、着地した酸素化の水準がほぼ同じである。この指標は、60%から最大へ力を上げてもほぼ同じ水準だった。1分の後半は、酸素化指標のうえではすでに平坦な区間に入っている。[7]
血流の方は、その平坦さと揃わない。30%では安静の289±139%を頂点に進行性に増えた。60%では安静から変わらず、運動の最後の10秒になって増えて頂点は安静の197±102%だった。100%ではいったん安静の59±30%まで下がり、そのあと進行性に増えて頂点は安静の355±133%だった。運動の最後の30秒では、30%と100%の血流が60%より大きかった。強さが上がるほど血流も増える、という直線はこの1分には無い。[7]
著者らは、足を背屈する最大の収縮でも、前脛骨動脈の血流を一過性を超えて減らし続けることはできなかった、と述べている。動的な運動や間欠的な等尺性と異なり、持続的な等尺性では血流は強さに直線的に段階づけられず、酸素化とも直接は結びつかない、というのが結論である。組織の酸素化が30秒で落ち着いたあとも、血流は強さごとに別の山を描いていた。局所の酸素化が平坦であることを、全身の消費量がその時点で確定した証拠にはしない。[7]
この10人は男性である。夜の床で行うプランクの姿勢、支える関節、1分の体勢は、背屈の1分と違う。30秒という数字が教えるのは、前脛骨筋の酸素化指標がこの手順で定常と呼ばれた時刻である。家のプランクの消費量を30秒で二つに折って足す換算式ではない。それでも、同じ60秒の中に「酸素化が先に平坦になる区間」と「血流がまだ動いている区間」が同居しうる、という事実は残る。1分を一つの単価にする計算は、その同居を平均して消す。[7]
数字で読むプランクと酸素の時間
0.4〜0.6秒：等尺性の開始から心拍が上がり始める潜時。総説は、人と動物、自発と電気刺激の両方に見られ、迷走神経を介するとまとめている。[1]
15%未満：ハンドグリップ中心の総説で、前腕血流量が運動中に定常へ達しうるとされた、最大随意収縮に対する強さである。[1]
30秒：男性10人の前脛骨筋で、1分の持続収縮中に組織酸素化指標が定常値へ着いた時間。30%でおよそ42%、60%と100%でおよそ22%だった。[7]
15分：12人が片脚を4秒収縮・12秒休息で続けた時間。自発では酸素摂取が定常に達し、電気刺激では上がり続けた。[14]
23.7秒：訓練された20人のFranにおける酸素摂取の時定数の平均。標準偏差は11.1秒。プランクの保持時間ではない。[2]
1.5分：9人で等尺性を自転車に先立って行った時間。この等尺性だけのあいだ、酸素摂取に有意な変化は無かった。[10]
疑問の続きは、体で確かめるのがいちばん早い。
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