ダイエットのエアロバイクは座面を高くする？膝の曲がりと脚の負荷を読む

ダイエットでエアロバイクを使うとき、座面は高いほど膝にやさしいのか。低い座面で増えた膝の負荷と、変わらなかった負荷を論文から読み分ける。膝の角度を止まった状態とこいだ状態で測る違い、ペダルの重さや回転数の影響も整理し、ロードバイクにも通じる設定の考え方を示す。

運動を始めようとエアロバイクに座ったら、前の人の設定が残っていた。足はペダルに届く。けれど、踏み込むたびに膝が窮屈に感じる。座面を上げるべきか、それとも慣れるまでこげばよいのか。画面には時間も負荷も出るのに、座面の正解だけは表示されない。

答えの芯は、低すぎる座面では膝の一部の負荷が増える場合があるが、高さを上げ続けることが最適とは言えない、ということだ。座面の高さで変わるのは膝の曲がりだけでなく、足首の働きや座面の圧力でもある。負荷の種類によっては、高さを変えても差が出ない研究もある。[5][6][8][9]

また、こいでいる最中の膝の角度と、ペダルを止めて測った角度は、同じ基準として扱えない。レビューは静止状態のHolmes法を最適とし、動的に測る場合は運動の強さも踏まえた評価を勧めている。[1] 体脂肪への効果を選ぶ問いは既存記事「有酸素運動と筋トレ、痩せるのはどちらか　体脂肪と内臓脂肪で変わる答え」に譲り、ここでは運動を続ける前の座面と脚の負荷に焦点を絞る。

座面の目盛りより、膝の角度と測り方を見る

サドルや座面の高さを決める方法には、脚の長さをもとにするものと、膝の曲がる角度をもとにするものがある。サドル高を扱ったレビューでは、方法は多様で、十分に確立されていないと整理されている。[2] 隣の人が使っていた目盛りは、その人が選んだ設定であって、自分の体に合う根拠にはならない。

膝の屈曲角度とは、膝がどれだけ曲がっているかを表す角度である。この指標を用いた研究では、ペダルがいちばん下に来た位置で条件をそろえ、高さを比較している。[7] 座面の上下を、単なる機械の目盛りではなく、脚がどう動くかに置き換えるための見方だ。足が届いたかどうかという確認と、こいでいる脚の姿勢を確認することは目的が違う。

たとえば、画面の負荷が軽いときには楽でも、重くすると膝や足首の動きが変わる可能性がある。自転車の設定を扱うレビューは、高い出力で下肢の代償的な動きが起こるため、姿勢を評価するときは練習の強さを考慮するよう勧めている。[1] 代償とは、ある部分の条件変化を別の部分の動きで補うことだ。停止中の姿勢を確認したあとには、運動中の動きの確認も必要になる。

ここで見るべきなのは、気合よりもこぐ条件だ。機械の設定と、実際に加える力の組み合わせをみる話である。リハビリテーションでのサイクリングを扱ったレビューでも、座面の高さに加え、ペダルを回す腕であるクランクの長さ、足の位置、回転数、運動負荷が動きに影響する要因として挙げられている。[3] 調整する場所が座面だけだと思うと、別の要因を見落とす。

自宅と施設で別の機械を使うなら、目盛りの数字を同じにすることより、各機械での設定を記録するほうが比較の準備になる。記録するのは、座面の位置、ペダルの重さ、こいだときの感覚でよい。これは研究の処方ではなく、自分の条件を混ぜないための工夫だ。ロードバイクのサドルを調整するときも、室内の座面番号をそのまま移すのではなく、その自転車での動きとして確かめたい。

低い座面で増えたのは、どの膝の負荷か

健康な若いレクリエーションのサイクリストを対象にした比較試験では、低いサドルで膝の内転モーメントが増えた。対象は20人、平均年齢は23.4歳であり、運動条件は60 W、毎分60回転だった。本人が選んだ高さなどと比較し、低い条件では内転モーメントが11.9±1.9 Nmとなり、その作用する時間も長かった。[7] 若いサイクリストの結果だが、18〜39歳の女性全体への適用は、運動経験や設定の違いを踏まえて考える必要がある。

モーメントは、関節を回転させようとする力の働きを表す。体の外から膝を押す力そのものと、同じ数字ではない。研究で低い条件としたのは、本人が選んだ高さより、ペダルが最下点にあるときの膝の曲がりを15°増やした設定だった。[7] 普段の高さから何段下げても同じ結果になる、という読み方はできない。研究が比較したのは、膝の角度で定めた条件である。

一方、平均年齢57.1歳のレクリエーションのサイクリスト14人を調べた実験では、ペダル最下点で膝の角度が40°、30°、20°となる設定を比較している。座面を高くした条件で膝を伸ばす方向のモーメントは減少し、効果量は0.3と0.4だった。しかし、内部膝外転モーメントには、高さによる変化がなかった。[6] 中高年を対象にした結果なので、18〜39歳の女性でも同じ変化になるかは別に検証する必要がある。

効果量とは、条件間の差の大きさを表す指標である。「差があった」という判定だけでなく、その程度を見る手がかりになる。この研究では、座面を高くして膝を伸ばす方向の働きが減っても、別方向の働きは変わらなかった。[6] 膝の負荷は、ひとつのメーターで測れる量ではないのだ。

若い対象の研究で膝の横方向の働きが変わり、年齢層の異なる研究で高さによる変化がなかったことは、そのまま並べておく必要がある。[6][7] 対象も設定も同じではないため、「片方が正しく、片方が誤り」と選ぶ材料にはならない。共通して読めるのは、座面が膝の力の働きに関わること、ただし変わる指標と変わらない指標があることだ。

レビューでも、膝の部位を分けた整理がされている。膝のお皿と太ももの骨の間にかかる圧縮力は、サドルが高いほど小さくなる傾向がある一方、すねの骨と太ももの骨の間にかかる力への影響は不確かだとされた。[2] 膝の前側に関わる指標の結果を、膝関節全体の安全性の判定に広げないことが大切である。「膝にやさしい」という言葉を使う前に、どの部位の、どの力を比べたのかを確認すると、調整で期待することも具体的になる。

日常の調整に戻すなら、低い座面で窮屈だからといって、最高位置まで上げる必要はない。研究の方向性を、自分の機械で最大の変更幅に変換しないことが大切だ。違和感のある設定を続けるか、極端に変えるかという選択にせず、まず現在の設定と運動中の動きを確認する。その際、痛みを負荷の目安として我慢してこぎ続ける判断は避けたい。

膝の角度は、止めて測るか動いて測るかで読む

サドル高とけがのリスク、運動成績をまとめた2011年のレビューは、62件の文献を検討し、膝の屈曲角度を用いる方法で25〜30°を提案した。一方で、測定法の違い、少人数の研究、経験の浅い対象が多いこと、評価項目の違いを限界として挙げている。[2] この角度だけを切り取って万人の正解にすると、提案の前提が消えてしまう。

2019年のレビューは、静止状態で膝の角度を測ってサドル高を設定するHolmes法が、けが予防と運動成績に最適だと結論している。一方、こいでいる最中に測る場合は、ペダルが最下点にあるときの膝の屈曲角度として、低強度では33〜43°、高強度では30〜40°を推奨している。動きを評価するときには、運動の強さを考慮すべきだとしている。[1] 数字の違いは、ただ新しい論文が古い数字を上書きした、と読むものではない。

止まって測った姿勢と、動いているときの姿勢では、評価する条件が違う。さらに同じ人でも、軽くこぐときと力を出すときの動きが違い得る。[1] 角度の推奨を見るなら、どの位置で、どの方法で、どの強さのときに測った数字かまでセットにする必要がある。数字のメモより、測り方のメモが先である。

家庭で撮った映像から膝の角度を見ようとする場面でも、画面に出た数字だけで調整を完了させないほうがよい。角度を知る目的は、論文の範囲に無理やり収めることではなく、座面を変えたときに自分の脚がどう動くかを確認することだ。負荷を上げたときに窮屈さが変わるなら、座面だけでなく、その負荷条件も相談時の情報になる。

靴を履き、実際に使う機械でこぐ。軽い条件だけを見たのか、普段使う条件も見たのかを区別する。こうした整理は、静止状態のHolmes法を最適とする一方、動的評価では運動強度を考慮するレビューの考え方に沿う。[1] 角度の範囲は相談の手がかりにはなるが、それだけで膝の状態を診断するものではない。とくに既に痛みがある人は、研究の数字を自己治療の目標にしないことだ。

数字で読む座面と膝の負荷

20人・60 W・毎分60回転：健康な若いサイクリストで、低い座面の膝内転モーメントが増えた条件である。[7]

14人・80 Wと120 W：平均年齢57.1歳のサイクリストで高さと出力を組み合わせた試験。高さを変えても内部膝外転モーメントは変わらなかった。[6]

25〜30°：2011年のレビューが提案した膝屈曲角度。測定条件を外して使わない数字だ。[2]

33〜43°と30〜40°：2019年のレビューによる、低強度と高強度での動的測定の推奨範囲である。[1]

14論文中4論文：系統的レビューに含まれた研究のうち、膝痛のあるサイクリストを対象に含めた数である。[11]