体力をつける自転車は押し返す方式も同じ？続けた後の脚の力と心肺を分けて読む

体力をつける自転車運動で、動くペダルを押し返す伸張性方式は普通のこぎ方と同じなのか。息の負担を抑えて脚に力を加える仕組みから、続けた後の筋力、跳ぶ力、力加減の変化までを研究で読む。心拍数やワットをそろえる意味と、心肺の持久力へ結果を広げる際の注意点も整理する。

ペダルを踏んで進む代わりに、動いてくるペダルを脚で押し返す。そんな自転車運動で、何が鍛えられるのだろう。ところが研究には、機械が動かすペダルに脚で抵抗する自転車が登場する。自分が回転を作るのではなく、回ってくる力を受け止める運動である。この方式では、比較的低いエネルギー消費で筋肉に大きな力を加えられる。[5][17]

体力をつけたい人への答えは、普通の自転車と同じものとして扱わない、となる。押し返す方式には、続けた後の筋機能を改善した研究がある。ただし、脚の筋量、跳ぶ力、力加減が変わることと、心肺の持久力が同じように伸びることは別の評価である。実際、男性ジュニアスキー選手の試験では改善した項目と有意に改善しなかった筋力の項目が混在する。18〜39歳の女性に同じ改善をそのまま当てはめることはできない。[5][17]

既存の「ゆっくり下ろす筋トレと体脂肪　息の楽さでは決まらない伸張性運動の実力」には体脂肪の問いを譲る。「有酸素運動の自転車は踏まずに耐えると楽？酸素消費と翌日の筋肉痛を分けて読む」が扱う直後の反応からも先へ進み、ここでは続けた後に何をもって体力がついたと判断するかを考える。

押し返す自転車は、逆回転の練習とは違う

筋肉が力を出しながら長くなる働きを、伸張性の筋活動と呼ぶ。伸張性自転車は、この働きを脚に行わせるように作られた運動である。若い男性スキー選手を対象とした研究では、モーターで駆動されるペダルに抵抗することが課題だった。見た目は自転車でも、運動する人と機械の間で力をやり取りする向きが普通のこぎ方と異なる。18〜39歳の女性へ応用するときも、まず研究の対象が競技者である点を踏まえる必要がある。[17]

装置を作製した技術報告では、背もたれのある自転車型機器のフレームと座席を残し、モーターと動力伝達機構、回転速度の制御装置、仕事量や出力の測定装置を組み合わせている。研究でいう押し返す運動には、外からペダルを動かし、その力を測る仕組みがある。手持ちの室内バイクを逆向きにこぐことを、そのまま同じ研究条件とは呼べない。[16]

この区別は、買い替える機械を選ぶためだけの話ではない。「自転車で筋力がついた」という結果を読んだとき、どちらの方式かを確認するためである。脚を使い、座って運動するという共通点だけで、筋肉に入る刺激まで同じになるわけではない。競技向けのレビューでも、伸張性の負荷を与える方法として、通常の筋力運動や跳躍運動と並んで専用の自転車方式が整理されている。[8]

駅までの通勤で自転車をこぐ人が、この研究をそのまま翌朝の通勤メニューに移す必要はない。まず、自分が探しているのは息を続かせる練習なのか、脚で大きな力を受け止める練習なのかを言葉にしたい。専用装置の研究は、その目的の違いを見せる材料になる。機械の外形より、筋肉が何に対して力を出しているかを読むのである。[5][8]

息の楽さをそろえると、脚の負荷はそろわない

伸張性運動を扱ったレビューでは、脚の自転車運動で同程度の機械的出力を比べると、伸張性方式のエネルギーコストは通常方式より典型的に4〜5倍低いと整理されている。大きな筋力と低いエネルギーコストを組み合わせられる点が特徴だ。ただしこれは同じ出力で運動したときの比較であり、「続ければ体力が4〜5倍つく」という数字ではない。[5]

比較の基準を酸素摂取量に替えると、見える関係も変わる。同じレビューでは、酸素摂取量をそろえた場合は伸張性方式で心血管系のストレスがより大きくなると述べている。さらに、同じトレーニング心拍数でも、伸張性方式の酸素摂取量は通常方式より低くなる。心拍数、酸素消費、機械的出力は、交換して使える目盛りではないのである。[5]

脚の自転車では、表示された出力以外にも動かす仕事がある。脚を上げ下げし、動く速さを変えるための仕事を「内部仕事」と呼ぶ。自転車方式を比較した研究では、映像による脚の動きの分析と伸張性の装置を使い、この内部仕事を調べている。毎分30、60、90回転のとき、平均の内部仕事率はそれぞれ11.5、20、62 Wだった。回転数を上げたとき、脚そのものを動かす仕事も変わっていた。[6]

内部仕事を計算へ加えると、通常方式では仕事率が増え、伸張性方式では減った。差がとくに大きいのは、外へ出す仕事率が小さく、回転数が高い条件である。したがって、画面のワットだけをそろえた比較では、脚の動きに使う仕事を見落とす。負荷設定と回転数を組にして読むと、同じ数字でも体への要求が変わる理由を理解しやすい。[6]

運動後に「今日はあまり息が上がらなかった」と記録するのはよい。ただ、それだけで脚への刺激が小さかったと判定しない。逆に、画面の出力が大きいことだけで心肺への刺激が大きかったとも決めない。押し返す方式では、楽に感じる側面と、大きな力を受ける側面を別々に残す読み方が必要になる。[5]

レビューの数字を生活に引きつけるなら、「きつさの上限が同じでも、選ぶ方式によって脚に加える力は変わる」と受け止めるのが近い。息を弾ませることと筋肉へ負荷を加えることを別々に調整できる可能性が、この方式の用途につながっている。ただし心血管系の反応まで常に軽いとは言えず、何をそろえて比較したかを伴わせて理解する必要がある。[5]

たとえば、いつもの室内バイクで設定を変えた日は、回転数も変えたかを振り返りたい。内部仕事を調べた研究は、とくに毎分60回転を超え、外へ出す仕事率が小さい場合に、内部仕事を含める重要性を指摘している。これは毎分60回転を推奨する運動処方ではなく、比較条件を読む目印である。負荷と回転数の両方が変わった日を、負荷だけの効果として扱わずに済む。[6]

続けた後は、筋量も跳ぶ力も同じ変化をしない

脚の適応を具体的に見た研究として、ジュニアの男性アルペンスキー選手の比較試験がある。対応する選手を組にして割り付け、対照群7人は通常の筋力練習を行い、伸張性群8人はその一部を押し返す自転車へ置き換えた。期間は6週間だった。18〜39歳の一般女性に同じ成果をそのまま当てはめることはできない。新たな運動を際限なく追加した試験ではなく、既存の練習の一部を入れ替えている。[17]

対照群の筋力練習は週3回、各1時間で、脚の4種目をそれぞれ4〜5セット実施した。伸張性群は各種目を3セットにし、残りの20分を連続的な伸張性自転車に充てた。ここを読むと、「自転車だけを続けたらどうなるか」という問いへの答えとは少し違うことが分かる。競技者の筋力練習の中で、この方式に役割を持たせた比較である。[17]

結果は一枚岩ではなかった。太ももの除脂肪量は伸張性群だけで有意に増加し、スクワットジャンプの高さには伸張性群に有利な群と時間の交互作用が認められた。反動を使うジャンプの高さも伸張性群で6.5%改善した。その一方で、脚の等尺性筋力、つまり関節を動かさずに発揮する力は有意に向上しなかった。[17]

さらに、変化する伸張性自転車の負荷に合わせて細かく力を調節する能力は、伸張性群だけで50%改善した。大きな力が出るかに加えて、要求に合わせて力を出し分ける能力も調べている。自転車を使った研究で、最大筋力だけでは拾えない変化が現れた点が面白い。[17]

ただし、男性の若い競技者という対象を忘れてはいけない。立川駅の階段で息が切れる一般の女性に、同じ期間と同じ割合の改善を約束する研究ではない。太ももの量、跳躍、力の調節に分かれた結果を、そのまま「体力が何%向上」と一本化することもできない。この試験が教えるのは、何が変わったかを項目ごとに見る必要性である。[17]

力加減の課題は、押し返す方式の練習内容に近い評価でもある。そこで大きく伸びた結果には価値があるが、日常のあらゆる動作へ同じ割合で移ると考えない。研究の課題に慣れた面と、別の動作でも使える能力が変わった面を区別して読みたい。跳躍や等尺性筋力も並べて測ることで、成果の広がりと偏りが見えてくる。[17]

数字で読む押し返す自転車の研究

6週間：男性ジュニアスキー選手で、筋力練習の一部を置き換えた比較期間。[17]

6.5%：同試験の伸張性群でみられた、反動を使うジャンプ高の改善。[17]

50%：同試験で、変動する負荷に合わせた力の調節能力の改善。[17]

32人：膝の靱帯再建後に、段階的な伸張性運動を調べた無作為化試験の参加者数。[11]

毎分60回転で20 W：脚を動かす内部仕事を調べた研究の平均値。推奨する負荷ではない。[6]

これらは同じものさしの数字ではない。期間、人数、課題の成績が混ざっている。とりわけ跳躍の改善率を、最大酸素摂取量や通勤の疲れにくさの改善率へ読み替えない。自分に近い成果を探すなら、数字の大きさより先に、その数字が何を測ったかを確かめたい。[6][11][17]