家の自転車運動でペダルを逆に回すと、前回しより効率よく体力をつけられるのか。筋肉が働くタイミング、短時間の出力、膝にかかる力を調べた研究を比較する。逆回しの手応えだけで酸素消費や長期の効果を決めず、家庭での運動とリハビリの条件を分けて考えるための読み物である。
洗濯物の横に置いた固定式自転車で、いつもとは反対にペダルを回してみる。脚の使い方が違う気がする。その感覚に対応する研究はある。健康な男女を調べた実験では、前回しと逆回しで、太もも裏や前の筋肉が働く時間帯に違いがあった。18〜39歳の女性に同じ違いが生じるかは、この男女混合集団の結果だけでは確定できない。[1]
ただし、筋肉の分担が変わることと、酸素を節約して回せることは別の問いだ。逆回しの筋活動、短時間の出力、関節にかかる力を測った結果を、そのまま「心肺機能が伸びやすい」「消費が増える」という答えには置き換えられない。[1][7][8]
家で体力をつける方法を探す人にとっての答えは、逆回しを前回しの上位版として選ぶ理由はない、ということになる。方向を変えると何を測っているのかも変わる。とくに膝への優しさは、筋肉の働き方だけで決めないほうがよい。[1][8]
前回しと逆回しでは、同じ脚の何が違うのか
回転方向の話に入る前に、隣の問いを置いておこう。既存記事「心肺機能の自転車検査は回転数をそろえる？到達ワットと酸素の最大量を分ける」は、回す速さと検査値の関係を扱う。ここでは速さの選び方には踏み込まず、前と後ろという方向の違いに絞る。
筋活動を調べる方法に、筋電図がある。皮膚に付けた電極で筋肉の電気的な活動を記録する方法である。健康な男性と女性をそれぞれ6人、計12人調べた実験では、右脚の筋電図と動作を記録し、前回しと逆回しを比較した。調べた筋肉には、太ももの前側の筋肉、裏側のハムストリングス、すねやふくらはぎの筋肉が含まれる。[1]
この実験で特徴的なのは、単に「活動が多かった」とせず、回転のどの部分で活動する時間が長いかを見た点だ。ペダルが円を描く間には、押し進める局面と、次の押し出しに向けて戻る局面がある。研究では回転を区分して比べ、逆回しの回復局面の前半で、太もも裏の内側と外側の筋肉の活動時間が長かった。[1]
太ももの前にある大腿直筋も、方向によって働く時間帯が変わった。逆回しでは推進局面の前半で、前回しでは回復局面の前半で、活動時間が長かった。どちらの方向でも同じ筋肉を使うが、その登場する場面が異なるという結果である。[1]
一方、股関節、膝、足首の動きの比較では、条件間に統計的な有意差は認められなかった。外から見える脚の動きが大きく違わなくても、筋肉の活動時間には違いが生じうる。見た目が似た動きだから体内の仕事も同じ、と考えるのは早い。[1]
「活動する時間が長い」が表すのは、その動作中の筋肉の参加の仕方だ。この実験が比べたのは回している最中の活動時間であり、筋力の伸びを長く追った結果ではない。太もも裏を使う場面が増えたという説明と、筋力トレーニングとして優れているという説明は、分けて読む必要がある。[1]
帰宅して自転車に乗ったとき、太もも裏にいつもと違う手応えがあっても、その日の感覚を将来の変化の証明にしない。研究に対応させるなら、「回転中の筋肉の分担が変わったかもしれない」という理解までだ。感触を記録するなら、どの筋肉をいつ使ったように感じたかを言葉にすると、実験の問いに近づく。[1]
初日の汗は、予約した人だけが持ち帰れる。
回転方向だけでなく、機械が何を一定にするかも違う
逆回しの結果を読むときは、負荷のかかり方も欠かせない。脳卒中後の人10人と健康な対照者10人を比較した研究は、背もたれを使う半横臥位の試作自転車で、方向と運転モードを組み合わせた。これは臨床の機器設定を検討する背景として扱う研究であり、18〜39歳の健康な女性の運動効果には直接当てはめられない。各試行は60秒で、自由に回す条件、毎分30回転の一定速度、5または10Nmの一定抵抗という条件が使われた。[2]
Nmは回転させる力を表す単位である。この研究では速さ、回す力、ばらつきとともに筋活動を記録した。結果は、両群とも逆回しでは前回しより回転の成績が低く、その違いは脳卒中後の人でより大きかった。逆回しを、誰にとっても同じ難しさの課題とみなすことはできない。[2]
一定速度では、逆回しの推進局面で大腿直筋の活動が増える点が両群に共通した。一方、抵抗を一定にした条件では、方向による筋活動の違い方が群ごとに異なった。太ももの前側でも、どの筋肉が、どの局面で変わるかは一様ではなかった。[2]
回転のばらつきには、成績の低下とは異なる傾向があった。自由に回す場合を除き、逆回しでは前回しよりばらつきが小さかった。全体の成績と、回転のそろい方は、別の側面を表しているのである。[2]
この試作機での比較を理解する鍵は、画面の設定名より、機械が一定に保つ量にある。研究で速さを一定にする場合と、抵抗を一定にする場合が分けられているのは、問いが違うからだ。逆回しで脚が働いたという話にも、その機械がどのように回転を支え、何を一定にしたのかが付いてくる。[2]
この点は、左右のペダルを同時に動かすか、足裏のどこで踏むかという別の工夫とも区別したい。ここで扱う実験の違いは、主に方向と制御条件である。「いつもの回し方を変えた」という共通点だけで、別の工夫の結果まで借りてこない。[1][2]
息が楽なら省エネ、とはまだ決められない
運動の効率を考えるときには、外へ出した仕事と、そのために体が使ったエネルギーを対応させる必要がある。一方で、筋活動の時間を調べた実験と、回転の成績を調べた実験が答えているのは、筋肉の働く局面や、与えられた条件での回し方だ。これらから酸素消費の優劣を決める読み方は避けたい。[1][2]
短時間の全力運動で比較した研究は、方向で出力も手応えも違いうることを示している。男性10人、女性10人が、特別に改造した自転車測定器で、前回しと逆回しのウィンゲートテストを行った。これは短時間の全力運動で出力を測るテストで、各方向を30秒ずつ、間に2日の休みを置いて実施した。18〜39歳の女性だけの結果ではないため、その集団での出力差の大きさは別に確かめる必要がある。[7]
平均年齢は27.6歳、抵抗は体重の7.5%に設定された。最大出力の平均は前回し731.7W、逆回し529.6W、運動中の平均出力は前回し510.2W、逆回し415.1Wだった。体重当たりの出力でも前回しのほうが高かった。[7]
運動のきつさを本人が評価する主観的運動強度は、前回し19.4、逆回し15.8だった。この条件では、前回しのほうがきつく感じられ、同時に高い出力が出ていた。だから逆回しが楽だったとしても、それだけで「同じ仕事を少ない負担でできた」とは言えない。出力が異なる条件の比較だからだ。[7]
この研究を、家で気軽に行う自転車運動の処方箋として使うのも違う。改造した測定器での全力テストと、夕食前に続ける運動は場面が異なる。研究から持ち帰りたいのは、方向を変えたときの楽さと、実際の出力を切り離さず読むという視点である。[7]
とくに「楽なのに効く」という言葉には、何に効くかが必要だ。筋肉の活動時間なのか、短時間に出せる力なのか、長く動き続ける能力なのかで、必要な比較は違う。逆回しの研究を読む際も、測った項目の名前を残して理解するほうが、期待を大きくしすぎずに済む。[1][2][7]
出力の平均値には個人差も伴っている。全力テストの最大出力は、前回し731.7±237.1W、逆回し529.6±192.2Wと報告された。ここで±に続く値は標準偏差であり、参加者の数値の散らばりを表す。平均の差を知ることと、目の前の人が何W出せるかを言い当てることは違う。[7]
同じ研究で、体重当たりの最大出力は前回し10.2W/kg、逆回し7.2W/kgだった。体格に関わる影響を考慮しても方向による違いが見られたことになる。また、男女によって、この比較関係の相対的な違いは変わらなかった。ただし、それはすべての年齢や運動経験の人に同じ比率が当てはまるという意味ではない。[7]
家の自転車の画面を見るときも、出力ときつさを別々に書き留める発想は役立つ。数値が低くてもきつく感じる日、反対に楽に感じる場面を、一語の「効率」で片づけずに済むからだ。方向を変えた全力テストでも両者を別に測っているように、感じ方は出力の代わりの物差しではない。[7]
数字で読む逆回しの比較条件
12人：健康な男女を同数含め、筋肉の活動時間を調べた実験の対象者数。[1]
毎分30回転：脳卒中後の人と健康な人を比べた研究の一定速度条件。[2]
30秒：前回しと逆回しの全力出力テストの実施時間。[7]
731.7Wと529.6W：前回しと逆回しの最大出力の平均。酸素消費の数値ではない。[7]
110%高い：健康な男性の実験で、逆回しの膝蓋大腿関節のピークの力が前回しを上回った割合。[8]
初日の汗は、予約した人だけが持ち帰れる。
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