プランク中の筋電図が低いと、腹筋が働いていないのだろうか。皮下脂肪の厚さと電気信号の伝わり方を調べた研究から、波形の大きさ、実際の力、疲労を読み分ける。腹筋を測った試験の参加条件や、脂肪が厚くても測定できた例も確かめ、人と比べる前に見るべき測定条件を考える。
マットに肘を置く前に、プランクの解説動画を止める。画面には腹筋の筋電図が並び、片方の棒だけが高い。「低いほうは、お腹に力が入っていないのか」。その読み方には待ったをかけたい。皮膚の上で測った電気信号は、筋肉の活動だけでなく、上にある皮下組織の厚さにも左右されるからだ。[18][19]
脂肪が厚いと腹筋が働かない、という話ではない。重度肥満の患者14人と健康な対照14人の大腿部を測った比較研究では、皮下組織が薄いほど筋電図の振幅と平均周波数が高かった一方、調べた課題での疲労の表れには群間差がなかった。波形の大小と、疲れていく様子は同じ結果にならなかったのである。患者を含む比較なので、18〜39歳の女性のプランクへそのまま当てはめるには対象と課題が異なる。[18]
既存記事「プランクの筋肉痛は筋の長さで変わる？支える姿勢と翌日の力を読み分ける」には姿勢と翌日の力の話を譲る。ここで考えるのは、プランクの説明に添えられた筋電図を、信号が皮膚まで届く条件から読む方法だ。腹筋を直接測った実験と、脚や腕で調べた信号の性質を区別して進もう。[2][18][19]
筋電図の棒は、腹筋そのものではない
表面筋電図は、皮膚上で筋肉の電気的な活動を記録する方法である。その記録には、信号を生む筋肉と、電極まで電気を伝える組織の両方が関わる。大腿四頭筋を対象にした研究は、体の組織が電気を伝える性質によって、検出された信号の振幅や周波数の特徴が変わると示している。[18]
振幅とは、波形の大きさに当たる。周波数は、信号に含まれる速い変動と遅い変動を捉える側の情報だ。皮下組織が薄いほど振幅と平均周波数の推定値が高かったという結果は、「同じ物差しで測れば、体の中身だけをそのまま表示できる」という期待を修正する。[18]
たとえば、別々の人の腹筋を測った棒グラフを見せられた場面を考えたい。高い棒には筋活動の情報が含まれるが、同時に電気が届く経路の条件も含まれる。低い棒を見てすぐ「使えていない」と名付けると、その経路を筋肉の責任にしてしまう。研究が示した皮下組織の影響を踏まえるなら、まず比較の条件を読む必要がある。[18][19]
ただし、逆向きの断定も避けたい。「低いのは脂肪のせいだから、筋肉は必ず同じだけ働いている」とは決められない。男性の手の筋肉を比べた研究では、体脂肪の異なる群で、筋力や筋の大きさ、運動単位の活動様式に違いがありながら、基準に対する比に直した筋電図振幅は似ていた。測定の問題を認めることと、実際の筋肉の違いを消すことは別である。男性の手での比較を、18〜39歳の女性の腹筋の数値へそのまま当てはめることはできない。[4]
この区別は、自分の体を評価する言葉にも関わる。お腹の見た目と画面の棒の高さを結び付ける前に、「この棒が測ったものは何か」を問う。筋電図が役立たないのではない。筋電図に、筋力や筋の大きさまで一括して答えさせないという読み方だ。[4][18]
疑問の続きは、体で確かめるのがいちばん早い。
脂肪は信号をどう変えるのか
皮下脂肪と電気の伝わり方を調べた実験では、皮膚から筋肉へ電気刺激を与え、表面と針の電極で電流の動きを測定した。参加者は男性と女性を合わせた6人の群と、別の30人の群であった。腹筋運動の効果を追う試験ではなく、大腿四頭筋の上で電気の伝達を調べた実験である。男女を含む刺激実験のため、18〜39歳の女性が自分でプランクを行う場面への適用は、信号の経路を考える手がかりにとどめる。[19]
著者は、皮下脂肪層によって、速い変化を通しにくくする電気的なフィルターができると説明している。刺激の波形によっても伝わり方は異なり、角張った矩形波は筋肉までうまく伝わらず、滑らかな正弦波は通りやすかった。脂肪を、電気を全部遮る壁と考えるより、信号の形を変える経路と捉えるほうが研究に沿う。[19]
同研究では皮下脂肪の厚さと、電気の伝わり方を表す時定数との相関が0.96であった。時定数は電気的な応答の時間的性質を示す値であり、これは腹筋が働いた割合ではない。「相関が強い」ことを「腹筋の活動がその割合だけ消える」と読み替えてはいけない。[19]
著者は、表面から筋肉へ刺激を送る場合だけでなく、筋肉で生まれた筋電図信号を皮膚の表面で測る場合にも、皮下脂肪を考慮する必要があるとしている。ここがプランクのグラフを見る際の手がかりになる。ただし、この実験からプランク中の腹筋の減衰量を計算するのは飛躍である。刺激を送る実験と、自分で姿勢を保つ課題の成績は分けて扱う。[19]
この仕組みを知るために、皮下脂肪を悪者にする必要はない。電気の測定では、途中の組織も測定条件になる、というだけの話だ。読みたいのは体型の優劣ではなく、記録された信号がどのように作られたかである。信号の通り道を説明する研究を、見た目の採点表にしない。[18][19]
腹筋の研究は、誰を測っていたのか
腹直筋の上部と下部を調べた試験は、大学の集団から選ばれた11人を対象としていた。選定では運動能力に加え、筋電図を良好に集めるために皮下脂肪が少ないことが重視された。腹筋の研究であっても、あらゆる体格の人を同じように含んだ実験ではなかったのである。運動能力と脂肪の少なさで選ばれた集団なので、18〜39歳の女性全般への適用には、この選定条件を考慮する。[2]
課題はカールアップや脚上げなどで、動きを止めた等尺性の部分で筋電図を測った。等尺性とは、この実験では姿勢を保って力を出す局面に当たる。脊柱の曲がり、動きの範囲、姿勢を管理し、腹直筋の上部と下部、外腹斜筋の活動を比べている。姿勢をそろえること自体が、比較の重要な条件に入っていた。[2]
結果として、腹直筋の上部と下部の活動には、種目内でも種目間でも差が認められなかった。一方、外腹斜筋の活動は種目によって違った。著者らは筋電図を正規化した結果から、腹直筋の部位間の違いは小さく、臨床や治療上の意義に乏しい可能性があると考えた。すべての腹筋が同じ働きだった、という結論ではない。[2]
正規化とは、信号を基準に対する値へ直して比較する処理のことだ。この試験では、それを経て部位間の差の解釈が示されている。動画で見かける高い棒と低い棒が、測定したままの振幅なのか、基準に対する比なのかによって、読んでいる値の意味は変わる。図の色より先に、縦軸の説明を確かめたい。[2][4]
この腹筋試験は、プランクの姿勢を脂肪の厚さ別に比べた試験ではない。したがって、ここから「脂肪が厚い人のプランクは何割低く出る」とは言わない。腹筋を測る研究でも参加者の選び方が信号収集に関わっていたという、測定の入口の話として読む。対象と種目を省くと、丁寧な実験ほど雑な生活の助言に変わってしまう。[2]
ここで、図の説明を読む順序を考えてみよう。まず確認するのは、比較しているのが同じ人の別の種目か、違う人同士かである。腹筋の試験は同じ参加者に複数の課題を行ってもらい、部位や種目の差を調べた。皮下組織の厚さが異なる群の比較とは、問いの立て方が違う。同じ「腹筋の活動」という表題でも、その図が答える範囲は研究の組み方で変わる。[2][18]
次に、動いている最中の全部を測ったのか、力を出して止めた局面を測ったのかを読む。腹筋試験で比較したのは等尺性の局面であった。動画の動作全体に棒グラフを重ねてあっても、実験で採用した区間と一致するかを確かめる必要がある。どの瞬間の情報かを残すことは、結果を生活へ持ち帰る際の基本となる。[2]
さらに、値が何を代表しているかを確認する。腹直筋の上部と下部を比較する問いと、外腹斜筋を含めた種目差の問いは区別されていた。上部と下部に差がなかったという結果から、種目にかかわらずお腹の筋肉全部が同じ働きをする、と広げることはできない。差がないという文章にも、比較した場所の名前を添えたい。[2]
こうして条件を並べると、検索画面では目立たない参加者の選定にも意味が出てくる。脂肪の少ない人を選ぶ設計は、信号を集める目的と結び付いていた。その選定を無視して、低い信号の人を運動の不得意な人に分類するのは、実験の準備を個人の能力へ読み替えることになる。研究が先に整えた測定条件を、読む側も持ち運ぶ必要がある。[2][18]
数字で読む筋電図と皮下組織
腹筋の部位を比較した試験は11人で、信号収集のため皮下脂肪が少ない人が選ばれていた。[2]
大腿四頭筋の測定可能性を調べた比較研究は、重度肥満の患者14人と健康な対照14人が対象であった。[18]
大腿部の電極間距離を調べた実験は、男性9人と女性10人を対象とした。[8]
その実験で測った皮下脂肪の厚さは、女性8.7±2.1mm、男性5.6±1.6mmであった。[8]
皮下脂肪と電気伝達の実験では、脂肪の厚さと時定数の相関は0.96であった。筋力との相関ではない。[19]
疑問の続きは、体で確かめるのがいちばん早い。
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