インターバルトレーニングはスピードを高めるのか？

noteの方でこんな記事を書きまして、
有料ではございますがそこそこ買っていただきまして。

持久的な能力を向上させるトレーニングを考える
https://note.com/jshira/n/nba54879bf607

質問などはコメント欄に頂ければと思う所です。
具体的なトレーニング例などは特に書いていませんが、それに関しては別途料金をご相談の上となります。


さて、そんな記事の中でも取り上げました論文。

Brief intense interval exercise activates AMPK and p38 MAPK signaling and increases the expression of PGC-1α in human skeletal muscle


30秒の全力自転車運動を4set実施というもの。高負荷なトレーニングなのに筋肥大を刺激するような遺伝子発現、シグナル伝達はほとんど見られないことから、こうしたインターバルトレーニングは持久系トレーニングである、というのが最後の方に書いてあります。この点をもっと深く考えるべきだろうと思うわけです。

インターバルトレーニングでスピードを出すことにより速く走れるようになる

これは多くのランナーの皆様が実感しているかと思いますが、何が起こって速く走れるようになっているのか。実感として多いのはスピードが上がるなのだろうと思いますが、この高負荷なインターバルトレーニングにおいては筋肉の増加は期待できません。短距離選手であればスピードアップには筋肉が必要と思う人が多いですが、一方で長距離選手はスピードアップに筋肉を必要という考えを持っている人が多くないと思われます。じゃあ筋肉が増えないのにスピードアップって何で？という疑問に行き着くかと思います。この点は難しい話ではないのに意外と考えている人が少ない気がします。

100mを速いペースで走れる距離が長くなる

というのがスピードアップにつながるわけです。100mを15秒が限界の選手が60秒で400mを走れるかとなると、まぁ無理と答える人が圧倒的多数になると思います。スピードに余裕が無いから途中で維持の限界が来るためですが、この維持できる距離を長くするのがインターバルトレーニングの本質になると思います。100mが15秒の選手が200mを34秒かかっていたのが、持久力が向上して100m15秒ペースをより長く維持できた結果、150m まで同じ速度で走れたので、という具合です。400mであれば、70秒かかっていたのが66秒で走れるようになりました、というのも同じように100mの速度をより長く維持できるようになったからです。

100m15秒→15秒
200m32秒→31秒
300m50秒→48秒
400m70秒→66秒

こんな感じですね。最大速度が高まるというのも神経系の刺激によって生じるとは思いますが、速い速度をより維持できるようになったから、持久力が高まったから、というのがスピードアップの要因としてあることを忘れていませんか、と。ですので、400mなど短い距離をより速く走ろうという話になってくると、筋肉を増やさないとダメだとなります。最高速度を高めることで8～９割の速度に余裕を出すのは大事です。当然ながら、心理的に大事とかいう話では無いですので。トップスピード、最大速度が速いと余裕があるから心理的に楽になるという理屈でいくと、世界記録を持っているU.BOLTが世界で最も速度に余裕がある選手となりますが、残念ながら400m以上の距離で速く走ることはあまり期待できません。やはり速い速度をどれだけ維持できるか、という話になりますので。
なお、

800mランナーとjog
https://note.com/jshira/n/n4ffadd93663c


800mのみならず長距離選手の皆様におかれましては、jogと一言で言いますが、そのペースによってはトレーニング効果は大きく変わりまして、筋肉を増やしたりすることもできるんですよ、という話はちょっとお高いお値段ですが書いてありますので。長距離を速く走れるようになりたければ、筋肉を増やす事や回復を促すことも考えて、ゆったりとしたペースで走ることも大事ですからね、と。インターバルばかり毎日やってたら、むしろ弱くなるし故障のリスクが高まるだけになってしまいますから、という具合です。

そんなわけで、スピードと簡単に言ってしまっていると思いますが、その中身をもっと考えてみると良いと思います。

30分で2時間のトレーニング効果って？

巷で話題となるあんなトレーニングやこんなトレーニングがあるわけですけれども、この忙しい時代ですので短時間でトレーニング効果が高いということを売り文句にしている商品が多いなぁと思う所です。そんな中で気になったのが、

30分で2時間のトレーニング効果！！

という謳い文句です。これって何をもってして30分で2時間分のトレーニング効果となっているのかなぁ、というのが気になりまして。で、簡単に調べてみましたところ、多分こういうことだな、と。


通常のトレーニングを30分しました。その60分後に血液などの採取をしましたという実験がよく用いられるわけですが、それをグラフ化するとこんな感じになります。
 












続きまして120分運動をし、60分後の血液を見たものをグラフ化するとこんな感じです。
 

まぁ実際には運動直後、1時間後、3時間後といった採血をしますが、分かりやすくするために30分の運動と120分の運動後に採血というグラフにします。さて、この2つのグラフですが、確かに運動後60分での数値が50となっているので、30分の運動が120分の運動と同様に50まで高まったから同じ効果だ！！と言える気がします。

本当にそう言えますか？？ 

グラフを見て疑問に思う点があると思います。

運動中の変化って起きないの？

という点です。 実験デザインにおいて、負荷を掛けて走ったりしている最中に血液を採取するのは難しいです。10数年前に私はとある大学病院で予備実験の被験者をやりまして、大腿部にチューブを差し込み血液を採取されながら、心拍数や酸素摂取量の変動をモニターで見ながらずっと自転車運動をするという経験をしたことがあります。運動中の心拍出量や血圧を眺め、1桁ってすごいなぁ、心臓すごいわ、と思いつつ迷走神経反射でダウンしました。懐かしい。その際の血液のデータなども後日眺めましたが、当然ながら運動開始時から様々な反応が生じて代謝物質が作られています。ですので、実際の身体で起きている反応として近いのはこんなグラフになると思います。
 

運動開始から青いトレーニングが数値を上回り、30分やった後の1時間後の測定で50という最大値に達します。この最大値は120分をやった後の1時間後の測定と同じ数値なので、最大値だけで比較したら30分と120分が同じ効果となるかもしれません。ただ、オレンジの線も下回っていますが90分の間にずっと体内で何かしらの反応が生じており、トレーニング効果を生んでいると考えられます。適当なグラフですが、合計値で比較しますと青の線の30分運動は140、オレンジの線の120分運動は190となっています。最大値だけで見たら確かに同じ負荷、効果と言えるかもしれませんが、実際には継続時間が長い方がより効果が高いということもあると思います。もちろん、長すぎると効果が下がるトレーニングなどもありますので一概に比較するのは難しいですが、多くの場合で30分の短時間トレーニングの最大値と120分のトレーニングの最大値しか比較してない場合が多そうだな、と思ったのでこんな記事を書きました。昨今話題の高負荷なトレーニングが必ずしも効果が高いわけでは無い、時間が掛かる中で効果が上回っていく練習もあるから、という点をご理解頂ければ。

一酸化炭素の摂取と持久的トレーニングの効果

A New Method to Improve Running Economy and Maximal Aerobic Power in Athletes: Endurance Training With Periodic Carbon Monoxide Inhalation.

Front Physiol. 2019; 10: 701.

Published online 2019 Jun 6. doi: 10.3389/fphys.2019.00701

Jun Wang, Yunhui Ji, Li Zhou, Yang Xiang, Ilkka Heinonen, and Peng Zhang

高地トレーニングでは酸素が薄い環境により腎臓からエリスロポエチン（EPO）が分泌され、これが持久的なパフォーマンスを向上させる。一酸化炭素はヘモグロビンにおいて酸素よりも結合が強いため、これを体内に取り入れることは血中の酸素を減らし低酸素環境を作り出せる。適切な一酸化炭素の摂取は高地トレーニングと同様の反応を引き起こせると考えられる。

 

被験者は12人の喫煙をしていない低地で生活をしている大学のサッカー選手。10年以上のトレーニング経験を有する。

 

被験者は2分間、体重当たり1mL/kgを摂取、4週間の実験を実施

結果、結論

1回の一酸化炭素の摂取によりEPOの数値は40%ほど上昇、4時間後にピークを迎えた。

tHb (3.7%), plasma (6.8%), and whole blood volume (6.2%), VO2max (2.7%), and running economy (4%)と数値が向上した。

一酸化炭素は強く結びつくので管理された環境下以外での実施は死ぬ可能性が非常に高いからな！！

 
 倫理的な問題も考えられるので、今後も研究が必要である。

 

FREE

 

細かい内容は無料で読める論文ですので、google翻訳にでも放り込んで読まれると良いと思います。下手に高地トレーニングするよりも圧倒的な効果が見込める可能性があるし、禁止物質ではないので検査でも問題がない。最高のパフォーマンスアップのアイテムですね。吸い過ぎることで死ぬ可能性が圧倒的に高いですけれど。

走る時に市販のマスクを着用することでパフォーマンスは向上する？

こんなご時世でしてマスクをして走ることでトレーニング効果が高まるという理論が再燃しておりますので、論文からの考察を。これ以外にもたくさんありますので、興味がある方は他にも当たって頂ければ。

修士論文でまず一つ。
サージカルフェイスマスクを使用した走行が呼吸機能に及ぼす影響
https://www.toyo.ac.jp/uploaded/attachment/8377.pdf

”本研究の結果の 60 および 80% の速度のマスクありとマスクなしの結果を比較すると、本実験の結果は両速度とも酸素摂取量および心拍数に変化はみられなかったが、マスクを使用すると換気量と呼吸数が有意に低下し一回換気量が有意に増加した”

要するに市販のマスクを着用すると
・酸素摂取量と心拍数に変化はない
・換気量と呼吸数が低下
・一回換気量が増加
ということです。この理由としては

”呼吸筋の呼吸時間を最適に調節する働きが関与していると考えられる”
”呼吸筋が強く働くので被験者の呼吸困難度が増加することが考えられる”

と書いています。呼吸筋が出てきたので呼吸筋について触れますと、

運動時の循環調節に対する呼吸筋活動の影響
循環制御39 巻 (2018) 2 号

https://www.jstage.jst.go.jp/article/ccm/39/2/39_91/_article/-char/ja/

簡単に要点を摘まみますと
・運動時は筋肉への血流を増やしたいが呼吸筋も血流の増加が必要なので取り合いとなる
・長距離ランナーでは日常のトレーニングによって呼吸筋は刺激されている

もう一つ修士論文を。
運動時の呼吸筋活動の増加が活動肢および非活動肢の血流動態に及ぼす影響
https://nagoya.repo.nii.ac.jp/?action=repository_uri&item_id=26173&file_id=17&file_no=1

これは結論に、
”呼吸筋活動の増加が中強度運動時の血流再配分に影響を及ぼすことが示唆される”

とあります。呼吸筋が活動すると血流の取り合いが生じるという一つ前のものと同じですね。

科研費を用いたものとして
呼吸筋トレーニングが持久性能力を高める生理的メカニズムの究明
https://kaken.nii.ac.jp/ja/grant/KAKENHI-PROJECT-16K01678/

こちらでは箱根駅伝を目指す大学生を被験者にし8週間で効果があったとしております。補助的に鍛えることは有効であろうと思われます。ただ、走るトレーニングにおける高負荷も大事ということで。

マスク話では最近話題のN95を着用した博士論文
N95 微粒子マスク各種着用運動時の身体への影響
https://www.thcu.ac.jp/uploads/imgs/20150522044017.pdf

 ”様々な受容体による影響や感覚経路があるため、呼吸困難感は複合感覚ともいえる。N95 微粒子マスクにより、呼吸をしたくても自由にできないといった心理的要素も息苦しさを表していることが推測される”

マスクを着用することにより呼吸困難感が生じるわけで、これによって運動中に呼吸がしっかりと出来ていない→酸素が足りていないと考えている人が多いのかなと思われます。

そんなこんなでいくつかの研究によって確認されている話をまとめてみると、

・市販のマスクを着用することで呼吸に変化は生じない
・換気量と呼吸数が低下する一方で一回換気量が増加しているのは、呼吸困難感があるので深い呼吸をしていることが理由なのでは？
・呼吸筋を鍛える効果はほぼ無さそう


当然ながら巷で言われるような低酸素環境は作られません。ただ、こうしたのを眺めた中から個人的に思ったのが、呼吸困難感を与えて受容器を刺激し活動筋の血流を下げるので、パフォーマンスの低下につながるが、これによってトレーニング効果を高めることは可能なのでは？という点です。酸素摂取量が減るとかいう話ではなく、呼吸に関わる部分の血流が高まり運動に使う血流が減るので、普段よりも少し低い負荷でも効果が出るのでは？と。活動している筋肉へのエネルギー供給不足を人工的に作り出せるかも、という推測ですので、実際に効果があるかは不明ですが試してみる価値はあるかと思います。マスクを着用することで心理的負担を感じる人は、それなりに効果が出るような気がします。

2020年3月の米子振り返り

鳥取だか島根だかあの辺にシャツが自虐的に売っている、島根だか鳥取だかに行ってきたわけですが、鳥取から入って島根から出ました。どちらも行きました。右が鳥取、左が島根。右の右がコナンで右の左がゲゲゲの鬼太郎。左が出雲大社。参加された皆様には当たり前の話でしょうが、これを読まれている無関係の皆様に向けての山陰地方の確認でございます。

本題。前半の動作に関しては、地面に力を加える必要性の有無、もちろん必要で張るけど加えすぎていませんか？短距離も長距離も、という点をご理解いただけましたら。特に長距離は踏まないでもしっかりと地面に力を加えられる姿勢を作れるシューズが発売されているわけで、 あれを履いているのに最後地面に力を加えたりしていたらそれはロスでしかない、感覚としては力を入れているつもりでも、それは遅れた動作ですからね、ということで。あとは様々な動きを試してみるのが良いと思います。自分の体のことは自分にしか分かりませんので、骨格などの微妙な違いで腕振りや脚の動かし方、タイミングなども変わってきますので。取りあえず小さな力で速く走ることができるようになったら、それなりに大きな力を加えてみるという形でスピードを上げていくのが良いかと思います。
後半に関しては少し速度アップしましたが。

しっかり食べて準備をしておかないと代謝物質が発生しにくい、ホルモン分泌が下がるからトレーニング効果は落ちる

という基本をご理解頂ければ。そのためにも練習後は素早く食べようね、しっかり寝ようね、という話になります。その日だけで練習は完結しない、次の日以降も練習はあるからねというのを忘れずに。あとは呼吸が乱れるような状態でのトレーニング効果、筋肉が増える時ってどういう状態か、というのを確認してもらいましたら、練習の組み方も見えてくるかと思います。特に短距離の人は速度を上げて少ない量というのが傾向として有りがちですが、それだと足りない点が多々出てしまうというのも分かって頂けたかと思いますので。ある程度の段階になったら走り込みは大事になりますが、そこもペース配分、自分の身体でどういった代謝物質が生成されているのか、前日の食事不足でエネルギー不足になっていそうだからここで止める、といった考えが持てると良いかと思います。

あとは持久力というものを曖昧にしていますが、

限界は何が決めるのか？　持久系アスリートのための耐久力（ルビ／エンデュアランス）の科学 [ アレックス・ハッチンソン　著　露久保由美子　訳 ] 価格：1980円（税込、送料無料) (2020/3/11時点) 楽天で購入 こちらの本を眺めて頂きますと、持久力って複雑すぎてよく分からんのだな、というのも分かるかと思います。やや小難しい話もありますが、読み物として楽しめますので。 あとは八田先生の本は運動生理学の基本的なところを分かりやすく説明してくれているので良いと思います。 乳酸サイエンス エネルギー代謝と運動生理学 （体育・スポーツ・健康科学テキストブックシリーズ） 価格：2860円（税込、送料無料) (2020/3/11時点) 楽天で購入

運動と疲労の科学 疲労を理解する新たな視点 [ 下光輝一 ] 価格：2530円（税込、送料無料) (2020/3/11時点) 楽天で購入 個人的に勉強をしたいという人に関しましては、 日本陸連の科学委員会がデータを出していますし https://www.jaaf.or.jp/about/resist/t-f/ WAも出しています。 https://www.worldathletics.org/about-iaaf/documents/research-centre あとはciniiでの検索によっても出てきます。 https://ci.nii.ac.jp/ ただ、論文を読む際にはその背景を理解したり、穿った見方をしてみたり、著者が引用している論文を読み漁って本当にその結論に至る？？といった疑問を持ち調べるという作業が必要ですので、テクニックと時間は必要です。そうしたものをやりながら競技をしてみるのも楽しいかと思いますが、そんな時間は無いんですよ...でも少しのお金ならあります...という方は練習計画の作成やその背景説明などのお仕事依頼も引き受けておりますので、ご依頼ください。お値段表と申し込みはこちらより。 質が高い練習というのは準備があってこそ高くなるのであり、スピードを速くするだけが質の高い練習では無い、という意外と見落とされている点など、少し小難しい話の多い点、時間の不足によるスピードの速い点などありましたが、価格設定を大幅安にしましたのでご容赦ください。説明が足りてない点などありますので、ご興味ございましたら大学の長期休みや合宿期間などにお呼び下さい。