【インターバルトレーニング】効率よく最大酸素摂取量・LT値を向上させる練習論

 こんにちは。管理人のsyu_hibiです。

 本記事では、マラソントレーニングの中でも重要視されている「インターバルトレーニング」について考察していきます。

 インターバルの実施方法には様々なバリエーションがあり、「効率よく効果を上げるにはどのようなトレーニング内容にすべきなのか?」と悩む市民ランナーの方も多いと思います。私もその一人です。

 今回は、興味深い論文がありましたので、そちらとダニエルズ理論を参考にして、インターバルトレーニングの効果を最大化するにはどうすればいいかについての考察をしてみました。

 本記事では、最大酸素摂取量・LTを向上させるためのインターバルトレーニングについて説明していきます。

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1.インターバルトレーニングとは?

 インターバルトレーニングとは、急走区間(速いスピードで走る区間)緩走区間(ゆっくりなスピードで走る区間)を繰り返すトレーニングです。

 従って、インターバルトレーニングを行う際には、下記の設定をする必要があります。

  • 急走区間のスピード・距離(時間)
  • 緩走区間のスピード・距離(時間)
  • 緩走区間の実施方法(走る・歩く・その場で休憩する)

 これらの設定方法によって、インターバルトレーニングで得られる効果は大きく違ってきます。本記事では、生理学的な観点から考察し、「どんな設定にすればどんな効果を得ることができるのか」をできるだけわかりやすく記述していきます。

2.なぜ「インターバル」にするのか?

 ここが最も疑問である点であり、これを理解すれば、インターバルトレーニングの8割を理解した、と言っても過言ではありません。

 長距離種目のレースでは、5000m、10000m、ハーフマラソン等、休憩を挟まずに長い距離を走り続ける必要があります。

 一方インターバルトレーニングでは、比較的短めではあるものの、緩走区間という休憩を挟みます。

 純粋に考えると、レースで記録を出すためであれば、「レースと同じ距離を同じペースで走り続けるトレーニング」を行った方が、効率がよさそうです。

 究極論を言えば、上記は「確かにそう」と言えます。しかし、現実はもう少し考えなければならないことがあります。

 誰しもがレースに向けて、「調整」を行います。従って、レースでは基本的に「練習時以上の力」を発揮することができるでしょう。

 練習において、レースと同じ距離を同じ速度で走れるでしょうか?おそらく、できない方が多いと思います。

 レースでは、力を出し切ることになるため、途中非常に苦しくなることもあり、体への負担も大ききくなります。普段の練習から、レースと同じような負担を体に与え続けると、そもそも練習をこなせなかったり、しまいには怪我してしまう、といった結果になります。

 しかしそうはいっても、練習はレースで記録を出すために行うものであるため、レースに近い負荷を適度に与えていく必要があります。そこで導入されるのがインターバルトレーニングです。

 休憩を挟みながら行うインターバルトレーニングでは、急走区間で狙った負荷を体にかけます。休憩を挟みながら、複数回こなすことによって、練習全体として体に負荷をかけていくようなトレーニングになります。

 走る距離を分割することで、体に過度な負荷がかかることを避けながらも、狙った効果を得ることができる。これがわざわざトレーニングをインターバル形式にする理由となります。

3.インターバルの目的

 インターバルトレーニングの目的は、大きく分けて3つに分類して考えると分かりやすいと思います。

最大酸素摂取量の向上、乳酸性作業閾値改善、解糖系強化・ランニングエコノミー向上の3つです。

■最大酸素摂取量向上

 インターバルの目的の一つ目は、「最大酸素摂取量」の向上です。最大酸素摂取量とは、「1分間に体重1kgあたり取り込むことができる酸素の量(ml/kg/分)」を表し、「VO2max」、「VDOT(ダニエルズ理論で用いられている単語。V Dot O2maxの略)」と表記されます。

 VO2maxは、下記の生理学的決定要因で決まると言われています。

  • 心拍出量(SV):心拍1回当たりの最大血液拍出量
  • 心拍数(HR):私たちが知っている心拍数と同義
  • 動静脈酸素較差(a-vDO2max):詳細後述

※動静脈酸素較差:
心臓から送り出される血液(=動脈)に含まれる酸素量と、各組織から心臓に戻ってくる血液(=静脈)に含まれる酸素量の差を表します。

 それぞれ、持久性パフォーマンスに影響がある要素ではありますが、一つ一つを評価することは難しいため、総合的な能力として「最大酸素摂取量」として定量化されています。

 「最大酸素摂取量」は、長距離種目の記録と相関が強いことが分かっているため、自分の記録から「最大酸素摂取量」を逆算し(「VDOT Calculator」は、そのツールのうちの一つ)、現在の実力における適切なトレーニング設定ペースを割り出すことができます。

 最大酸素摂取量のようなものさしがあるおかげで、マラソントレーニングにおける適切な練習強度を決めることができるため、最大酸素摂取量はとても重要な値です。

最大酸素摂取量は短期間でピークに達し、休養による低下も早い

 VO2maxは性質上、トレーニングによってすぐに向上が期待でき、短期間でピークに達することが分かっています。その期間は、トレーニングを開始してから約1か月程度と言われています。

 その反面、トレーニングを中断してしまうと急速に低下してしまうことも知られています。次の記事で詳しく説明していますが、完全にトレーニングを中断した場合、10日間で約5%も低下するようです。

 また、インターバルトレーニングはトレーニング負荷が高いため、長い期間に渡り継続して行うことで、体への疲労蓄積が進みます。結果として、狙ったレースよりもかなり前から取り入れてしまうと、体が「ピークアウト」した状態となる懸念があります。

 従って、インターバルトレーニングは、狙ったレースの1~1.5か月前程度から開始することをおすすめします。トレーニング計画を立てる時の参考にしてみてください。

■乳酸性作業閾値改善

 インターバルトレーニングの目的として最大酸素摂取量向上は、割と知られていることなのですが、インターバルトレーニングのやり方によっては、乳酸性作業閾値の改善が主になる場合もあります。

※乳酸性作業閾値(LT値)について

■解糖系強化・ランニングエコノミーの改善

 本記事では詳細な説明はしませんが、比較的短めの距離で行われるショートインターバルトレーニングは、解糖系強化・ランニングエコノミーの改善が目的であることが多いです。

ショートインターバルトレーニングについて

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4.インターバルトレーニング 最適な方法の考察

 では具体的にインターバルトレーニングの方法について解説していきます。

①ダニエルズ理論を元にした説明

 再び示しますが、インターバルは下記の要素で構成されます。

  • 急走区間のスピード・距離(時間)
  • 緩走区間のスピード・距離(時間)
  • 緩走区間の実施方法(走る・歩く・その場で休憩する)

■急走区間のスピード距離(時間)

 ダニエルズのランニングフォーミュラでは、「インターバルトレーニング中は、最大心拍数の95~100%に到達する」との記載があります。つまり最大心拍数に可能な限り近い領域でトレーニングせよ、ということですね。実際この強度でやってみると、非常に苦しいです

 ダニエルズ理論において、インターバルペースはIペースと呼ばれます。自分の直近レース結果からIペースの適正ペースを求めることができます。「Jack Daniels’ VDOT Running Calculator」です。

 次の記事でVDOT計算機の詳細な使用方法を解説していますので、是非参考にしてみてください。

 距離(時間)についてですが、ダニエルズ理論では、疾走し始めてから最大酸素摂取量に到達するまでには約2分間の時間がかかる、と言われています。また、本数を重ねるごとに、到達までの時間が短くなる、との記載もあります。

 一例として、私自身が行った1000m*7本(リカバリー2minジョグ)での心拍数推移を示します。本数を重ねるごとに、緩走区間での心拍数が徐々に上昇してきており、疾走開始後心拍数が上昇するまでが早くなっていることが分かりますね。

1000m*7本(リカバリー2minジョグ)を行った際の心拍数推移

■緩走区間のスピード・距離(時間)

 ダニエルズ理論で推奨されているのは、Easyペースで急走時間の50~100%程度とされています。

 上で示した私自身のトレーニング例である1000m*7本のインターバルでは、急走区間が3分15秒程度であるため、およそ61.5%の時間でリカバリーを行っています。一方、リカバリーのジョグペースは、Easyペースよりもだいぶ遅め(6min/km程度)で行いました。

 リカバリー(緩走区間)では、休み過ぎずに次の疾走に備えることが重要です。

②論文を元にした説明 最大酸素摂取量向上の効果を最大にする方法

 1つ論文を紹介します。

Adaptations to aerobic interval training: Interactive effects of exercise intensity and total work duration

 本論文では、被験者をトレーニング条件毎4グループ(A~D)に分け、最大酸素摂取量の向上に差があるかを実験しました。トレーニング条件トレーニング前後での血中乳酸最大値及びVO2max値結果を下表に示しています。

  • Aグループ:週4~6回の低強度トレーニングのみ
  • Bグループ:週2回の16分×4のインターバルトレーニング+週2~3回の低強度トレーニング
  • Cグループ:週2回8分×4のインターバルトレーニング+週2~3回の低強度トレーニング
  • Dグループ:週2回4分×4のインターバルトレーニング+週2~3回の低強度トレーニング
A:低強度B:16分×4C:8分×4D:4分×4
トレーニング頻度(回/週)4.8±1.24.9±1.24.6±1.24.7±1.2
インターバルトレーニング回数(回/週)1.8±0.11.9±0.11.8±0.1
トレーニング時間(時間/週)8.5±1.57.6±1.95.7±1.55.7±2.0
トレーニング中心拍数(%HRmax)88±290±294±2
トレーニングにおける血中乳酸値(mmol/L)4.9±1.59.6±2.913.2±2.0
A~D グループ トレーニング条件

※心拍数は、インターバルセッションにおける4セット目の最大心拍数を平均した値
※血中乳酸値は、2,4,6週目に、インターバルセッションの3,4セット目に測定した値の平均値

低強度16分×48分×44分×4
Lactate Peak(mmol/L)14.913.714.813.914.113.413.814.0
VO2max(ml kg/min)52.754.551.154.452.858.350.453.2
VO2max上昇率+3.4%+6.6%+10.4%+5.5%
Power4mmol(W)222239228249241280220238
各グループにおけるトレーニング前後での乳酸ピーク値とVO2max値


 結果としては、「8分×4」のインターバルトレーニングを行ったグループが、最もVO2max上昇効率が良かった、となりました。なぜこのような結果となったのでしょうか。

 ここで着目したいのは、「16分×4のインターバルを行ったグループB」「8分×4のインターバルを行ったグループC」の比較です。1週間当たりのトレーニング量は、Bが7.6時間、Cが5.7時間と、トレーニング時間が短いのにもかかわらず、Cグループの方が最大酸素摂取量は大幅に向上しています。

 BとCでの大きな違いはトレーニング強度です。トレーニング中最大心拍数がBでは88%HRmaxだったのに対し、Cでは90%HRmaxと、Cの方がより最大心拍数に近い領域でトレーニングを行えていることが分かります。

 論文で行われたテストでは、88%HRmaxのトレーニングを16分間続けるよりも、90%HRmaxのトレーニングを8分間続けた方がVO2maxの上昇率が高いということが示されています。

 一方、94%HRmaxのトレーニングを4分間続けたDグループと比較しても、Cグループの方がVO2maxが上昇しています。

 これらのことから示唆されることは、VO2maxを効率的に鍛えるためには、心拍数が「高い」状態を「長く」維持することが望ましく、練習強度(=運動中心拍数)がある一定以上落ちると、著しく最大酸素摂取量向上の効率が落ちていく、ということが分かります。

 今回で言うと、90%未満に運動強度が下がってしまうと、最大酸素摂取量への刺激が極端に少なくなってしまうということがわかります。

 BグループとDグループでは、インターバルを行っている時間が4倍違うのにもかかわらず、VO2maxの上昇率はほぼ同じです。Dグループでは運動時間は短いものの、強度が高いため、VO2maxが効率的に上昇したと考えられます。

重要Point

・最大酸素摂取量を効率的に鍛えるためには、できるだけ高い心拍数を長く維持することが望ましい。
・HRmax90%以下の運動強度になってしまうと、最大酸素摂取量への刺激が極端に少なくなってしまう。

 まとめると、最大酸素摂取量向上のためには、適度な強度とボリュームを両立させることが重要、と言えそうです。

■乳酸性作業閾値改善が目的の場合

 先ほど紹介した論文では、もう一つ情報が隠れています。それは、LT値改善の結果です。

 Power4mmol(W)の結果を見てください。これは、血中乳酸濃度が4mmol/L(=OBLA)の時のパワーを示していますが、こちらについてもグループCが有意に上昇していることが分かります。

 このことからわかるのは、適度な強度でボリュームがあるインターバルトレーニングを行うことにより、最大酸素摂取量だけでなく乳酸性作業閾値の改善効果も得られる、ということです。

5.インターバルトレーニングのアレンジ方法

 ではまとめとして、マラソンのトレーニングに当てはめて、インターバルのアレンジ方法について考えてみましょう。

■疾走速度と距離

 良く知られているのはダニエルズ理論でのIペースだと思います。

 押さえておかなければならないことは、「VDOT Calculator」で計算されるIペースはVO2max97.5%でのペースであるということです。

 下に、VDOTから決まるペース設定を載せた表を示します。この表からは、「VDOT毎に各ペース設定が分かる」ようになっています。

gokkyさん作成 VDOTペース表 上のリンクからExcelファイルがダウンロード可能です

 少し分かりにくい表現であるため、例を挙げて説明します。

 自分自身のハーフマラソン記録が1時間17分だったとします。VDOT Calculatorにより、自分のVDOTが「61」である事が分かります。

 そこで上表を確認すると、VDOT「61」の時、Iペース(VO2max97.5%=mean)が3分20秒/kmである事が分かるのです

 ただ、実際に行ってみるとよくわかるのですが、Iペースは、体感として非常に速く感じます。Iペースで疾走すると、心拍数は間違いなく90%HRmaxを超え、非常にきついです。

 ここまでで説明してきた通り、最大酸素摂取量・LT値、どちらにしても、ある程度の強度とボリュームを両立させることでその効果が高まります。

 従って、ダニエルズのIペースを基準にしたうえで、インターバルのボリュームが稼げる強度を自分自身で探し、最適な強度を見つけていくことが重要だと考えます。

■レスト時間

 ダニエルズ理論では、インターバルトレーニングでのレスト時間は「疾走時間と同じか、それよりも短くすること」が推奨されています(※ただしレストはEペースでのジョギングです)。

 従って、市民ランナーの大半が考えているほどレスト時間を短くしなくても、十分に最大酸素摂取量を向上させる目的は果たせる可能性が高いことがわかります。

 ただ一つ注意しなければならないことは、もし、5000mのレースにできるだけ近い状態を作り出すことを練習目的としている場合は、精神的な面を鍛えるためにもできるだけレスト時間を短くするべきだと考えます。

 実際のレースでは、Iペースに近い速度で走り続けなければならないからです。

■練習をこなせなかった時のアレンジ方法

 ここでは、インターバルトレーニングのアレンジ例を示します。

 「1000m×5・3分20秒/km・レスト60秒」と設定しましたが、きつくて練習をこなすことができません。練習をアレンジしようと思った場合のアレンジ方法について考えていきます。

 ここで論文から分かる事実を当てはめると、疾走ペースを落とした場合、VO2maxの上昇率が著しく低下することが分かっています。しかし、HRmax90%中心程度までなら最大酸素摂取量上昇の効果がそこまで落ちないことも明らかにされていました。

 実は、HRmax90%中心で推移するインターバルトレーニングは「CV(critical velocity)インターバル」と呼ばれるトレーニングとなります。最近、実業団選手だけでなく市民ランナーの間でも人気となっているトレーニングです。

 CVインターバルについては、次の記事で詳細に解説しています。

 そのため、もしペースを落とすのであれば、疾走時の心拍数中心が90%HRmax程度となるところまでなら最大酸素摂取量の向上が見込めそうであることが分かります。

 ただし、同じ効果を得るためには、設定ペースを落とした分一回の疾走における走行距離(=走行時間)を長くすること、もしくは繰り返し本数を多くすることが必要だと考えられます。

 今回の例で言うと、「1000m×5→2000m×4、1000m×8」等に変更することが考えられます。

 2つ目のアレンジ方針としては「レスト時間を延ばすこと」が挙げられます。ダニエルズ理論に基づくと、レスト時間の推奨は「走行時間と同じか、それより短い時間」とされていますので、今回の場合、レスト時間は最大「3分20秒(※ただしレストはEペースでのジョギングです)」までなら取っても構わないということになります。

重要ポイント

インターバルトレーニングでのレスト時間は「疾走時間と同じか、それよりも短くすること」が推奨(ただしレストはEペースでのジョギング推奨)

VDOT Calculatorで計算されるIペースはVO2max97.5%であるが、体感的には非常にきつい速度である

・設定ペースを落とす場合は、疾走時の心拍数中心が90%HRmaxとなるまでとし、一回当たりの走行時間を長くすることで同効果を得ることができる

6.インターバルトレーニングの効果は個人差がある

 論文では、インターバルトレーニングによって得られる効果には「個人差がある」ということも分かっています。今までその人が行ってきたトレーニング履歴によって、インターバルトレーニングによって得られる効果が違う、ということを意味しています。

 もしかしたら疾走距離を長くして設定ペースを少し落とした方がその人にとっては最大酸素摂取量を向上させることができるかもしれません。いくつかのトレーニング条件でインターバルトレーニングに取り組んでみて、記録への影響を確かめる必要がありそうです。

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7.まとめ

 今回のまとめとして、それぞれの要素について、決め方の例を紹介していきます。

①疾走速度・距離

 最大酸素摂取量へ効率的に効果が出る90%~100%HRmaxを維持できる範囲であれば、可能な限り一回当たりの疾走距離は長いほうがよい。HRmax90%以下にペースを落としてしまうと、最大酸素摂取量への刺激としては著しく低下してしまう。

②繰り返す本数

 距離と同じで、強度を維持できるのであればできるだけ繰り返し本数は多いほうがよい。ペースを落として本数を多くすると、最大酸素摂取量への刺激は低下する。

③レスト

 レストは可能な限り短いほうが、2本目以降、最大心拍数に到達するまでの時間が短くなるため、最大酸素摂取量への刺激が多くなることが予想される。しかし、レストが短いと、トレーニングとしてはとても苦しくなるため、継続性と再現性が無くなる可能性があります(毎回練習がやり切れない)。

 その場合には、疾走ペースを落とすことよりも、レストを長くすることを優先する。ただし、レストは長くても疾走時間と同じくらい(レストではEペースでジョギングしていることが前提です)。それ以上にレストを長くしないと練習をやり切れない場合は、ペースが適切ではない可能性が高い。

 いかがでしょうか。

 インターバルトレーニングは、とても効果が高い練習ですが、そのやり方によっては期待していた効果が得られないことがあります。目的に合わせて適切なトレーニング方法を考え、取り入れていきましょう!

参考文献:

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