トレッドミルの効果的な速度・傾斜設定ガイド｜傾斜率1%の科学的根拠と速度目安

※海外ではトレッドミルと呼ばれます、ランニングマシンは和製英語です。

　天気が悪い時や外で走るのが億劫な時、トレッドミルを使いたいけど効果的に使う方法が分からないという方も多いのではないでしょうか。

　トレッドミルは世界のエリートランナーが行うトレーニングにも取り入れられています。　

　2022年世界陸上男子5000mで優勝したヤコブインゲブリクトセン選手は、ノルウェー出身であり、厳しい気象条件の中、トレッドミルでのトレーニングが日常化しています。

　また、アミノサウルスジャパンのCEOで、ご自身もフルマラソンランナーである嵜本さんも、トレーニングの大部分をトレッドミルで行っていたようです。

　このように、トレッドミルは使い方次第で高い効果を得ることが出来ると言えます。

　ここでは効果的にトレッドミルを使うためのポイントを紹介していきます。具体的には、ロードでのランニングと同じ負荷に設定するための方法や、傾斜や速度(スピード)を効果的に設定する方法を紹介します。

　本記事を読めば、トレッドミルを活用して、トレーニング効果を高める方法が分かります。

トレッドミルとは？：ランニングマシンと同義

　トレッドミルは、屋内でランニングやウォーキングを行うために使用される運動器具です。日本ではランニングマシンと同じ意味で使われます。

　トレッドミル(ランニングマシン)は、速度を調整し、傾斜角度を変更することで、トレーニングの強度を調整することが可能です。

トレッドミルは効果がないのか？

　トレッドミルは、速度や傾斜を適切に設定することで、大きな効果を得ることができます。以下ではトレッドミルとロードの違いや、トレッドミル特有のメリットを紹介します。

「トレッドミル」と「ロード」の違い

　トレッドミルとロードでは以下の違いがあります。

　以下では、トレッドミルの効果とデメリットを示していきます。

トレッドミルの効果・メリット

　トレッドミルの大きなメリットとしては、「毎回の風、気温の条件がほぼ一定であること」です。

　これはとても大きなメリットで、毎回の運動強度を適切にコントロールすることが可能になります。トレッドミルの速度・傾斜を合わせさえすれば毎回同じ強度でトレーニングできます。

　ただし、「自分が感じるきつさ(主観的強度)」は、毎回一定にすることはできません。

　トレーニングを適切な強度で継続するには、主観的強度の管理が重要ですが、それを達成するためには「心拍数」を出来るだけ正確に把握できるようにします。

　トレッドミルでは自分で意図的に「傾斜」を設定してトレーニングを行うことが可能です。

　ロードでは、上りの練習を行おうとすると必ず「下り」が付いてきますが、トレッドミルでは「上り」だけを練習することができます。

　「下り」では、着地衝撃が強くなったりなど、怪我のリスクが上がります。怪我から治った直後等は、足への衝撃が少ない「上り」だけを選択する、などが可能です。

トレッドミルのデメリット

　デメリットは、本来鍛えなければならない「着地衝撃への耐性」が得られない点です。

　フルマラソンに取り組む選手であれば、レースで何万歩も走る必要があり、それ相応の着地衝撃耐性が必要になります。これはロードで練習しないと得ることができない能力です。

　また、トレッドミルでは「地面」が勝手に自走するため、自分で前に推進していく必要がありません。ロードと同じように走っているだけでは、同じスピードでも負荷が下がります。

　しかし、トレッドミルの「傾斜」を適切に設定することで、ロードで走る時と同じ強度にコントロールできます。

速度(スピード)と傾斜の設定方法

　トレッドミルでのスピードと傾斜率の適切な設定方法を解説します。

トレッドミルと平地の負荷を同じにする場合

　トレッドミルで「傾斜」を適切に設定することで、ロードと同じスピードでも同じ負荷をかけることが可能となります。

　結論から述べると、平地のロードとトレッドミルで同じ速度・負荷で走るためには、トレッドミルでの傾斜率を約1.0%に設定する必要があります。Jones & Doust（1996）※1 が訓練ランナーを対象に実施した実験では、時速10〜18 km の幅広い速度域において、傾斜率1%のトレッドミル走行が屋外ランニングの酸素消費量を最も正確に再現することが示されています。

　「傾斜をつけないと屋外でのランニングと同じ負荷にならないのか」の理由はトレッドミルでは空気による抵抗がないためです。

　ただし、意図的に「上り坂」にしたトレッドミルと平地のロードでは、同じスピードでも走り方が異なってくるため、得られる効果は違う、と考えられます。

参考：トレッドミルで傾斜を設定する場合は、「角度」ではなく「傾斜率」で設定することが多いです。

厚底カーボンシューズを使ったときの適切な傾斜率

　これまでは、トレッドミルでの負荷を屋外ランニングと一致させるためには傾斜率を1.0%に設定する、というのが通説でした。

　しかし、厚底カーボンシューズを使用した場合、適切な傾斜率が変わる可能性が指摘されています。現時点では最適な傾斜率を示した信頼性の高い研究は確立されておらず、具体的な数値は不明です。

　このことからもやはり、トレッドミルでは傾斜率にこだわるのではなく、主観的な強度や心拍数で運動強度を管理していく方が望ましいと言えそうです。

傾斜をつけるメリット

　トレッドミルで傾斜をつけるメリットは以下の通りです。

　傾斜を設定することができる最大のメリットは、トレッドミルの速度を落としても負荷を高めることができることだと考えています。

　速度が速いと、骨や健にかかる機械的な負荷が増加します。傾斜率を設定することで動きは遅くても筋肉の出力は高めることができるため、怪我の予防につながります。

　傾斜がある状態でのランニングでは臀部（股関節伸展筋群）への負荷が増えます。生体力学の研究（Khassetarash et al., 2020）※2 では、上り坂走行において股関節が果たすエネルギー産生の役割が平地に比べて大きく増大することが示されています。

　臀部を上手に使って推進していくことがランニング動作において重要です。傾斜を使ったランニングを行うと、良いランニングフォームを自然と習得できる可能性があります。

傾斜をつける場合の注意点

　傾斜をつける場合の注意点は、負荷が同じになったとしても「ランニングフォームが変わってしまう」という点です。傾斜をつけることで、接地する際の足首の角度や動員される筋肉部位も変わります。

　したがって、体への全体的な負荷としてはトレッドミルでの傾斜率を1.0%にすることで、平地のロードと同等にすることは可能かもしれないですが、「同じ効果」は得られないことに注意してください。

　世界のエリートランナーがトレッドミルでトレーニングしている様子がYoutubeなどで見ることができますが、エリートランナーでも傾斜率0%にして走っているランナーが多いです。

　「平地と同じ速度」にこだわらなければ、トレッドミルの傾斜率は0%に設定し「トレッドミルでのペース」として管理すればよいと考えています。

　体への負荷については心拍数や主観的強度で管理すればよいので、必ずしも「走るペース」にこだわらなくてもいいと考えています。

速度・傾斜率のおすすめ設定一覧

　目的別の速度と傾斜率の目安を以下にまとめます。体への負荷は個人差が大きいため、心拍数や主観的強度で最終調整することが重要です。

目的・トレーニング種類	傾斜率	速度目安	備考
屋外ロードと同じ負荷	1.0%	個人のロードペースと同じ	ポイント練習の代替
ジョグ・有酸素ラン（LSD）	0〜1.0%	6〜9 km/h	疲労抜け・脂肪燃焼
テンポ走（Tペース）	1.0%	12〜16 km/h（個人差あり）	閾値強度・20〜40分
傾斜インターバル	3.0〜5.0%	8〜12 km/h	臀部・股関節の強化
パワーウォーキング	5.0〜8.0%	4〜6 km/h	体幹・低衝撃トレーニング

「速度に上限がある」場合が多い

　スポーツセンターに通っている方であればご存じかもしれませんが、トレッドミルには安全性の観点等から「速度の上限」が決められていることが多いです。もしくは、トレッドミルの性能として上限が決まっている場合もあります。

　その場合、ロードと同じ速度で走ろうと思っても、トレッドミルの速度上限に達してしまい、それ以上ペースをあげることができない場合があります。

　その場合には、「傾斜率」を高めることで負荷を合わせることが可能です。

傾斜率を設定するときの注意点

　上でも一度述べましたが、傾斜率を設定するとき傾斜率を高めすぎるとランニングフォームが変わってしまうため注意が必要です。マラソン向けのトレーニングでは、1.0~5.0%くらいの範囲で傾斜率を設定することが望ましいです。

　トレイルランなどの特別なレース向けであればその限りではありません。

　以下の記事では、どのくらいの傾斜をつけるとランニングフォームが大きく変わってしまうのかについて説明しています。坂道ダッシュでの適切な傾斜率設定方法を題材にして解説していますのでご参照ください。

運動強度を管理して効果を最大化する

　トレッドミルに限りませんが、ランニングトレーニングでは運動強度を管理することが非常に重要です。トレーニングの目的を達成するために必要なトレーニングの適切な強度が存在するためです。

　エリートアスリートのトレーニングを分析した研究（Seiler, 2010）※4 では、トレーニングセッションの約80%を低強度で実施し、高強度は20%程度にとどめる「80/20配分」が最も多く観察されています。強度配分は重要な指標であり、ランニングにおいても同様の考え方が有効です。

　以下では、トレッドミルで運動強度を管理する方法について解説します。

トレッドミルにおいて運動強度を管理する方法

　トレッドミルにおいて運動強度を管理する方法は、以下の3つがあります。

　トレッドミルでは傾斜と速度を適切に設定することで、ランニングの強度を正確にコントロールすることが可能です。この点は外で走るよりも明らかに優れた点です。

　また、心拍数でも運動強度を管理することができます。市民ランナーが使えるもので最も正しく運動強度を把握できる指標は「心拍数」です。

　しかし、心拍数はその時の体の状態によって変動することが知られています。速度や心拍数と合わせて確認したいのが自分自身が感じる強度「主観的強度」です。

　身体コンディションは、毎回練習毎に異なるため、トレッドミルの傾斜と速度が同じであっても、自分が感じるきつさは異なります。心拍数が低くても「きつい」と感じることはよくあります。

　トレーニングを継続的に行うためには、自分が感じる強度も同様にコントロールしていく必要があります。

　多少余裕を持った状態でトレーニングを行うことで、オーバートレーニングによる怪我を防いだり、トレーニングに継続性を持たせることができます。

心拍数を正確に測定する

　市民ランナーが最も簡単に心拍数を測定する方法は「光学心拍計」が付いたランニングウォッチを使用することです。

　光学式心拍センサーを搭載したランニングウォッチの精度は、最新機種であれば走行中の相関係数が0.88〜0.93程度に達するとされており（Gillinov et al., 2017）※3、ジョッグや有酸素ランの強度確認には実用的な精度があります。

　ただし、高強度インターバルなど急激な心拍変動が伴う場合や、心拍ゾーンを厳密に管理したい場合は、精度面で優れた胸ベルト式の心拍センサーの使用をおすすめします。

　天候や季節に左右されずにトレーニングを行うことができるトレッドミルは、上手く活用できればトレーニング効果を高めることが可能です。

世界のエリートランナーもトレッドミルを活用している

　世界のエリートランナーもトレッドミルを積極的に活用しています。

　トラックで活躍しているランナーの例ですが、ノルウェーのヤコブインゲブリクトセン選手やスウェーデンのアンドレアス・アルムグレン選手は、トレッドミルでのトレーニングが常態化しています。

　彼らは、オフシーズンにおけるトレーニングで「ダブルスレショルドトレーニング」を取り入れています。1日2回の閾値強度セッションを分割して行うことで、1回あたりの心拍・乳酸・主観的きつさが抑えられ、翌日の回復も良好になることが研究でも確認されています（Talsnes et al., 2024）※5。

　このトレーニングでは強度を乳酸値基準で精密に管理する必要があります。屋外ではどうしても気象条件の影響を受けますが、室内の安定した環境であるトレッドミルを使うことで、強度をより正確に制御することが可能です。

　普段、外で走るランナーからすると、「トレッドミルで走ってもあまり意味がないのでは？」と考える方もいらっしゃるかもしれませんが、世界では当たり前のように使われていますので、間違いなく効果はあります。

　是非、本記事を参考にトレッドミルでのトレーニングを行ってみてはいかがでしょうか。

参考文献

※1 Jones AM, Doust JH (1996) “A 1% treadmill grade most accurately reflects the energetic cost of outdoor running” Journal of Sports Sciences

※2 Khassetarash A et al. (2020) “Biomechanics of graded running: Part II – Joint kinematics and kinetics” Scandinavian Journal of Medicine & Science in Sports

※3 Gillinov S et al. (2017) “Variable Accuracy of Wearable Heart Rate Monitors during Aerobic Exercise” Medicine and Science in Sports and Exercise

※4 Seiler S (2010) “What is best practice for training intensity and duration distribution in endurance athletes?” International Journal of Sports Physiology and Performance

※5 Talsnes RK et al. (2024) “Physiological responses and performance effects of double vs. single threshold training in endurance athletes” International Journal of Sports Physiology and Performance