心拍ゾーンを理解する

心拍ゾーンは、トレーニング強度をいくつかの帯に分け、それぞれに異なる生理学的なねらいを結びつけます。考え方は健全です。その下にある計算は多くの人が思うよりも不確かで、いちばん弱い環は、ほかのすべてが乗っている当の数字です。

すべてが依存する数字

ゾーンの計算はどれも最大心拍数から始まります。全力の運動で心臓が到達しうる最も高い値です。各ゾーンはその一定割合なので、ここでの誤差はすべての帯へ伝わります。

最大心拍数は個人差がとても大きい値です。同じ40歳でも毎分30拍違うことがあります。体力の指標ではありません。トレーニングは最大値の高い割合を維持する能力を高めますが、最大値そのものはほとんど動かしません。加齢とともに下がり、何によっても予測できない形で遺伝的に変わります。

自分の値を確かに知る唯一の方法は、監督下の最大負荷テストで測ることです。ほとんど誰もやらないので、式が存在します。

「220から年齢を引く」の出どころ

研究ではありません。そこが知っておくべき点です。

この式は1971年のFox、Naughton、Haskellにさかのぼります。彼らは身体活動と冠動脈疾患に関する既存データを概観し、複数の研究から最大心拍数を年齢に対してプロットし、その中に一本の線を引きました。その線は記述的なもので、近似として示され、回帰分析から導かれたことは一度もありません。

そのあと、世界中のジムへ逃げ出しました。

問題は傾きではなく、ばらつきです。この線のまわりの標準偏差はおよそ毎分10〜12拍で、つまり約3分の1の人は予測値から10拍以上離れており、20人に1人ほどは20拍以上離れています。40歳の人にとって「180」とは、正直に言えば「たぶん158から202のどこか」という意味です。

Tanakaの代案

Tanaka、Monahan、Sealsは2001年にこの問題をきちんとやり直しました。18,712人を対象とする351件の研究のメタ分析に加え、自分たちの実験室での検証も行い、次の式を得ました。

最大心拍数 = 208 − 0.7 × 年齢

背後に実際の回帰があり、予測も優れています。とくに高齢者では、Foxの式が系統的に低く見積もる領域で差が出ます。

二つの式はちょうど40歳で交差し、どちらも180になります。40歳未満ではFoxが高く、40歳を超えるとTanakaが高くなります。65歳ではFoxが155、Tanakaが162.5で、証拠はTanakaを支持します。

Tanakaでも個人差は依然として大きく、10拍前後あります。より良い中心推定であって、精密な値ではありません。

Karvonen法が優れている理由

最大値が得られたら、目標心拍の求め方は二通りあります。

最大値の割合は単純なほうです。180の70パーセントは126拍です。

Karvonen法、すなわち心拍予備能は、安静時と最大値のあいだの幅を使います。

目標 = ((最大心拍数 − 安静時心拍数) × 強度) + 安静時心拍数

最大180、安静時60の人なら、予備能120拍の70パーセントは84、これに安静時の60を足して144拍になります。

同じ人、同じ名目上の強度で、18拍の違いです。

Karvonen法が好まれるのは、体力を織り込むからです。安静時50の鍛えた人と安静時80の鍛えていない人は、最大値が同じでも働ける幅がまるで違います。単純な割合法は両者に同じ目標を与え、「70パーセントの努力」がそれぞれにとって何を意味するかを取り違えさせます。

Karvonen法には安静時心拍数が要ります。目覚めた直後、起き上がる前に測り、できれば数日ぶんを平均します。手首の装置による夜間の最低値でもかまいません。コーヒーのあとや動いたあとに測った値は安静時ではなく、それに合わせてすべてのゾーンがずれます。

ゾーンが実際に意味すること

ACSMのガイドラインで用いられる5ゾーンのモデルを、心拍予備能の割合で示します。

ゾーン1、50〜60パーセント。 ごく軽い。ウォームアップ、クールダウン、回復。会話が苦もなくできます。

ゾーン2、60〜70パーセント。 軽い。持久力の土台となるゾーン。燃料に占める脂肪酸化の割合がここで最も高くなり、持久系の競技者は練習量の大半をここで積みます。会話を続けられます。

ゾーン3、70〜80パーセント。 中程度。グレーゾーンと呼ばれることもあります。疲労が溜まる程度には強く、本当の高強度が生む適応を引き出すほどには強くありません。話すのは短い文になります。

ゾーン4、80〜90パーセント。 きつい。乳酸閾値のあたり。維持できるペースを引き上げます。ひと息に数語まで。

ゾーン5、90〜100パーセント。 最大。インターバルのみで、合計でも数分です。

脂肪燃焼ゾーンという誤解

ゾーン2はしばしば脂肪燃焼ゾーンと呼ばれます。正しくもあり、同時に誤解を招きもします。

強度が低いほど、エネルギーに占める脂肪の割合は高くなります。これは本当の生理です。ただし使うエネルギーの総量は少ないので、燃えた脂肪の絶対量が必ず多いとはかぎりません。そして体重の変化にとって効くのは総エネルギー消費量であって、どの基質が供給したかではありません。

きつい20分は楽な20分より総エネルギー消費が多くなります。そのうち脂肪から来た割合が小さくてもです。

ゾーン2を推す本当の理由は別にあり、そちらのほうが優れています。長時間続けられること、有酸素能力を効率よく高めること、回復への負担が小さいことです。持久系の競技者がそこで過ごすのはそのためであって、燃料の内訳のためではありません。

これらをどこまで信じるか

ゾーンは構造を与えてくれます。それは本当に価値があります。強度の指針なしに練習する人の多くは、何をやってもゾーン3に流れ、何も良くならないと首をかしげることになります。

とはいえ土台の最大値は10拍以上の不確かさを抱えるので、実際のゾーンは計算値の上下に数拍ずれうるものです。境界はおおよそのものと考えてください。

主観的な強度と突き合わせてください。「中程度」のゾーンが本当にきつく感じたり、「きつい」ゾーンが楽に感じたりするなら、式より自分の体を信じましょう。式は平均的な人を描いており、あなたはその平均ではありません。会話テストは驚くほど有効です。ゾーン2では完全な文、ゾーン4では短い言い回し、ゾーン5では単語だけになります。

本格的に取り組むなら、監督下の最大負荷テストや乳酸閾値テストが実際の数値を与えてくれます。目標心拍数の計算ツールにあるものはすべて測定の代用であり、そのことも明記しています。