もしもししもしです。

エビデンスに基づいた筋トレ・ダイエット情報

加圧ウォーキングなどの加圧有酸素運動に関するまとめ

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運動を始めようって時にとりあえず行うのが有酸素運動ではないでしょうか。

ウォーキング・ランニング・サイクリングといった運動のことですね。

特に運動するならとりあえずウォーキングって方が多いことでしょう。

 

ただ、有酸素運動って手軽にできるんですが、効果を出そうと思ったら意外と大変なんですよね…。

アメリカスポーツ医学会(スポーツと健康に関してアメリカで最も権威ある団体)によると有酸素運動は

  • 週に5~7日
  • 40~60%VO2maxの強度

での運動が推奨されています。

VO2maxっていうのは最大酸素摂取量のことで、それの40~60%の強度で運動しなさいってことです。

 

だいたいですが、60%VO2maxって最大心拍数の60%くらいなので、

(220 - 年齢 - 安静時心拍数) × 0.6 + 安静時心拍数

でだいたい分かります。

 

50歳で安静時心拍数が70の人であれば

(220 - 50 - 70) × 0.6 + 70 = 130

となり、心拍数130くらいで運動しなければなりません。

 

ただのんびり歩くだけでは運動強度としては足りません。

少なくとも早歩きくらいはしないとダメって感じです。

それをしかも週5~7日というほぼ毎日行わないとダメって言うんですからなかなか大変です。

 

 

そこで今回紹介するのが血流制限(加圧)を行った状態での有酸素運動です。

加圧有酸素運動は、血流を制限した状態で20~40%VO2maxの強度で行われます。

さっき紹介した普通の有酸素運動の半分程度の運動強度ってわけですね。

これなら散歩程度の運動で十分です。

 

この記事ではそんな血流制限(加圧)状態での有酸素運動の効果について紹介しています。

 

健康のために運動を行っている、もしくはこれから始めるって方の参考になれば幸いです。 

 

加圧ウォーキングで太ももの筋肉が発達

まず紹介するのは東京大学の研究者らのグループが2006年に行なった研究です。*1

加圧ウォーキング(加圧有酸素運動)に関する初期の研究です。

 

実験の内容は若い男性18人を対象に行われました。

参加者を

  • 加圧ウォーキンググループ
  • 普通のウォーキンググループ

以上の2つのグループに分けてランニングマシンを使ってウォーキングを行いました。

その他の条件としては

  • 分速50m(時速3km)
  • 2分歩いて1分休憩を5セット(合計15分)
  • 1日2回を週に6日
  • 期間は3週間

といった内容で行われました。

 

その結果

  • 太ももの筋肉が4~7%発達
  • 脚の筋力が8~10%向上

という結果となりました。

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上の図のように普通に歩くグループ(図の横ばいのグラフ)は筋肉が増えることはなかったのですが、加圧ウォーキングを行ったグループは少しずつ筋肉が増えていきました。

 

時速3kmというトボトボと歩く程度のスピードで15分間歩いただけで筋肉が発達したという驚きの結果です。

15分といっても実際に歩いている時間は10分間で、わずか500m歩いただけです。

 

ちなみに初期のころの加圧ウォーキングに関する研究では、1分間の休憩を入れて繰り返すものが多いのですが、abe教授曰く

「その頃は休憩を挟みながら行うほうが効果があると思っていた。」

とのこと。

別に休憩を挟む必要はないそうです。

 

加圧ウォーキングで高齢者の筋肉が発達

東京大学の研究者らが2010年に行なった研究も見てみましょう。*2

実験は60~78歳の男女19歳を対象に行われました。

先程の実験と違って高齢者を対象とした実験ですね。

 

参加者を

  • 加圧ウォーキングを行うグループ
  • 運動を行わないグループ

以上の2つのグループに分け、加圧ウォーキングのグループには

  • 分速67m(時速約4km)
  • 20分間
  • 週に5日
  • 6週間

という内容で続けてもらいました。

 

その結果

  • 膝を伸ばす、曲げる筋力が7~16%向上
  • 太ももの筋肉が5.8%増加
  • ふくらはぎの筋肉が5.1%増加

という結果となりました。

 

この研究では休みを挟まず20分間歩いていますね。

速度も普通に歩く速度といった感じです。

 

通常のウォーキングでは筋肉の発達はほとんど起きないにもかかわらず、この研究では太ももだけでなくふくらはぎの筋肉も発達したという結果が見られました。

歩く時に使う筋肉が発達するようですね。

 

加圧ウォーキングで高齢者の筋肉と筋力が増加

東京大学の研究者らが2011年に行なった研究*3

加圧ウォーキングを予備心拍数の45%で20分間実施。

頻度は週4日、10週間行なってもらいました。

 

その結果

  • 太ももの筋横断面積が3.1%増加
  • 太ももの筋肉量が3.7%増加
  • 等尺性最大筋力が5.9%増加
  • 等速性最大筋力が22%増加

という結果になりました。

 

この研究では速度ではなく心拍数で運動強度を調整しています。

とっても45%の強度なのでウォーミングアップ程度の運動強度です。

 

頻度も今までの研究の中では少なめの週に4日。

それでも10週間で大きな変化が見られます。

等速性最大筋力に至っては22%も向上しています。

 

加圧ウォーキングで太ももとふくらはぎの筋肉が発達

続いて東京大学の研究者らが2011年に行なった研究を見てみましょう。*4

加圧ウォーキングを

  • 分速50m(時速4km)
  • 2分歩いて1分休憩を5セット
  • 頻度は1日2回を週6日
  • 期間は3週間

という内容で行なってもらいました。

 

その結果

  • 太ももの筋肉が3.8%増加
  • ふくらはぎの筋肉が3.2%増加
  • お尻、腸腰筋に変化は見られなかった

という結果となりました。

 

この研究では初期の加圧ウォーキングの内容で行われています。

太ももやふくらはぎの筋肉の発達は先行研究どおりです。

ただ、お尻や腸腰筋(股関節の前側の筋肉)なんかは変化が見られませんでした。

 

そもそもウォーキングの場合、股関節周りの筋肉はそこまで強く働きません。

筋肉に変化が見られなかったのは当然と言っても良いでしょう。

加圧ウォーキングが効果的といっても万能というわけではないわけです。

これが急な坂道を登るといった条件であれば股関節まわりの筋肉にも変化が見られたかもしれません。

 

加圧サイクリングで筋力と持久力が増加

次はブラジル・サンタカタリーナ連邦大学de Oliveiraらの研究グループが2016年に行なった研究を見てみましょう。*5

ここまでは有酸素運動といってもウォーキングに関する研究ばかりでしたが、この研究はウォーキングではなくサイクリング(自転車こぎ)の実験です。

 

内容は最大酸素摂取量の30%強度で2分こいで1分休憩を5セット。

5分間の休憩を挟んで同じ内容でもう一度実施。

頻度は週3回、4週間行なってもらいました。

 

その結果

  • 乳酸を溜める能力が16%向上
  • 最大酸素摂取量が6%向上
  • 最大パワーが12%向上
  • 最大筋力11%向上

 という結果になりました。

 

加圧ウォーキングではなく加圧サイクリングの研究ですが、同じ有酸素運動のひとつですね。

加圧サイクリングで持久力と筋力を同時に鍛えることができています。

 

従来のトレーニングでは、筋力アップと持久力アップは別々に行う必要がありました。

それが同時に起きる加圧サイクリングは物凄く効率の良いトレーニングと言えます。

 

それもこの研究では平均年齢24歳の若い男性を対象としています。

高齢者であればちゃんと運動をすれば大抵効果があるわけですが、体力のある若い男性であればそうはいきません。

それにもかかわらず効果が見られているのが注目ポイントですね。

 

加圧ウォーキングが有酸素能力を改善

加圧トレーニングの研究は筋肉の発達や筋力の増加に関するものが多く、有酸素能力への影響に関する研究はそれほど多くはありませんでした。

そこで、テキサスA&M大学の研究グループは、加圧トレーニングの有酸素能力に対する効果を調べました。*6

 

3週間の加圧ウォーキングが最大酸素摂取量、1.5マイル走(約2.6km)タイム、太ももの筋肉の横断面積にどのような影響を与えるのか調査を行いました。

 

研究は、運動経験のある男性10人に3週間加圧ウォーキングを実施。

実験の前後に、最大酸素摂取量、1.5マイル走タイム、大腿部の横断面積の測定を行い、加圧ウォーキングによる変化を調べました。

 

その結果、加圧ウォーキングによって

  • 最大酸素摂取量の増加
  • 1.5マイル走タイムの有意な改善
  • 大腿部の筋横断面積の有意な増加

が見られたとのこと。

ランニングよりも低い強度、少ない時間であるにもかかわらず、これらの効果が得られるというのは大きいですね。

 

高齢者の機能改善にも効果的

オーストラリア・ディーキン大学のClarksonらの研究グループが2017年に行なった研究*7

高齢者に加圧ウォーキングを6週間行なってもらいました。

 

その結果

  • 全ての体力テストの結果が2.5~4.5倍に改善した

という結果が見られました。

 

高齢者はハードなトレーニングが行えない場合が多いのですが、加圧ウォーキング程度の強度であれば問題ないことがほとんどです。

その加圧ウォーキングで体力テストが著しく改善したということで、加圧ウォーキングは高齢者の機能改善に効果的と言えそうです。

 

加圧サイクリングで有酸素能力向上

東京大学の安倍らのグループは加圧状態での低強度サイクリングトレーニングの効果を調べました。*8

 

実験は平均年齢23歳の若い男性を対象に行われました。

被験者を

  • 最大酸素摂取量の40%強度で加圧サイクリングを15分間
  • 最大酸素摂取量の40%強度で普通のサイクリングを45分間

以上の2つのグループにわけ、週3回8週間のトレーニングを行ってもらいました。

 

その結果、加圧サイクリングを行なったグループは、

  • 太ももの筋肉の断面積が3.4~5.1%増加
  • 膝を伸ばす筋力が7.7%増加
  • 最大酸素摂取量が6.4%増加
  • 疲労困憊になるまでの運動時間が15.4%延長

という結果が見られました。

 

ちなみに普通のサイクリングを45分間行なったグループには大きな変化は見られなかったとのこと。

最大酸素摂取量(VO2max)の40%というのはウォーミングアップと同じくらいの強度です。

ウォーミングアップ程度の強度にもかかわらず、筋肉が発達すると同時に有酸素能力も改善するという結果が見られました。

 

アスリートに対しても加圧ウォークで有酸素能力向上

加圧をしながらのウォーキングやサイクリングが効果的なのはわかりましたが、アスリートに対して効果はあるのかはわかっていませんでした。

そこで韓国スポーツ科学院のパークらは、アスリートに対する加圧ウォーキングの効果を調べました。*9

 

対象となったのはバリバリでトレーニングを行っている大学バスケットボール選手12名。

加圧ウォーキングを

  • 速度:時速4~6km/h
  • 傾斜:5%
  • 3分歩いて1分休憩を5セット
  • 1日2回、週6日を2週間

という内容で行いました。

合計12回の加圧ウォーキングです。

トレーニングの結果、わずか2週間で最大酸素摂取量が11.6%改善しました。

 

運動初心者であれば何をしても効果が出るんですが、アスリートが対象でも同様に効果があるということですね。

この実験では1日2回行なっていますが、朝、夕それぞれ20分ずつ、実際に歩いている時間は15分ずつという短い時間です。

朝練の際に15分、放課後の練習が終わった後に15分加圧ウォーキングを行うといった感じです。

決してきつい内容ではありませんね。

 

加圧サイクリングで筋肉増加&体力アップ

ブラジル・カンピーナス大学などの研究者らは加圧サイクリングと通常の筋トレ・通常の有酸素運動の効果について比べる研究を行っています。*10

実験は30人の若い男性を対象に実施。

参加者を

  • 加圧サイクリング:週4回、最大酸素摂取量の40%強度で30分間
  • 通常の筋トレ:週4回、70%1RM強度で10回4セット
  • 通常のサイクリング:週4回、最大酸素摂取量の70%強度で30分間

以上の3つのグループにわけて8週間のトレーニング効果を比較しました。

 

8週間のトレーニングの結果、加圧サイクリングを行ったグループは通常の筋トレのグループと同じように筋肉が肥大し、筋力が増加していました。

また、加圧サイクリングを行ったグループは通常のサイクリングを行ったグループに比べて運動強度が明らかに低いにもかかわらず最大酸素摂取量が同じように増加していました。

 

この研究も加圧で自転車こぎを行っているわけですが、強度は最大酸素摂取量の40%ということでウォーミングアップで行われる運動強度です。

それにもかかわらず筋肉の発達と体力の向上が見られたということですね。

 

さすがに筋肉量の増加に関しては通常の筋トレには及ばなかったものの、体力に関しては通常の自転車こぎと同じように向上していたとのことで、加圧サイクリングは筋肉も体力もつく一石二鳥のトレーニングと言えるのではないでしょうか。

 

加圧有酸素運動の効果まとめ研究

いろいろと加圧有酸素運動に関する効果について紹介しましたが、単発の研究ではエビデンスとしては十分とは言えません。

多くの研究データをまとめることでエビデンスがあると言えるようになります。

 

続いて紹介する研究は加圧有酸素運動の効果ついてまとめた研究で、2001年から2019年6月までに発表された研究313件の内、条件に合う35件のデータを基に加圧有酸素運動の急性効果と慢性効果についてまとめています。*11 

 

加圧有酸素運動の急性効果について

まずは加圧有酸素運動の急性効果について見てみましょう。

急性効果っていうのは「すぐに」どんな効果が得られるのかってことです。

 

加圧有酸素運動による急性効果について実際にデータをまとめたところ

  • 酸素消費量が増える
  • エネルギー消費量が増える
  • EPOC(運動後過剰酸素消費)が増える

といった効果が得られるとのこと。

 

簡単にまとめれば普通に歩くよりもカロリー消費が増えるってことですな。

ダイエットのためにはエネルギーを消費する必要があります。

その消費エネルギーを増やすことができるってことで、普通のウォーキングよりもダイエットに効果的と言えそうです。

 

 

また、

  • 乳酸などの代謝物の蓄積
  • 筋肉活動の増加

といった効果も見られました。

これも簡単に言えば、普通のウォーキングよりもたくさん筋肉が使われるってことです。

 

筋肉って使っている筋肉と休んでいる筋肉が存在します。

疲れたら休んでいる筋肉と交代して運動を継続するって感じです。

 

ベルトを締めて血流を制限した状態で運動をすると酸素が不足します。

運動で酸素が足りなくなってくると乳酸などの代謝産物が蓄積され、筋肉が疲れてしまいます。

 

休んでいる筋肉と交代して運動を続けるわけですが、休んでいても血流が制限されているので思ったほど回復できません。

完全に回復できていないのに動いている筋肉が疲れてしまうので無理やり頑張るわけです。

 

元気な時なら5人で仕事は回るのに、疲れてグロッキー状態なので5人では仕事は回らず、7人で頑張らないとダメみたいな感じです。

例え話が下手ですな…。

 

加圧有酸素運動の急性効果まとめ

加圧有酸素運動の急性効果について簡単にまとめると

  • エネルギー消費が増える
  • 筋活動が増える

といったところです。

急性効果なんで筋肉が増えるとか持久力が高まるといった効果が見られるわけではありませんが、酸素消費量が増えて消費エネルギーが増えるというのは持久力トレーニング・ダイエットの為のトレーニングとして有効と言えそうです。

 

加圧有酸素運動の慢性効果について

続いて、加圧有酸素運動による慢性効果について紹介しましょう。

慢性効果は数週間とか数ヶ月継続するとどんな効果が得られるかってことです。

運動は継続してナンボですからね。

当然慢性効果の方がいろいろ大きな変化が見られます。

 

慢性効果その1 持久力の向上

で、加圧有酸素運動の慢性効果として

  • 心肺機能の向上
  • 乳酸性作業閾値の向上

といった効果が報告されています。

持久力が上がった、スタミナが付いたってことですな。

 

心肺機能を示す項目のひとつである最大酸素摂取量に関しては、2週間以下の運動期間であっても最大酸素摂取量が9~10%改善が見られたという報告もあります。

また、低強度インターバルトレーニングを加圧状態で行うことで乳酸性作業閾値を16%、最大出力を15%改善したという報告もあります。

 

さて、HIIT(高強度インターバルトレーニング)が心肺機能の改善に非常に効果的であることは周知の事実かと思います。

ただ、難点としては 「かなりキツイ」 ということが挙げられるでしょう。

加圧低強度インターバルトレーニングはHIITよりも楽であるにも関わらず、運動効果はほぼ同じといった結果となっています。

 

もちろんHIITに比べてかなり楽というだけであって、単純に「楽」ってわけではありませんが、HIITよりも比較的楽に同じような効果が得られるというのは無視できない効果と言えるでしょう。

 

面白い使い方としてHIITを行ったあとに加圧をしたら最大酸素摂取量が改善(4.5%)したという報告があります。

HIITといっても30秒全力で運動するスプリントインターバルトレーニングとも言われる方法です。

全力で動くには加圧ベルトは邪魔でしかないわけですが、HIITを終えてからベルトを巻いても効果が得られるというのはなかなか面白いかと思います。

 

慢性効果その2 筋肉の発達

慢性的な効果は心肺機能だけでなく、筋肉に対する効果も期待できます。

加圧有酸素運動を3~10週間行うことで7.7~15%の筋肥大が見られたとのこと。

 

元々加圧ウォーキングが注目されたのはこの筋肥大効果の方ですね。

ウォーキング程度の運動強度であるにもかかわらず筋肉が発達したということで注目されるようになったわけです。

 

普通のウォーキングはおろか、そこそこ速いスピードでのランニングであっても筋肥大効果っていうのはほとんど期待できませんからね。

持久力向上効果と筋肥大効果の両方を得ることができるというのが加圧有酸素運動の大きなメリットと言えるでしょう。

 

ちなみに1件だけ加圧有酸素運動で筋肥大の効果が見られなかったという報告があるようです。

ただ、めちゃくちゃ低い運動強度だったので効果が得られなかった可能性があるとのこと。

 

この効果がなかった研究では最大心拍数の30%強度のサイクリングを20分間週に3回行っているわけですが、最大心拍数の30%って物凄く楽な運動です。

運動とは言えないような運動ですな。

 

私も時々加圧ウォーキングを行いますが、時速4kmで歩けば最大心拍数の30%は簡単に超えます。

ベルトをかなり緩く巻くか、よっぽど優しい運動をしていたわけですね。

いくら低強度の運動で効果があると言っても、あまりに軽すぎる運動ではさすがに筋肥大効果は得られないようです。

 

慢性効果その3 高齢者の機能改善

また、加圧有酸素運動の慢性効果として高齢者の体力テストの結果が改善するという報告があります。

  • 30秒間で椅子から何回立ち上がることができるか
  • 6分間で何メートル歩くことができるか

椅子から立って3m先まで行って戻って椅子に座るまで何秒かかるか
といった体力テストの結果が改善するようです。

 

高齢者の日常生活動作が改善するわけですな。

高齢化社会において介護予防というのが大きなポイントになるわけですが、加圧有酸素運動を行うことで介護予防につながるというわけです。

 

しかも激しい運動というわけではなく、ウォーキング程度の運動強度によって効果が得られるのが良いところ。

ウォーキングであれば毎日のように行っているという高齢者も少なくありません。

それに加圧を加えるだけで筋肉は心肺機能が鍛えられ、介護予防につながるということでこれから要注目です。

 

まあこのブログをご覧の方に高齢者は少ないかと思いますが、親やご自身が年を取った時に加圧有酸素運動を取り入れると良いかもしれませんね。

 

加圧有酸素運動の慢性効果まとめ

加圧有酸素運動の慢性効果をまとめると

  • 筋肉が発達する
  • 持久力が向上する

といった感じです。

 

ポイントは筋肉の発達と持久力の向上が同時に得られるというところですね。

しかもそれらの効果が低い運動強度で得られるというのも大きなメリットです。

 

 

加圧有酸素運動まとめ

というわけで、加圧有酸素運動の効果を紹介しました。

  • 消費エネルギーが増える
  • 筋肉が発達する
  • 持久力が向上する

といった効果が低強度で得られるわけですね。

 

実験で行われたのはいずれも加圧ベルトを巻いた状態でバイクをこぐか歩くという簡単な運動を行ったものです。

そのような簡単な運動であるにもかかわらず、筋肉の発達と有酸素能力の向上が同時に起きたのは注目です。

 

普通にトレーニングを行うと、筋肉の発達と有酸素能力の向上を同時に行うのは難しいとされています。

筋肉の発達のためには筋トレを、有酸素能力の向上には有酸素運動を行うのが当たり前でした。

 

ところが加圧ウォーキングや加圧サイクリングといった加圧状態での有酸素運動は筋肉の発達と有酸素能力の向上が同時に起きる効率的なトレーニングと言えるのではないでしょうか。

 

加圧ウォーキングや加圧サイクリングといった、加圧状態で行う有酸素運動はこれから注目するべきトレーニング方法と言えそうです。

 

加圧有酸素運動の取り入れ方の例

加圧状態での有酸素運動を紹介しましたが、実際にトレーニングに取り入れる場合の一例を紹介致します。

 

マラソンランナーの場合

マラソンランナーの場合、ランニングの距離や時間を伸ばせばタイムは伸びるんですが、ランニングを増やしたらそれに伴い身体への負担も増えてしまいます。

その結果、怪我をしてしまってタイムは伸びるどころか落ちてしまうということが起きてしまいます。

 

そこで、ランニングの距離や時間の一部を加圧ウォーキングや加圧ランニングに置き換えます。

ランニングよりも運動強度は低いので怪我の心配はなく、今回紹介したような効果が期待できるでしょう。

 

競技スポーツをしている場合

野球やサッカーなどのスポーツをしている場合、全体練習では技術的、戦術的なトレーニングに重きを置くことが多いかと思います。

そこで、全体練習、技術的な練習が終わった後に加圧ウォーキングや加圧ジョギングなどの加圧有酸素運動を取り入れるという方法がオススメです。

 

15分程度なので練習後であっても体力的にそれ程負担になることはありません。

それにもかかわらず、持久力や筋力強化効果が期待できます。

さらに、体幹にも効果が出る!加圧トレーニングの効果転移についての記事のように、技術練習などで使われた筋肉の発達を促すことにもなり、一石三鳥効果が得られます。

 

健康やダイエット目的の場合

健康やダイエット目的で加圧ウォーキングや加圧サイクリングといった加圧有酸素運動を取り入れる場合は、ご自身の好きなタイミングで取り入れると良いでしょう。

運動のウォーミングアップを兼ねて加圧有酸素運動を行うのもありですし、筋トレを終えてから行う普通の有酸素運動の代わりに行うのも良いでしょう。

 

自分にとって取り入れやすいタイミングで行えば継続しやすくなるので、結果的に健康やダイエット効果を高めることに繋がるでしょう。

 

 

参考文献