無 酸素 性 作業 閾値 と は。 運動強度と心拍数の目安(計算シートあり)

【COPDに対する呼吸リハビリテーション】効果的な運動方法・負荷量を設定するには?

無 酸素 性 作業 閾値 と は

無酸素性閾値(むさんそせいいきち)・嫌気性代謝閾値 公開日:2016年7月25日 13時00分 更新日:2019年2月 1日 17時59分 糖や脂肪等のエネルギー源と酸素の利用 運動のエネルギーは糖や脂肪を主な燃料としていますが、燃料からエネルギーを作り出す過程においては若干の違いがあります。 この違いは酸素を利用するのか、それとも利用しないのかということです。 軽い運動をする場合は、糖や脂肪をエネルギー源とし、酸素を利用することによって多くのエネルギーを獲得します。 一方、強い運動になると、酸素を利用しないで獲得するエネルギーが増大します。 強い運動と乳酸の生成 エネルギーは筋肉の細胞で作られるのですが、筋肉に多くの酸素が供給されていれば、糖は酸素を利用することができますが、強い運動になると大量の糖をエネルギー源にするため、筋肉への酸素供給が間に合わず、酸素を利用しないで作り出すエネルギー量が増大します。 酸素がない状態で糖をエネルギー源にした場合には、"乳酸"(リンク1参照)という物質が生成されます。 強い運動になればなるほど、多くの乳酸が生成されことになり、かつ血液中への放出が急増するため、血中乳酸濃度の上昇を招きます(詳しくは"乳酸性閾値"の項(リンク2参照)をご覧下さい。 無酸素性閾値とは 無酸素性閾値(嫌気性代謝閾値)「AT:Anaerobic Threshold」というのは、自転車のペダルを徐々に重くするように軽い負荷から強い負荷へと運動強度を徐々に上げていくような運動をした場合に、筋肉への酸素供給が十分に足りている状態から不足が生じる状態に移行する変化点となる運動強度のことをいいます。 この観点からすると、酸素が十分に足りているという意味で有酸素運動(リンク3参照)の上限の運動強度といえます。 この変化点は運動中の身体状態を調べてみると、換気量が急増する、酸素摂取量の増加に対して二酸化炭素排出量の増加が上回るなどの生理学的な変化と一致します。 無酸素性閾値も、全身持久力の体力指標 無酸素性閾値(嫌気性代謝閾値)は最大酸素摂取量(リンク4参照)と同様に全身持久力(スタミナ)の体力指標として用いられています。 これは、最大限までの運動を実施しなくてもよく、かつ客観的に測定が可能であることがその理由です。 また、現在では健康づくりとしての運動や生活習慣病の予防および改善としての運動における強度の目安として広く利用されています。 この理由としては、最大運動の50~60%程度の運動強度に相当し、かつ自覚的にも"きつい"を感じない程度の運動なので無理なくできる、血液中の乳酸が急増しないので長時間持続できる、息切れを起こさない、心臓への負担が少ないなどが挙げられます。

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乳酸性閾値

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無酸素性作業閾値(Anaerobic threshold: AT)は乳酸閾値とも呼ばれ、有酸素運動と無酸素運動の境となる領域です。 ATにおいては、無酸素運動的な代謝が行われるようになります。 ATを知ることで、体に負荷をかけ続けるスポーツに向けたトレーニングの指標にすることが可能です。 有酸素的な新陳代謝(好気的代謝)が行われる場合、体は炭水化物や脂肪を酸素と反応させ、燃焼さえることでエネルギを作り出し、二酸化炭素と水が副生します(呼吸し、汗をかくのはそのためです)。 我々の日常的な活動のほとんどは、有酸素運動となっているはずです。 これに対し、無酸素運動的な代謝(嫌気的代謝)は、運動強度が大きく増加し、好気的代謝では運動に必要なエネルギーを供給できないときに発生します。 ここでATを超えることになるのです。 嫌気的代謝が行われている間、体は蓄えていた糖質を燃焼させることで、不足していたエネルギーを供給します。 そして、乳酸が過剰に蓄積されるようになります。 これにより筋肉痛や疲労感が発生するため、無酸素運動を長時間続けることは非常に困難なものとなります。 トレーニングを重ねることで、無酸素領域に到達する前の有酸素領域を広げることが可能になります。 有酸素運動の効率を高めることで、ATを向上させるということです。 そのためには、現在のATに限りなく近い状態で、質の高いトレーニングを行うことが必要になります。 心拍数を測定し、THRRを見極めることでATを見積もることが可能です。 ATを向上させるためのトレーニング インターバルトレーニングが、ATを向上させるためには最も有効です。 高い効果を得るためには、有酸素運動(強度よりも運動時間を優先)と高い強度の運動(MHR付近での短時間の運動)を適切に組み合わせる必要があります有酸素運動がトレーニング時間の大部分を占めることになります。 いかにトレーニングを示します。 ウォーミングアップを忘れないようにしてください。 750 mを5本、レストは3分• 1000 mを4本、レストは3-4分• 5分を4-5本、レストは4分t• 4分を5本、レストは4分.

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運動強度と心拍数の目安(計算シートあり)

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運動と代謝の関係 少し回りくどくなるが、LT値を知るためには人間の代謝について説明した方が良いと考えたので、まずは代謝について説明しよう。 代謝というのは端的にいうと、人間が体内に貯蓄してあるエネルギー源 脂肪とか糖質とか を使って、エネルギーを生み出すことだ。 人間が普通に生命活動をしているだけでも、この代謝を使ってエネルギーを生み出しているし、運動するとより代謝が活発になってエネルギーを消費する。 運動すれば痩せるというのは、要は運動するのに必要な代謝が働いてくれて、その過程で体内にある脂肪などが代謝に利用されて痩せるということだ。 厳密に言うとそれだけではないのだが、主たる要因ではある 誰もが感覚的に分かると思うが、緩い運動なら長時間続けられても、激しい運動は長時間続けることができない。 そして激しい運動を行うと、息がゼーゼーしてきて体がしんどくなってくる。 これも代謝から説明することができる。 そもそも運動とは何か そもそも運動とは何ぞや、というとおそらく普通の人にはピンと来ないと思うが、基本的には筋肉の収縮の繰り返しだ。 全身の筋肉を動作に応じて伸ばしたり縮ませたりしながら、効率的に動作することで高いパフォーマンスを得ることができる。 もっとも、一つ一つの筋肉を意識してたら動きがギクシャクしちゃって逆効果だから、そんなことを意識したことがないというのが多くの見解だろう。 そして筋肉の収縮するためには、「ATPという体内の化合物をADPとリン酸に分解する時に生まれるエネルギー」を利用する。 一気に難しくなってしまったが、要はATPというものによる代謝がなければ人間は運動することができないということ。 ではなぜそんな話をするのかというと、「 ATPからエネルギーを作ることが難しくなる状況が、激しい運動=ゼーゼー言うような運動」となるからだ。 もちろん実際には、ランニングではいえば走効率だったり、身体的な特徴でスピードが変わってくるから、これが優れていれば必ずしもタイムが早いわけではない。 ATP生成における3つの経路 運動は筋肉の収縮によって成り立ち、それにはATPというものを分解した時に生まれるエネルギーが使用される。 しかしそのATPは体内にほんのちょびっとしか貯蔵されていないので、運動していればその間にずっと生成していなかければならない。 疲れて運動できないというのは、ATPをもう生成できねえよ…という状況と置き換えることができる。 そしてATPを生成するには3つの経路があり、これがいわゆる「有酸素運動」「無酸素運動」に分類につながる。 簡単に分けると以下のようになる。 タイプ 特徴 持続時間 分類 リン酸系 すぐATPになる すぐなくなる 無酸素運動 解糖系 ATP生成効率が良い あまり持たない 無酸素運動 有酸素系 効率は悪い かなり持つ 有酸素運動 まずリン酸系は10秒くらいしか持続しなくて、100m走などでは主に利用されるが、これは今回関係ないので省略する。 解糖系と有酸素系は今回のテーマに関わってくるので詳しく説明しよう。 解糖系と有酸素系 まず解糖系と有酸素系がなぜ「無酸素運動と有酸素運動」と分類されるのかというと、解糖系はATP生成するのに酸素が必要ではなく、有酸素系は酸素を取り込まなければ生成できないためだ。 解糖系とは、体内にあるグリコーゲンがグルコースやビルピン酸を経て乳酸に変わる過程でATPを得ることを指す。 専門用語ばかり並んで訳がわからないと思うが、 これは要するに体内の糖質を分解してエネルギーを得るための一連の過程で、この代謝が行われると有名な「乳酸」が発生する。 よく乳酸が疲労物質かのように忌み嫌われているが、乳酸は悪役どころか味方なので勘違いしていないでほしい。 解糖系がバンバン働くと乳酸がたくさん生み出されるが、バンバン働いている状況こそが疲れの原因で、乳酸自体が疲れをもたらすものではない。 有酸素系は、グリコーゲンや脂肪などから酸素を用いてミトコンドリア内でATPを生成するものを指す。 これもかなり分かりにくいが、要するに体内にある脂肪などを酸素を使って消費するもので、 エネルギー生成する速度は遅いけど、潤沢な脂肪を利用することができてたくさんのATPを生成できるから長続きしやすいという特徴がある。 有酸素系が優位でないと運動は続かない ここで一つ重要な点として「 マラソンのような長時間行う競技では有酸素系が優位に働いて、解糖系はなるべく引っ込んでてもらわないとダメ」だということだ。 簡単な例えとして、強度120の運動を行ったとして、有酸素系で100しか補えないとすると、残り20を解糖系で賄わないといけない。 この「20」が借金のように、運動を続ければ続けるほど雪だるま式に積もってきて、やがて息がゼーゼーしてきて、ペースも落ちてきて、やがて倒れ込んでしまう。 しかし有酸素系の能力が向上して120まで補えるようになると、解糖系が働かなくてもその運動を持続できるので、息がゼーゼーすることなく、またペースを保ったまま1時間でも2時間でも持続することができるようになる。 これがいわゆる「スタミナ・持久力」とされるものだ。 実際にはここまでキレイに分担されるわけではないのだが、あくまで思考実験として捉えて欲しい。 解糖系というのは、有酸素系だけで賄えないものに対して助っ人として参加するイメージで、こいつがなるべく介入しないほど運動が長続きする。 この考えがLT値 AT値 という本題にようやくつながってくる。 結論から言うと、ゼーゼーするのは解糖系が「もう無理っす。 有酸素系だけで頑張ってくれ。 」というシグナルのようなものだ。 先ほどの例えを流用すると、強度120の運動を行っていて、有酸素系が100、解糖系が20を賄っていたとする。 この「20」は最初の方は「ちょっときついかな」くらいなのが、運動を続けるほどゼーハーしながら辛くなってくる。 上の方でちょろっと説明したように、解糖系はATP生成効率は良いけど長続きしないものだ。 どれだけ長続きするかはトレーニングによって鍛えられるのだが、仮にキャパシティを「100」として、1分で「20」ずつ解糖系による負債が増えていくとすると5分でキャパシティいっぱいになって解糖系が根をあげてしまう。 すると有酸素系だけで何とかしてもらわなければならず、有酸素系をバンバン働かせようと、体内がやたらと酸素を欲しがるようになる。 その酸素が欲しがっている状態がゼーゼーしてる状態ということだ。 これは人間の反射として刻みこまれているもので、仮にゼーゼーしないと自分がどれだけ酸素を欲しがっているかなんて人間は察知することができないから、ゼーゼー言っているのは悪いことではなく、そうしないと運動が続けられないことの裏返しでもある。 LT値 AT値 とは何か ようやくLT値の説明に入る。 ここまで理解していれば、もうほとんど結論が出ているので尻すぼみのようになってしまうが。 LT値というのは「乳酸性作業閾値」あるいは「無酸素性作業閾値」と呼ばれるもので、 ここを超えたら一気に乳酸が溜まっていきますよというポイントのことだ。 先ほどと同じような例を使うと、100の有酸素系能力を持っている人が、80の強度の運動をしても乳酸が溜まっていくことはない。 しかし100を超えると乳酸が急激に溜まりはじめてしまい、やがて運動を続けることができなくなってしまう。 この場合、「LT値 乳酸性作業閾値 は100の強度」と見なすことができる。 つまりLT値とは運動強度のことだ。 ちなみにLT値とAT値、同じ意味だが本やブログなどによって統一されていないので厄介だ。 LT値は乳酸性作業閾値の略称、AT値は無酸素性作業閾値の略称だが、そこまで深く覚える必要はない。 LT値は明確に存在する 乳酸がたまり始めるポイントは本当に存在するのか、と疑問に思うかもしれないが、以下のグラフを見て欲しい。 これは横軸が運動強度、縦軸が血中乳酸濃度を表したものだ。 引用: これを見て分かる通り、ある地点をすぎると急激に乳酸がたまり始める。 体感的には走っていて、あるペースになると「これ以上早くなったらマズイ」と思い始めるポイントが大体LT値で、それよりゆっくりなら1時間でも走り続けられるのが、それより早くなると途端に数十分と持たなくなったりする。 つまり長距離を一定のペースで走るにはこのLT値より低い箇所で走らなければならないが、このLT値はトレーニングによって上げることができる。 簡単に言ってしまうと、長距離トレーニングの一つのテーマはこのLT値をいかに上げるかとも言えるだろう。 余談: 先ほどの例は厳密には間違い これは余談なので頭がパンクしそうな人は読み飛ばして欲しい。 全然余裕だぜ、という人は読んでもらえれば幸いだ。 先ほどの例というのは「強度120、有酸素系100、解糖系20で、借金のように20が溜まる」というものだ。 これだけ見るとあたかも解糖系が働くと、それがそのまま疲労として残るように感じられるが、実際は多少働いても問題ない。 解糖系が負債という例えはそのまま使わせてもらうと、運動中でも解糖系による負債は同時並行でせっせと返済してくれているからだ。 この借金返済能力が「無酸素性持久力」というもので、これもトレーニングによって伸ばすことができる。 仮に解糖系が20働いていても、借金返済能力が20あれば実はそれほど問題ではない。 しかしこの借金返済能力はかなり限界があって、凡人が10だとしたらトップアスリートでも20くらいしかなくて、しかも2ヶ月位激しいトレーニングをすれば凡人でもすぐに20近くまで増やすことができる。 要はトレーニングによる上がり幅が小さいから、持久力を鍛えるには有酸素系の能力を伸ばしたほうが効率的だということになる。 競技者の場合、この無酸素性の持久力は週に1回のインターバル走とか、大会前の追い込みとかで伸ばせばさほど問題にならない。 LT値付近かそれよりも低いペースで走る 最も良く言われているのが、「 LT値付近かそれよりも低いくらいの強度で、できるだけ長い時間走り続ける」というものだ。 LT値がわからないという人も多いと思うが、実感値としては「これ以上早くしたら長時間持たない」地点。 それなりにキツいポイントでもある。 そのペースでなるべく長い時間走るのだが、これは持久力が優れている選手ほど長く続くが、トレーニングしてない人ならあまり持たないはずだ。 仮に10分ともたないようだと単純に基礎体力が不足しているので、まずはジョギングから始めた方がいいだろう。 陸上のトレーニングでいうと「ペース走」や「ビルドアップ走」がそれに当たるので、具体的な練習メニューはそのワードを検索すれば色々出てくるはずだ。 ちなみに結構キツいトレーニングなので運動不足の人はいきなりやらないように。

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