量と強度の関係 | S&Cスポーツ科学計測テクノロジー スポーツパフォーマンス分析

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2018.05.30コラム
量と強度の関係

量と強度の関係

 これまで、効果的なストレングス&コンディショニングのトレーニング・プログラムをデザインするためには、強度と量という変数を検討する必要があること、そしてトレーニングの目的を達成するためには、強度と量をどのように操作すればよいかについて解説してきた。一口に強度とか量とか言っても、その定義の仕方や適用の仕方によっては紙に書かれたプログラムに似たような数字が並んでいても、実際に行われるトレーニングは異なる様相を示し、トレーニングが選手に与える刺激の強さも効果も違ったものになることが理解していただけたと思う。 そこで今回は、これまでのように強度と量を個別に検討するのではなく、実際のトレーニング・プログラムを作成するにあたって検討するべき強度と量の組み合わせについて解説する。


◆量と強度の一般的計算法 

 初心者にちょうど良い強度であっても量が多すぎるならば刺激が強すぎるかもしれないし、トレーニング経験が豊富な選手に対して量が少なすぎる場合、強度が高くても効果が見られないかも知れない。そこで量と強度の組み合わせをどうするのかという問題が生じる。さらに、数ヶ月に及ぶプログラムを作成していく際、量や強度の組み合わせを変化させる必要が出てくる(変化のさせ方については「ピリオダイゼーション」で詳しく扱う)。

 このような量と強度の組み合わせを合理的に考えるには量と強度をどのように計算するかを決めておく必要がある。 前回まで紹介してきたような、研究や詳細な分析のための厳密な科学的定義や測定法あるいは表記法を無視して、さらに条件の違いを捨象するならば、レジスタンス・トレーニングにおける量とは、要するにレップ数のことであり、強度とは最大筋力に対する割合であると言ってもよい。

 したがって、最も一般的に行われているフリー・ウエイトやウエイト・スタック・マシーンによるトレーニングを実施する場合であれば、種目やフォーム(動作)や挙上スピードが一定だとすると、選手やクライアントが挙上可能な最大重量のどのくらいの%で1セットに何回(レップ数)繰り返すか、そしてそれを何セットやるかという話に尽きる。

 カイザー・マシーンのように動作をしながら抵抗を増減できるマシーンは別として、セットの途中で挙げる速さや降ろす速さを速くしたり、遅くしたりせず、可動範囲も一定ならばそのセットの強度は一定であるとみなす。挙がらなくなるまでがんばって繰り返そうが、まだ挙げられるのに途中で止めようが、1セットだけであろうと10セットやろうと、使用重量が同じで、トレーニングの進行に合わせて最大挙上重量に対する%が一定になるように使用重量が調節されるならば、強度は変化しない。

 これに対して量はレップ数であるから、1セットのレップ数を変更したりセット数が変化するならば、レップ数×セット数としての総レップ数は変化する。




◆計算例

 このことを次の例で見てみよう。強度を%で表記するとして、プログラムAでは、1セット目を最大挙上重量の60%で15回、2セット目を75%で10回、3セット目も同じく75%で8回、そして4セット目を90%で2回行うとしよう。この4セットのスクワット・エクササイズの強度は、強度の平均値を求めることで把握する。すなわち、 (60×1+75×2+90×1)÷4=7575%ということになる。プログラムBでは、1セット目が70%で12回、2セット目が85%で6回、3セット目は90%で6回とすると、 (70+85+90)÷3=81.67約80%ということになる。各セットの強度が同じなら、これらの値はレップ数やセット数が変わっても変化しない。

 一方レップ数はプログラムAでは、 15+10+8+2=35 プログラムBでは、 12+6+6=24ということになる。 もし、プログラムAのセットあたりの設定重量はそのままで、1セット目は12回、2セット目10回、3セット目も10回、4セット目も10回、そして5セット目に2回というようにセット数とレップ数を変更すると(プログラムA')、レップ数は最初の35回から一気に46回となる。しかし強度は75%のままで変わらない。

 強度の強さは、プログラムB>プログラムA=プログラムA’であり、量はプログラムA'>プログラムA>プログラムBとなる。

 このように強度と量は独立して計算され、それぞれ別々に増やすことも減らすこともできる。このことを理解した上で実際のプログラムを組む時にはこれらを同時に操作するのである。

◆量の操作と強度の操作

 量と強度を操作する組み合わせには次の8種類がある。

(1)強度を一定にして、量だけを操作する ①量を増やす ②量を減らす

(2)量を一定にして、強度を操作する ①強度を高くする ②強度を低くする

(3)強度も量も操作する ①強度を高くして、量を減らす ②強度を低くして、量を増やす ③強度を高くして、量も増やす ④強度を低くして、量も減らす 

 そしてこの組み合わせの中で量を変化させる方法には、次の3通りがある。

(1)セット数はそのままでレップ数を増やす

(2)レップ数はそのままでセット数を増やす

(3)セット数もレップ数も増やす 

 いったん組んだプログラムを変化させていく場合もこれと同じ思考方法で操作していくことになる。

◆量か強度か、量と強度か

 では実際に量と強度を設定し、それを変更させていった例を紹介しよう。それまであまり真剣にウエイト・トレーニングに取り組んだことのないある大学ラグビー部の11週間、週2回の例である。ベンチプレスに限定して示す。

 初回の強度は推定1RMから計算された50%~60%1RMであった。幅があるのは、4人グループでひとつのベンチを使用し、限られたトレーニング時間で終わらせる必要があるため、プレートの付け外しの時間を節約するため数㎏の誤差は無視したためである。この強度で最初の1週間は3セット、次の4週間は4セット、そして最後の7週間は5セット行った。レップ数は12回である。トレーニング期間を通じて、使用重量とレップ数を全て記録した他、全てのセット終了後に主観的疲労度を5段階で記録させた。セット間の休息時間は1分~1分30秒であった。選手が全てのセットで12回を成功させ、しかも疲労度が3以下であった場合、2.5㎏強度を上げて、別のグループに再編成した。したがって、ほぼ毎回、グループの再編成を行った。



 図1に、このトレーニング期間全体を通じての、上記の方法で計算した平均強度とトレーニング前と後の1RMの変化率の関係を示した。明らかに高い強度を使用した選手の向上率が大きい(相関係数=0.59)。強度が62%程度以下の場合、筋力の変化率がほとんど0%という選手さえいる。逆に65%以上75%程度にまでなると筋力向上率は20%を越えて50%に近い選手も出てきた。



図2には、総レップ数で示された量と1RMの変化率の関係を示した。相関関係は認められない。700レップスで25%も向上させた選手もいれば、1000レップスやってほとんど変化しなかった選手もいる。



図3には強度×量としての総合的負荷と強度の関係を示した。強度が高いと総合的負荷は高くなる。図4には同じく総合的負荷と総レップ数の関係を示した。これも量が多いと総合的負荷は高くなる。つまり、量を多くしても強度を高くしても総合的な負荷として選手が受けるトレーニング刺激は大きくなることを示している。



 しかしながら、図5に示したように、この量×強度としての総合的負荷は筋力向上率とは関係がなかった。

 これらのことから、たとえ50%~75%程度の強度であっても、トレーニング量が一定以上であれば(この場合は12レップ×3セット~5セットで週2回の頻度を基準とし、)、筋力の向上はトレーニング強度に規定されるということがわかる。そして強度×量として示される総合的負荷は量によっても強度によっても大きくすることができるが、それ自体は筋力向上とは無関係であるということである。


◆規定量の消化よりも強度の適切性

 この例では、あらかじめプログラムした量は12回×3セット×1週間、12×4セット×4週間、12回×5セット×7週間を週に2回で合計1296レップであった。約3分の1の選手はその70%も消化できなかった。その理由のほとんどはトレーニングを欠席したためではなく、規定レップ数が各セットで挙げられなかったか全てのセットを実施できなかったことによる。それでもほとんどの選手が数10%の筋力向上を示している。規定量の半分以下(648レップ)しか消化できなかった選手は1名しかいないことから、筋力の向上を狙うには、最低限の量が確保できるならば量を増やさなくても、逆に量を減らしてでも、強度を上げていくということと、強度の上げ方、すわなち、その大きさやタイミングが重要であることを示している。