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トレーニングで最も熱を発生させる負荷とは?(筋トレと熱生産)

トレーニングで最も熱を発生させる負荷とは?(筋トレと熱生産)


「サルでもわかる、パワーと筋力の違い(パワーとは何か?競技に活かすには?)」では、力を加えても物体が動かないとき、すなわち等尺性筋収縮をしているときは、筋肉が仕事をしていることにはならない。仕事量がゼロになることを紹介しました。

 

では、重たいものを持ってじっとしているとき、筋肉は仕事をしていないということは、エネルギー消費もゼロと言うことになるのでしょうか?そんなことはありません。

 

 

実は、このとき筋肉は「熱を発散する」という形で、エネルギーを消費しています。

 

すなわち、筋肉が消費するエネルギーは大きく分けて2つ

 

力を加えてものを動かしたときの「仕事量」と、その時に発生する「熱生産」になります。

 

そして、筋肉が生む「熱」は、筋肉をどれくらいの負荷で動かしているかによって変わってくるのです。

 

 

 

負荷が小さい方が、たくさん熱を生み出す

 

運動をしてエネルギーをたくさん消費しようと思ったら、重たいものを扱って運動した方が効率は良さそうに感じると思います。ですが、実は扱う負荷は軽い方(軽い負荷で素早く運動)がエネルギーを多く消費できることが分かっています。

 

以下の図は、筋肉が生み出すエネルギーの総量と、発揮している力の関係を示したものです。発揮した力学的パワーと熱生産の合計が、消費エネルギーの総量になります。

 

 

 

 

この図を見ると、発揮できる力が最も大きい時、ものは動かせないので力学的なパワーはゼロになります。そして、熱生産も最も低くなっています。したがって、等尺性の筋収縮では、わずかに熱を発生させているものの、最もエネルギーを消費していないということになります。

 

 

逆に、負荷が軽く、力学的エネルギーを多く発揮できる時ほど、熱生産も大きく、より多くのエネルギーを消費しています。

 

 

重たいものを持ってじっとしていても汗は出てきませんが、何も持たずにたくさん動いている方が、身体は温まってきますよね?

 

 

このように、ある程度軽い負荷で、素早く動いてパワーをたくさん発揮するような運動の方がはるかに熱を発生させ、エネルギー消費が高いことになります。エアロビクスでダイエットを行う利点は、このようなところにあると言えるでしょう。

 

 

まとめ

 

・等尺性筋収縮時は仕事量はゼロだが、熱生産という形でエネルギーを消費している。

 

・等尺性収縮も熱を生産しているとは言えど、全体のエネルギー消費は少ない。

 

・負荷がある程度軽く、大きなパワーを発揮できるような運動の方が熱生産、全体のエネルギー消費は大きい。

 

 

参照文献

・石井直方(2015).石井直方の筋肉の科学.ベースボール・マガジン社.
・山地啓司, 大築立志, 田中宏暁 (編), スポーツ・運動生理学概説. 昭和出版: 東京(2011).
・勝田茂, 和田正信, & 松永智. (2015). 入門運動生理学. 杏林書院.
・芳賀脩光, & 大野秀樹. (2003). トレーニング生理学.

 

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