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VO2MAX 向上 最大酸素摂取量とは

 01/11/2019   

目次

酸素摂取能力を上げて、全身持久力とダイエットレベルを向上させる

特集 有酸素運動へようこそ。

今回は、運動における『(最大)酸素摂取量』について、深く掘り下げていきたい。

関連記事で『脂肪を燃焼させるには、酸素が必要』とお伝えした。

こちらも、参考にして頂ければ幸いだ。

酸素を摂取する能力を向上させれば、あなたの全身持久力とダイエットレベルが向上すると断言しても過言ではないからだ。

大気中の酸素は たったの●割

大気中に含まれる酸素の量を、あなたはご存知だろうか?

大気中の成分比率

※ 大気中の成分は、水蒸気や時間・場所の影響を受ける。そのため、図の数値は「乾燥大気」で表している。

成分 化学式 比率(%)
窒素 N2 78.084
酸素 O2 20.9476
アルゴン Ar 0.934
二酸化炭素 CO2 0.032

この表をご覧頂ければ『大気中には、酸素がたった約2割しかない含まれていない』ということは、ご理解頂けただろう。

言い換えれば『窒素や二酸化炭素が含まれた空気』を、呼吸していることになる。

そして『酸素だけを吸うことができない』と言える。

また、残念なことに、このわずか2割の酸素さえ、全て体内に取り込めておらず、

『吐き出した息の中には、吸収できなかった酸素が残って』いる。

すなわち、吸い込んだ空気から、吐いた酸素量を差し引いた量が『実際の酸素摂取量』となる訳だ。

酸素を取り込む能力が高い人 = タフな人 !!

私たちが、生きていく為には、酸素が欠かせない。

そして、体内でエネルギーを生成(酸素を利用して糖や脂質を分解)する場合にも、酸素が必要だ。

酸素摂取量とは『酸素を効率的に体内に吸収できる能力』であり、

この数値が、高ければ高い人ほど『より体内でエネルギーを生成することができ』、

『持久力が高い』、『スタミナがある』と言える。

この身体能力は、一般的に、女性に比べ男性の方が数値が高く、加齢とともに衰えてしまう。

最大酸素摂取量 (VO2MAX) とは何か?

全身持久力とは、

一定強度・一定時間、運動を継続できる能力であり、有酸素性能力(有酸素性パワー)とも呼ばれる。

最大酸素摂取量 (VO2MAX)とは、

その強度や時間に耐えうるエネルギーを生成するために必要な酸素を、取り込める能力で、

体内(のミトコンドリア)に取込まれる酸素量を示している。

運動強度が高くなると、必要なエネルギー(酸素需要量)が高まり、それに応じて酸素摂取量が増加する。

人それぞれに、酸素を摂取する能力には限界がある。

この限界のことを『MAX』と表している。

ここでいう MAX とは、エネルギーを作り出せる能力の最大値を意味し、持久力の指標として用いられている。

 

Maximal Oxygen Uptake

最大酸素摂取量

または、

Maximal Oxygen Consumption

最大酸素消費量

と、呼ばれ、

VO2MAX

と、略称されている。

VO2MAXとは

  • Vは、量(volume)
  • O2は、酸素(oxygen)
  • MAXは、最大値(maximum)
  • 単位は、mL/(kg・分)
  • 体重1Kg当たり、1分間に最大何mLの酸素を取り込めるか

VO2MAXのポイント

  • 呼吸や肺の能力ではなく、筋肉がどれだけ酸素を使えるか
  • 酸素を吸収し、糖や脂質をどれだけ効率的に分解できるか
  • 「心臓や呼吸機能」「筋肉の酸素消費能力」を見る指標
  • 運動生理学では、最大酸素摂取量によって全身持久力を評価
  • 数値化することで、適切な運動強度を把握
  • 成長過程のでトレーニングで差がつく
  • カロリー消費量を簡単に計算できる

『VO2MAX』は、

『その人が最大どのくらい酸素を取り込む能力を持っているか』を、客観的かつ数値で示す指標なのだ。

一般人とは比較にならないトップアスリートの摂取能力

特にマラソン業界では、この VO2MAX をもとに、選手の能力を数値化するために用いられる。

パフォーマンス別 VO2MAX 比較

  • 一般男性:40 ml ~ 55 ml/kg/min
  • 男性市民ランナー:55 ml ~ 70 ml/kg/min
  • 男性アスリート:70 ml ~ 90 ml/kg/min

大まかな数値を示したが、アスリートに比べ、一般男性の酸素摂取量が低いことが分かる。

VO2MAXは、生まれ持った身体的な優位だけでなく、後天的なトレーニングによって、鍛えることが出来ると言われている。

 

トップアスリートの VO2MAX と競技及び記録

性別種目タイム最大酸素摂取量

※ スマートフォンでご覧の場合は、画面を横にして頂くと見やすくなります。

性別 種目 タイム 最大酸素摂取量
女子 フルマラソン 2:15'25 66.7ml/kg/min
男子 フルマラソン 2:08'33 69.7ml/kg/min
女子 フルマラソン 2:24'52 78.6ml/kg/min
男子 1500m 3'38''7 84.4ml/kg/min
男子 3000m 8'10''0 85ml/kg/min
男子 10000m 27'11''6 85ml/kg/min
男子 フルマラソン 2:13'25 84.2ml/kg/min
男子 ツール・ド・フランス - 88ml/kg/min
男子 クロスカントリー・スキー - 94ml/kg/min

RPGゲームのHP(ヒットポイント)のように、一般人とのスタミナには雲泥の差があり、

男女とも、一般成人の倍近い酸素を使えることを表している。

VO2MAX が高いからといって『比例してタイムに影響しない』という点は、実に興味深い。

一般成人の VO2MAX の数値

年齢・性別による VO2Max の目安

※ 単位は、ml/kg/min
※ スマートフォンでご覧の場合は、画面を横にして頂くと見やすくなります。

≪男性の目安≫

評価  ~29歳  ~39歳  ~49歳  ~59歳  ~69歳  70歳~
非常に優れている 56.2 54.3 52.9 49.7 46.1 42.4
優れている 51.1 47.5 46.8 43.3 39.5 36.0
良い 45.7 44.4 42.4 38.5 35.0 30.9
標準 42.2 41.0 38.4 35.2 31.4 28.0
低い 38.1 36.7 34.6 31.1 27.4 23.7

≪女性の目安≫

評価  ~29歳  ~39歳  ~49歳  ~59歳  ~69歳  70歳~
非常に優れている 50.2 46.9 45.2 39.9 36.9 36.7
優れている 44.0 41.0 38.9 35.2 32.3 30.2
良い 39.5 36.7 35.1 31.4 29.1 26.6
標準 35.5 33.8 31.6 28.7 26.6 23.8
低い 31.6 29.9 28.0 25.5 23.7 21.2

VO2MAX の性別・年齢別の平均値

参考:健康づくりのための運動基準2006(厚生労働省)

※ 単位は、ml/kg/min

性別/年齢 20代  30代  40代  50代  60代
男性 40 38 37 34 33
女性 33 32 31 29 28

最大酸素摂取量 (VO2MAX) と運動強度 (METS) の関係性

厚生労働省『健康づくりのための運動基準2013』では、性別・年代別の基準値が定められている。

最大酸素摂取量(VO2MAX)によって、運動強度(METS) を決定するため、値は人それぞれの運動ポテンシャルを表す指標となる。

最大酸素摂取量 (VO2MAX) と運動強度(メッツ)

※ ()内の数値は、VO2MAX(最大酸素摂取量)

年齢 18~39歳 40~59歳 60~69歳
男性 11.0 メッツ (39 ml/kg/分) 10.0 メッツ (35 ml/kg/分) 9.0 メッツ (32 ml/kg/分)
女性 9.5 メッツ (33 ml/kg/分) 8.5 メッツ (30 ml/kg/分) 7.5 メッツ (26 ml/kg/分)

最大酸素摂取量における運動強度の求め方

安静時における酸素摂取量は、

『3.5 mL/kg/分 = 1MET』として算出される。

運動強度=酸素摂取量 ÷ 最大酸素摂取量

VO2MAXが、10METs (35mL/kg/分) の場合で、

運動時の最大酸素摂取量が、

6METs (21 mL/kg/分)である場合、運動強度は、60%。

8METs (28 mL/kg/分)である場合、運動強度は、80%。

となる。

最大酸素摂取量(VO2MAX)の測定方法

VO2MAX の測定方法には、直接法と間接法の2種類がある。

VO2MAX 2種類の測定方法

直接法:運動負荷時に、呼気を計測。(正確)

間接法:心拍数や運動強度などから最大酸素摂取量を推定(目安程度)

直接法

正確に最大酸素摂取量を測定する方法の『呼気ガス分析法』は、専用のマスクを装着、

安静時の状態から、トレッドミル(ルームランナー・ランニングマシン・ジョギングマシン)や、エルゴメータ(固定式自転車)を用い、

10分程度でオールアウト(これ以上速度を上げることのできない)状態まで、徐々に強度を上げていく。

運動時にどれだけの酸素を取り入れ、利用したかを測定。

そこから、体内に取り込まれた 1分間の酸素の最大量を算出する。

その実際の数値が、VO2MAX となる。

直接法のポイント

  • 酸素摂取量は、時間経過や運動強度が強くなるにつれて増加
  • 酸素摂取量の増加が止まった時点で、最大酸素摂取量を定義
  • 設備に依存するため、トレーニング研究施設、国・県立の体育施設で実施する必要

直接法で計測が可能な全国の施設

東京体育館(公益財団法人 東京都スポーツ文化事業団)(東京)

丸善インテックアリーナ大阪(大阪)

ミズノランニングフォーム診断システム「F.O.R.M.」(東京・大阪・京都・熊本)

アシックスランニングラボ(東京・大阪)

研究・体育施設以外で、簡易的に計測する方法

新体力テスト(文部科学省)

特別な施設での計測ではなく、目安を知りたい場合、文部科学省が、年代別に配布する全身持久力の測定方法である、

『新体力テスト実施要項』にチャレンジしてみてはいかがだろうか。

握力、上体起こし、長座体前屈、反復横とび、急歩、20mシャトルラン(往復持久走)、立ち幅とび。

と全身の持久力の把握にとても役に立つ。

添付の資料、20mシャトルラン(往復持久走) 最大酸素摂取量推定表が、とても参考になるだろう。

文部科学省 新体力テスト実施要項

クーパーテスト

12分間走から最大酸素摂取量を推定するためのテストである。

【クーパーテスト・12分間走における VO2MAXの推定】

※ 単位は、ml/kg/min
※ スマートフォンでご覧の場合は、画面を横にして頂くと見やすくなります。

1400m 20.01 2300m 40.13 3200m 60.25
1500m 22.25 2400m 42.37 3300m 62.49
1600m 24.48 2500m 44.60 3400m 64.72
1700m 26.72 2600m 46.84 3500m 66.96
1800m 28.95 2700m 49.07 3600m 69.20
1900m 31.19 2800m 51.31 3700m 71.43
2000m 33.42 2900m 53.55 3800m 73.67
2100m 35.66 3000m 55.78 3900m 75.90
2200m 37.90 3100m 58.02 4000m 78.14

クーパーテストの計算式

最大酸素摂取量 = (12分間で走行した距離(m) - 504.9) ÷ 44.73

12分間で、3,000m走れる人の最大酸素摂取量は、

(3000 - 504.9) ÷ 44.73 = 55.78 ml/kg/minとなる。

クーパーテストのポイント

  • 1人で実施する場合、追い込めるかが重要
  • トラックの整備された、競技場で実施
  • 一般道の場合、信号で停止しないコースを選択

間接法

運動強度や心拍数から最大酸素摂取量の値を推定。

運動強度による計算方法

運動強度(%) = (その運動での酸素摂取量 - 安静時酸素摂取量 ) *100 ÷ (最大酸素摂取量 - 安静時酸素摂取量)

= (その運動での酸素摂取量 - 3.5 ) ×100 ÷ (最大酸素摂取量 - 3.5)

0%は、安静時であり、

100%は、限界の強度(最大酸素摂取量)で運動している時。

運動強度による計測方法のポイント

  • 運動の負荷を、0~100%で表す指標
  • どの程度の強度でトレーニングするかを把握
  • 瞬発力を求める場合:80 ~ 90%の強度
  • 持久力を求める場合:60 ~ 70%の強度

心拍数による計測方法

最大心拍数と安静時心拍数から簡易的な計算が可能。

運動指導の現場では、心拍数を用いることが多く、心臓 1回の鼓動で送り出す血流と、心拍数を掛け合わせたもの。

心拍数による計算式

最大酸素摂取量(VO2MAX) = (15 ☓ 最大心拍数) / 安静時心拍数

最大心拍数 = 220 - 年齢

計算例:年齢が、40歳。安静時の心拍数が、77。

最大酸素摂取量(VO2MAX) = ( 15 ☓ 180 ) / 77 = 35.06 ml/kg/min

心拍数による計算式のポイント

  • 安静時心拍数は、実際に計測
  • 寝起きの際に、寝たままので姿勢

あなたも持っている? 心拍数を簡易的に把握する方法

日常の様々なシーンで活用出来るアプリが充実しており、単純に心拍数を把握したいだけなら、オススメはアップルウォッチ。

アルミケースは軽く、バンドも通気性が良いので、汗をかいても安心。

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ランニングウオッチで、VO2MAX を計測

ガーミン(Garmin)

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2万円台で購入できるGARMIN

GARMIN(ガーミン) ランニングウォッチ ForeAthlete 35J

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スマホと連携してスマホの着信やメールの受信の通知を表示することが出来ます。

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42gと軽量。腕に装着してても違和感がない。

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4万円台で購入できるGARMIN

GARMIN(ガーミン) ランニングウォッチ ForeAthlete 935

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EPSON Wristable ランニングウォッチ J-300B

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3万円台で購入できるEPSON

EPSON Wristable ランニングウォッチ J-350B

10気圧防水。約36時間稼働。

(GPS計測時/脈拍計測オン時)

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全身持久力と疾患の関係性

VO2MAX の数値が高い人ほど、生活習慣病の発症率が低いという研究報告がある。

更には、全身持久力が低い人は、高い人に比べて、死亡率が3~4倍高い。

という研究結果もあるほどだ。

果たして、それは本当か?

全身持久力が向上し、身体活動量が増加。
結果的に肥満を予防することが出来る。

インスリンの感受性を高め、動脈硬化を予防。
生活習慣病(特に、心血管系疾患の罹患率)に効果的である。

糖や脂肪を分解し、エネルギーを生成する際、有害物質である活性酸素も生産されてしまうが、身体活動が向上すると、これを除去する『抗酸化物質』の生産量も向上する。

以上、3つの理由から、VO2MAX の数値向上が、健康に役立つことが理解できる。

体脂肪率測定と同様、VO2MAX の定期的な測定をする事で、信憑性の高い数値が把握できる。

VO2MAXの数値を向上させるには?

VO2MAXの数値を高めるには、ある程度の強度の運動を継続することが必要である。

ここで言う『継続』とは、2つの意味があり、

『一定期間続ける』こと。

そして、

1回の運動中に『ある程度の強度や心拍数に達した状態を維持する』という意味合いだ。

これにより、必要酸素量が増え、酸素を多く摂取する能力が、少しずつ向上し始める。

達成期間は気にすることなく、フルマラソン完走を目標に設定することで、モチベーションを保つことが出来るのではないだろうか。

VO2MAX 数値を向上させるには?

  • 1回の拍出量を増やす
  • 心拍数を多くする
  • 動脈血酸素含有量を多く
  • 寝静脈血酸素含有量を少なく
  • ゆえに、ある程度追い込んだ状態での継続運動が効果的

VO2MAX 数値を向上させる ハァハァ運動

  • ペース走ジョギング
  • ランニング
  • 短距離でのインターバル走
  • 坂ダッシュく
  • 速歩
  • サイクリング
  • 踏み台昇降
  • スイミング
  • ダンス

運動を継続することにより、

『走るペースが速くなった』

『同じ心拍数でも、早く走れるようになった』

と感じることがあるだろう。

しかし、感覚的なものに頼らず、

VO2MAX の数値を、定期的にモニタリングするなど、

より効果を実感できる習慣を身に付けて頂くことを、オススメしたい。

Eye catching image by Marc Rafanell Lopez (Andorra)


一之瀬 公人 画像

一之瀬 公人

masahito ichinose

東京都江東区生まれ。現在は長野県南部在住。妻と息子の3人家族。

モノに対する好奇心が旺盛だったことから『MONO』で有名な雑誌の編集者となる。

広告代理店でクライアントのマーケティングを担当する。モーターショーやゲームショーのブース企画。Fからはじまるミントタブレットなど日本進出する外資企業の浸透戦略を担う。

夢だったニューヨークのクライスラービルを観るため渡米。(ゴジラとアルマゲドンで壊された)

アメリカ・カナダで働いたのち、ハトのマークのボディーソープで有名な外資系トイレタリー企業にヘッドハントされる。外資系ホテルを対象とした特殊部隊に所属。担当ホテルへの営業戦略、部隊全体のマーケティング戦略を担当。

先の経験を買われシティーホテルの支配人を任される。経営ノウハウを積みサラリーマンを卒業し独立。

これを期に、父の故郷である長野県に移住を決める。長野県で好きな地域は、松本市中心部と安曇野周辺。

結婚し長男を授かる。子育ての8割をこなし、厄年から脱却。第二の人生を本格的に歩み始める。

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