ピークパワーは最大筋力の30~35%、スポーツでのパワーを高めるには?

物が動かないと筋肉が仕事したことにならない

実際の運動パフォーマンスでは、パワーが非常に重要になります。
物を持ち上げると言う行為は、筋肉の動きとしてはアイソメトリック(等尺性筋収縮)からコンセントリック(短縮性筋収縮)になります。

力を出していてもギリギリ負荷が持ち上がらないところが等尺性最大筋力に等しい力になります。
負荷が軽くなるに従って徐々に持ち上げるスピードが上がってきます。
ここで筋肉がコンセントリックな収縮をしていることになります。

等尺性最大筋力を発揮している時は、速度がゼロなので筋肉はエネルギーを使っていない状態になります。
力を出しているけど仕事をしてないと言うことになるのです。
実際は、熱と言う形でエネルギーは生産されていますが、力学的な視点だけで見ると、いくら行っても疲れない状態であると言うことになります。

一方でコンセントリックでは、筋肉が出している力とどのくらい物を動かすかと言う距離によって仕事の大きさが決定されます。

同じ力を作用させて一定の距離を動かす場合、筋肉の仕事は、力×距離で求めることができます。
負荷が重ければ重いほど筋肉の仕事は大きくなり、軽くなれば小さくなります。

最終的に負荷がゼロになって最大速度を出している時は、速度は大きくても力がゼロなので仕事はゼロになります。
力を発揮して物を動かさないと筋肉は仕事をしたことにはならないのです。

パワーのピークは最大筋力の30~35%

筋肉の力学的パワーを求めてみましょう。

パワーとは、1秒間当たりに筋肉がどのくらい仕事をこなすかと言うことになるので、単純な計算式は力×距離÷時間になります。
仮に筋肉が出す力が一定だとすると力は時間に依存せずに一定になるので、力×(距離÷時間)。
距離÷時間は速度なのでパワー=力×速度になります。

等尺性最大筋力を発揮している時は、力は最大ですが速度はゼロになるのでパワーはゼロになります。
また、無負荷最大速度の時は力がゼロなのでパワーもゼロになります。
動作に関与する筋肉が増えれば複雑になりますが、肘を曲げる、膝を伸ばすなど単関節運動では、力、速度はキレイな双曲線になります。

これからパワーを導き出していくと最大筋力の30~35%程度の力を出している時にパワーがピークになります。
これは、ほとんど全ての筋肉に共通している特性になります。

最大筋力の30~35%程度でパワーがピークになります。

筋肉の性能を最大に発揮するには?

筋肉を最も効率よく使うには、最大筋力の30~35%程度の負荷が良いことになります。

例えば、自転車で速く走ろうとする場合、最大筋力の30~35%になるようにギアを選ぶのが最も効率的と言えます。
パワーが大きいと言うことは、筋肉が一定時間に多くの仕事をすると言うことです。
これは筋力発電のような話に例えると分かりやすいかと思います。

省エネを狙って自転車を漕ぐことで自宅の電力をまかないたいと考えたとしましょう。
ピーク電力を高くしたい場合、ペダルの重さを漕ぐ人の最大筋力の30~35%になるようにすると良いことになります。

ギアを軽くしてスピードを高め過ぎても、ギアを重くしてゆっくり力を出すようにするのもダメと言うことです。
だいたい3分の1程度の力が一番理想的なので、必要とされる力が最大筋力の3分の1くらいになるようにトレーニングをすると良いことになります。

ピークパワーを高めるには?

ウエィトリフティングをする男性

最大筋力の3分の1程度がパワーの最大になります。
ならばパワーを高めるには「最大筋力の3分の1程度で行えば良いのではないか」と言うことになるかと思います。
実際にそういう研究はされていて、3分の1、もしくはもう少し軽い負荷を使ってスピードを重視したトレーニングをするとピークパワーが上がると言う結果が出ています。

このようなトレーニングをすると最大筋力は、あまり高くなりませんがピークパワーは高くなります。
これは筋肉が変化すると言うわけではなくて、筋肉を制御する神経系の特性が変わってくるからと考えられています。

例えば、軽い負荷の下でたくさんの筋繊維が使えるようになる、軽い負荷の時に素早い動きができるように速筋繊維を早めに動員するような仕組みができてくるなどです。

ピークパワーを高めようとするならこれは理にかなったやり方です。

筋肉はそれなりにあるけど、素早い動きでのパワーが足りないと言う時、このようなトレーニングをすると良いでしょう。

ピークパワーの高さが必ずしも実用的とは言えない

3分の1程度の負荷でピークパワーが高くなるなら、何をおいてもその負荷を使って最大スピードでトレーニングするのが一番良いのではないかと思うかもしれません。

パワーが大きいと言うことは、対象物に対して大きな力学的エネルギーを与えることができるので、ピークパワーを高めるのはとても重要なことです。
ですが、この考え方ではピークパワーしか見ていません。

ピークパワーを競い合う競技があれば、そのトレーニングがベストかもしれません。
でも、現実のスポーツではそうではありません。
さらに負荷がかかる状況で大きなパワーが必要な場合もありますし、その逆もあります。
実際のスポーツでは、刻々と変化する状況で様々な負荷でのパワー発揮が求められます。

ピークパワーを高めるのは、モーターや自動車のエンジンと同じように筋肉の性質をカタログでの数値化したにすぎません。
エンジンのパワーは馬力で表示されますが、これは限定的な条件下での数字です。

例えば、280馬力と書いてあれば、最もパワーが出やすい条件で280馬力が出ると言うことです。
ピークパワーだけでみると200馬力よりも上と言うことになりますが、色々な条件の下で幅広く200馬力が発揮されるものもあります。
一定の条件でしか280馬力が出ないものよりも日常で幅広く使える200馬力の方が実用性は高いと言えます。
いくらピークパワーが高くても安定して200馬力が出せる方が実用的になるのです。

本当に目的に合ったエンジンを選ぶには、どう言う回転速度の時にどう言うパワーが出るかを見ないといけません。
これはスポーツでも同じことが言えます。

様々な条件に適応したパワー発揮を高めることが重要

ダッシュ

筋肉もエンジンと同じで一番良い条件では高いパワーが出るけど、条件が変わるとあまりパワーが出ないのでは使い物になりません。
力、速度の関係を全体的に見据えた上で、高いパワーが出る範囲を広げていくことが重要になります。

重い負荷がかかった時も軽い負荷がかかった時も、それなりにパワーを発揮できるようにしておくと、スポーツの様々な場面に対応したパワー発揮ができるようになります。
これはピークパワーを高めるよりも優先順位が高いことです。

具体的には、70%1RM程度の負荷でトレーニングをしていくと、筋肉を太くしながら筋力が増えていくので、幅広い条件下でのパワー発揮能力が高くなっていきます。
スピード、軽い負荷でのパワーはあまり変わりませんが、重い負荷でのパワーがより高くなります。

基本的な筋力トレーニングをして基本となる筋力を高めることが重要と言えます。
そして、筋力を高めた上で軽い負荷でスピード重視するトレーニングをしていくと良いでしょう。
これによって全体として大きなパワーカーブを得ることができます。

スポーツパフォーマンスを高めるには、基本の筋力トレーニングをしてからスピード重視のトレーニングをすることが大切になります。
そのスポーツ特性に合わせた様々な負荷でのパワートレーニングをすると良いでしょう。

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