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自重トレーニング、実際には何kgを持ち上げているのか? 負荷の科学

腕立て伏せを10回行ったとき、筋肉は実際にどれだけの重さを動かしたのでしょうか?その答えは「体重」ではありません。科学者たちがフォースプレート(床反力計)を用いて正確に測定した特定の割合が存在します。

床反力(GRF): 運動負荷測定の基準

研究者たちが自重トレーニングの実際の負荷を知りたい場合、フォースプレート(床反力計)を使用します。床に埋め込まれた精密機器が、毎回の反復時に手や足にかかる力をリアルタイムで測定します。

これは推測ではありません。直接的な測定結果です。

研究結果

Journal of Strength and Conditioning Researchに掲載された2つの重要な研究が、腕立て伏せのバリエーションごとのGRFを測定しました:

Ebben et al. (2011)

Ebbenの研究チームは、様々な腕立て伏せの姿勢で参加者の手の下にフォースプレートを置き、体重に対する支持割合を測定しました [1]:

種目 体重比率 根拠
スタンダード・プッシュアップ 64% フォースプレートGRF測定
膝つきプッシュアップ 49% フォースプレートGRF測定
デクライン・プッシュアップ (足を30–60cm高くする) 70–74% フォースプレートGRF測定

Suprak et al. (2011)

Suprakの研究チームは独立して、膝つきプッシュアップを体重の53%と測定しました [2]。Ebbenの49%という結果と近いこの数値は、約50%という推定値に対する信頼性を高めています。

ダイヤモンド・プッシュアップ

ダイヤモンド(ナローグリップ)プッシュアップは上腕三頭筋の活性化を増加させますが、重心の位置はスタンダードプッシュアップと同じです。GRFは手の幅ではなく重心の位置によって決定されるため、総負荷は64%で変わりません [1]。

よくある誤解: ダイヤモンドプッシュアップがきつく感じる理由は、総負荷が高いためではなく、筋肉の動員パターンが異なるためです。

全身懸垂運動: 単純な物理法則

全身がぶら下がる運動 — 懸垂(プルアップ)ディップス — では、計算は非常に単純です:

ニュートンの第3法則: 体がバーにぶら下がっている場合、バーは体重全体を支えなければなりません。負荷が分散されることはありません。

種目 体重比率 根拠
懸垂 (すべてのグリップバリエーション) 100% ニュートンの第3法則
平行棒ディップス 100% ニュートンの第3法則

グリップの幅(スタンダード、ワイド、チンアップ)はどの筋肉が寄与するかを変えますが、体が発揮しなければならない総出力は変えません。

下半身: 引き算モデル

自重スクワットは異なる計算が必要です。スクワットをするとき、脚はあなたの体重全体を押し上げますが、バーベルスクワットの場合、バーベルはあなたの体重の上に追加される重さです。

自重スクワットの能力をバーベル相当の重量に変換するには、体重を引く必要があります:

相当するバーベル重量 = 推定1RM − 体重

体重70kgの人が自重スクワットを20回行った場合、推定1RMは約93kgです(Epleyの公式)。したがって、バーベルスクワットの相当重量は 93 − 70 = 23kg になります。93kgではありません。

含まれていない種目(とその理由)

自重 ↔ ウェイト換算器から以下の人気種目を意図的に除外しました。これは科学的根拠が不十分なためです:

  • アーチャー・プッシュアップ: 総GRFはスタンダードと同じ(64%)ですが、腕ごとの非対称な負荷を確実にモデル化できません。
  • パイク・プッシュアップ: GRFの研究が存在しません。角度による推定値の幅が広すぎます(66–95%)。
  • ピストル・スクワット: 片側から両側への変換には両側性欠損(bilateral deficit)のデータが必要ですが、現在文献に存在しません。
  • シュリンプ・スクワット および ブルガリアン・スプリット・スクワット: ピストルスクワットと同じ制限があります。

誤解を招く数値を提供するよりも、数値を提供しない方が良いと考えています。

ご自身で確認してみてください

あなたの具体的な数値が気になりますか? Calipath換算器は、これらの正確な比率を使用してウェイトトレーニング相当の負荷を計算します。体重を入力して種目を選択するだけで、すぐに結果が表示されます。

また、自重トレーニングの旅において次のステップが何であるかを知りたい場合は、Calipath プログレッションマップで現在地と目標を確認できます。


参考文献

  1. Ebben WP, Wurm B, VanderZanden TL, et al. (2011). "Kinetic analysis of several variations of push-ups." Journal of Strength and Conditioning Research, 25(10), 2891–2894.
  2. Suprak DN, Dawes J, Stephenson MD. (2011). "The effect of position on the percentage of body mass supported during traditional and modified push-up variants." Journal of Strength and Conditioning Research, 25(2), 497–503.