【専門家に聞いてみた】心拍数の計測できるPRO TREK Smart WSD-F21HRを使った疲れない、持久力を高める歩き方とは？

心拍数が人々の体調管理や、アスリートのトレーニングに役立つといわれているのはご存じの方も多いだろう。簡単に説明すると、心拍数とは1分間に心臓が拍動する回数。一般成人の安静時の心拍数は、1分間に約60～80回とされている。当然、どのくらいの運動なのかで、心拍数の上がり方は異なる。

前河洋一教授（国際武道大学体育学科） サロマ湖100kmウルトラマラソン6位（1999年）や富士登山競走完走などの実績をもち、自身の心拍数をも計測実証するなど、心拍数の研究に精通している。 筑波大学時代には箱根駅伝5区で活躍。各地の講演会では、ジュニアアスリートからマスターズに至る初心者から上級者までの方々を幅広く指導し、また健康つくり事業では、ウォーキングからジョギングの指導も行っている。主な著書に「ありそうでなかったマラソンの教科書」他。

今回は、心拍数が計測できるCASIOのアウトドアスマートウォッチ PRO TREK Smart WSD-F21HR（以下、F21HR）を使って「疲れない登山」や「身体能力を向上させる登山」は可能なのか、またそれを実践するにはどうしたらいいか、トレーニング科学のスペシャリストである国際武道大学体育学科 前河洋一 教授にお話を伺ってみた。その後、実際にF21HRを使用して、心拍数をコントロールしながら登山をして、自分が思うような目的での登山がどうすればできるか、試してみたので早速レポートする。

目次

• 心拍数が上がると、なぜ疲れるのか？
• 運動強度を表す「心拍ゾーン」で運動の中身が変わる
• 疲れない登山のカギは「脂肪を燃焼させて歩いているかどうか」
• 登山では急坂などでの心拍数の上下変動に要注意
• 持久力を高めるなら心拍ゾーン３～４で登る
• 疲れにくい体には最大酸素摂取量もポイント
• 疲れをためない登山、持久力をつける登山を意識して、実際に心拍数登山をしてみた
• まとめ

心拍数が上がると、なぜ疲れるのか？

例えば、平地の舗装路5kmがあるとします。この距離を同じ人が全速力で走ったとしても、時間かけてゆっくり歩いたとしても、移動した距離は一緒なので、消費エネルギーはほとんど同じです。

ですが、走った後の疲労感はどちらにあるかというと、全速力で頑張った方。なぜ同じ消費カロリーなのに疲れ方に違いが出てくるのでしょう？違いは、一方は20分で250キロカロリー消費した。もう片方は1時間かけて250キロカロリーを消費したという部分です。ここに心拍数が関係してくる。

前者は心拍数がかなり高い状態で走っています。一方後者はあまり上げずに歩いています。そして両者の疲れた方の決定的な違いは「使われたエネルギー源が違う」のです。全速力の前者の方はグリコーゲンがエネルギーとして消費されているけれども、後者はエネルギーとして脂肪が主に活用されています。グリコーゲンを消費し続けると疲労困憊で動けなくなります。脂肪が燃焼している限りは運動を続けることができます。つまり運動時の心拍数の高さは使われるエネルギー源の違いであり、それによって疲れ方や運動による効果が大きく違ってくるのです。

ちなみに、体脂肪を燃やすにはどちらがいいかというと、実はあまり変りません。というのは、歩いた方は有酸素運動なので脂肪が歩いている最中に使われていますが、全速力で走った方は、走っている最中こそ脂肪は使われにくいのですが、走った後の疲労回復過程で脂肪燃焼が起こります。運動後に脂肪燃焼する「アフターバーニング」という作用です。脂肪の燃焼に関していえば、疲れ方は違うのに、結果としての効果は変わらないということです。

登山の専門家ではないが、ご自身の心拍数をも計測検証するなど、心拍数の分野に精通している前河洋一教授。日本スポーツ協会公認日本陸上競技連盟上級コーチでもある。

運動強度を表す「心拍ゾーン」で運動の中身が変わる

心拍数の高さ（低さ）というのは、絶対的な数字ではなく、人それぞれの相対的な高さです。心拍数を使って狙った運動をするためには、まず最大心拍数の何%での心拍数で行った運動なのかを知ることが重要です。個人差はあるものの、自分の最大心拍数（bpm）は220から実年齢を差し引いた数値を目安とします。このため心拍数の上限は一般的には加齢とともに下がってきます。

健康づくり程度であれば、息を切らさず、動き続ける程度で十分です。脂肪を燃やそうとするならば、もうちょっと上のレベルで運動しないといけません。それ以上になると、ここからはトレーニングの領域です。持久力を向上させるなどの目的であれば、もっと頑張るゾーンまで引き上げないといけません。ただ、心拍数を100%に近づければいいということではありません。最大心拍数90％以上となると、有酸素ではなく無酸素的な持久力を向上させるのに効果的な運動になってしまいます。

• ゾーン５：90～100％・・・無酸素性持久力向上
• ゾーン４：80～90％・・・スピードの持久力向上
• ゾーン３：70～80％・・・有酸素性持久力向上
• ゾーン２：60～70％・・・脂肪燃焼
• ゾーン１：50～60％・・・ウォームアップ、クールダウン、ウォーキング

＊心拍ゾーンについてはPRO TREK Smart ウェブサイトも参照。％は最大心拍数に対する割合

WSD-F21HRでは行動中、心拍数とともに心拍ゾーンも確認できる。※そのためには最大心拍と安静時心拍の初期設定が必要なので注意。

疲れない登山のカギは「脂肪を燃焼させて歩いているかどうか」

最大心拍数の80%以下（ゾーン3以下）であれば、基本的に酸素が十分足りている状態なので、体内の脂肪をエネルギーに変えられています。60%〜70%（ゾーン2）なら、間違いなく脂肪の燃焼が起きているでしょう。脂肪をエネルギーとしている状態であれば、疲労が蓄積されることにはなりません。ただし、普段ほとんど運動していない人だと、その領域でも乳酸が出てしまう（筋肉疲労が起こる）こともあると思います。また、脂肪が（エネルギーとして）使えるか、使えないかで、乳酸の出方は違います。

最大心拍数の70%以下までに抑えて歩ければ、脂肪をエネルギーに変えて疲れない登山が可能。

登山では急坂などでの心拍数の上下変動に要注意

マラソンの終盤などにダッシュをすれば乳酸は一時的に出ますが、マラソンでもペースを抑えて一定ペース走れば、基本的に乳酸が蓄積されることはありません。ですが、登山となると自身の体を持ち上げようとするため、ぐっと踏ん張って筋肉を使うことがありますよね。筋肉へのダメージを与えるので乳酸は出る可能性はあります。乳酸が出ているということは、心拍数は上昇している。つまり、酸素不足の状態です。運動強度に対し、酸素が足りてないわけです。心拍数は上がり、必要量の酸素を供給できていなければ、乳酸は溜まり、疲労が蓄積してしまいます。

その他にも、緩やかな上り坂を歩いている程度ならば心拍数が急に上ることはあまりないでしょう。ただ登山ではそうもいきません。坂の緩急、岩場の乗越し、上り下りの変化など、多様な地形が当然マラソン以上に出てくるため、心拍数が変動しやすいといえます。心拍数が急に上下に変動しすぎるのも、疲労という点ではマイナス要因です。

疲れない登り方をしたいのであれば、時間をかけて心拍数を極力上げ下げしないように歩いた方が、楽に登れるはず。心拍数が上がりっぱなしだと体はもたないので、一瞬上がっても、また落として、定常状態に戻す。定常状態の時間を長く保っていられれば、あまり苦しまずに、登れるのではないかと思います。心拍数の上げ下げをできるだけ抑えた方が、最終的には疲労感は少ないものです。そういう意味では、今、息苦しいなと思った時に心拍数を確認し、高ければ少し登るペースを落としたり、休憩を入れたりする。そのような対応をすれば、誰でも無理なく、前進できると思います。

山には起伏が多いため、心拍数の上げ下げは大きくなりがち。

持久力を高めるなら心拍ゾーン３～４で登る

例えば、マラソンの初心者が完走を目的とするのであれば、頑張るトレーニングは一切必要ありません。ゆっくり、心拍数を上げずに走る距離を伸ばすように指導します。ですが、完走タイムを縮めたいとなると、より速いペースで走ることに慣らさないといけません。そうなると心拍数をあげ、持久力を高めるトレーニングが必要となるわけです。持久力をつけるとなると、最大心拍の70～90%、心拍ゾーンは3もしくは4あたりの範囲で運動するのが効果的です。重要なのはギリギリまできつく動いたからといってより持久力がつくというわけではないことです。

トレーニングを続けていけば、同じ負荷の運動でも、心拍数が上がりにくくなっていきます。よりスピードを上げられるわけです。またトレーニングしている人は心拍数を急激に上げても、１分ほど休めばストンと落ちますが、運動してない方はずっと息を切らし、心拍数はなかなか下がらない状態が続きます。

最大心拍数の70～80%で歩けば、徐々に同じ運動でも心拍数が上がりにくくなり、持久力が付いてくる。

疲れにくい体には最大酸素摂取量もポイント

持久力のもう一つの指標として、アップダウンが激しい山登りでも速く歩ける方は、最大酸素摂取量（VO2 max(Vはドットつき)）が大きいと思います。最大酸素摂取量とは身体が取り込むことのできる最大の酸素量のこと。最大酸素摂取量が増えると体内の酸素不足が起こりにくくなる＝疲れにくくなり、強い運動に対してもゆとりが出てきます。同じ運動であれば、体力は長持ちしますし、同じ距離であればスピードは上がります。最大酸素摂取量を向上させるのには、心拍数を意識して上げたり下げたりするのが効果的です。一定負荷を与え続けるよりも頑張る部分と休む部分を繰り返した方が、酸素摂取量を刺激してくれます。これがいわゆる「インターバルトレーニング」です。

レベル以上の山を一気に登れと言ってもムリな話ですよね。段階を踏んで、酸素を全身に届けられるようにしなくてはなりません。だから、心臓や肺といった心肺機能が大事になってきます。長くゆっくり山を登るなどして、酸素を身体の末端まで送り届けるようにしたほうがいいでしょう。特に標高が高い山に行けば行くほど、最大酸素摂取量の関わりは色濃く出ます。酸素が薄い中で、何%の酸素を活用できるか。高所登山になればなるほど、重要性は高まりますね。

最大酸素摂取量の効果的な向上方法としては、心拍数の上下動をより多く行うこと。

次ページ：WSD-F21HRを使って心拍数登山を実践してみた

疲れをためない登山、持久力をつける登山を意識して、実際に心拍数登山をしてみた

さっそく前河教授のご意見を踏まえ、10月下旬に丹沢の大山（標高1251.7m）で疲れない登り方、トレーニングのための登り方の2パターンの歩き方を実践してみた。登り口はヤビツ峠（標高761m）からで、テント泊を想定し、背負った荷物は9.215kg。なお、筆者（41歳）の最大心拍数は179bpm。

バックパックの重さは9.215kg。だいたいテント1泊分といったところ。

登り始める前に、F21HRの設定を忘れずに。安静時心拍数と最大心拍数を設定。また「ゾーンアラート」機能で、まずゾーン2を超えるとアラートが鳴るように設定した。

疲れにくい登り方には脂肪を燃焼させるペースで

まずは、疲れない登り方からスタート。肌寒いので、薄手のフリースジャケットを着て登る。できる限り心拍ゾーン2の状態で登る。おさらいすると、ゾーン2は脂肪燃焼、ゾーン3は持久力向上だ。登りはじめの400mほど進むところで、急に心拍数が上昇するなど、心拍数の上がり加減がつかめずにいたが、徐々にペース感覚が慣れてきた。ゾーンアラートを設定しているため、ゾーン2を超えたところで時計からバイブレーションと共に通知され、表示を見るとゾーンが「3」を示し、点滅している。アラートがあることでペース感覚をつかむのはすぐにできた。

感覚がつかめてからは、心拍数は110bpm前後で、心拍ゾーン2をキープしながら登ることができた。登山中の状態はと言うと、息が少し早まり、汗が出る感じはしたが、滴れ落ちるほどではない。話しながら登っていられるペースだ。勾配が上がるところでは、心拍数が上昇しないように、ペースを落とし、小股で登るように心がけた。約9kgの荷物を背負っていたものの、大山山頂までの登りタイムはコースタイム通りの80分だった。

心拍ゾーンをアラートで確認。バイブレーションで知らせてくれる。

ちなみに、山頂からはヤビツ峠までなるべく早めに下山するも、汗をかきやすいが、心拍数はなかなか上がらず、ゾーン2もしくはゾーン1（最大心拍数の50～60％）。下りの移動ペースはそこそこ早まるものの、登山道特有の凸凹した形状もあり、足運びが難しいところもあり、随所でペースダウン。心拍数は低いままであった。参考に、下図が当時の山頂までの登りの心拍数のグラフ。

トレーニングを意識してゾーン3キープを目指すが……

ゾーン2のキープは最初こそペースをつかむのに戸惑ったが、おおむねすぐに慣れることができた。しばし休憩を入れ、次にトレーニングを意識した、ゾーン3キープでの登山をスタート。

同じ約9kgの荷物を背負い、心拍ゾーン3を意識して登る。心拍ゾーン3は持久力、そして4は筋力・スタミナ向上の領域だ。登りはじめの400mぐらいから急激に心拍数が上がりはじめた。実際のところ、ゾーン3をキープして登るのはかなり難しい。どうしてもゾーン4にまで心拍数が上昇してしまうからだ。

心拍ゾーン4となると、息は上がるし、鼻水もかなり出てくる。全身から汗が吹き出してくる感じだ。特に脇下、胸部、背中はダラダラと汗をかく。フリースジャケットを脱ぎたくなるくらい、発汗している。できる限り勾配がキツいところもペースを落とさずに登りつつ、適度に休んでゾーン3に戻そうとするが、休むとゾーン2まで落ちそうになってしまう。

心拍数が高い状態であると、ゾーンを保ち続けるのはかなり慣れが必要のようだ。中盤から体が疲れ、時折、ペースを落とさざるを得ない。山頂に着いた時のタイムは53分。コースタイム80分に対し、約3分の2のタイムで登ったことになる。終盤の勾配がキツくなっているところでは、筋肉が疲労しているのか、足が重く感じた。ゾーン4（最大心拍数の80～90%）は、体への負荷が大きく、乳酸が出てくる領域。足を上げるのに、重く感じてもおかしくはないだろう。

登山中でも見やすい表示画面。トレーニングを意識しての登山となると、心拍ゾーンは4になりがちだった。

下図が2回目の持久力向上を目指してゾーン3を意識した登山。どうしてもゾーン4になりがちだった。

まとめ

心拍数を使って疲れない登山を実践することはそれほど難しくはない。ゾーン2（最大心拍数の60～70％）をキープするということは、自分の場合に関してはコースタイムをキープした登りとほぼ同等であった。ただ今回は約9kgの重量を背負っていた。気温も含め条件が異なれば目安も変わってくるだろう。

脂肪をエネルギーとして燃焼、最大心拍数の80%以内であれば乳酸は出にくい。とはいえ、勾配が急なところでは、やや抑え気味のペースで登ることを心がけないといけない。個人差や天候等にもよると思うが、発汗はややするので、状況に合わせてウェアリングは調整は必要だ。

一方、トレーンニングを目的とする登山にはゾーン4か3。初めて心拍数を意識しての登山だったこともあってか、高心拍数ではなかなかキープするのが難しかったという印象だ。どんどん乳酸も溜まって体は疲労していき、思考も鈍ってくる。ただ、そんな時こそF21HRのゾーンアラートはなかなか役に立った。より疲れない体づくりという意味では、最大酸素摂取量を増やすための意識的な心拍数上下トレーニングも有効だ。

心拍ゾーンを保つには感覚的なものもあるが、ペースをつかむまでは、ある程度経験を要するようだ。そういった意味では、PRO TREK Smart WSD-F21HRは手首で手軽に心拍計測ができ、表示やアラートで心拍ゾーンが把握しやすい。もちろん、ペースや距離、高度なども随時チェック可能だし、最大酸素摂取量の計測も設定できる。のんびりと疲れない登山をしたい方、持久力やスタミナをつけて登山に挑みたい方など、幅広い方に最適なスマートウォッチだと言えるだろう。

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