クリティカルパワーとは?疲れずに続けられる強度の境目とW′

クリティカルパワーとは?疲れずに続けられる強度の境目とW′ 運動科学

結論から言うと——クリティカルパワー(CP)は、体の反応が安定したまま運動を続けられる強度の上限です。CPより下の強度なら呼吸や代謝の反応は落ち着きますが、CPを超えると落ち着かず、いずれ続けられなくなります。そのためCPは「疲労の境目」とも呼ばれます(Poole ら 2016)。

よくある誤解正しい理解
CPなら何時間でも続けられるCPは反応が安定するかしないかの境目で、CPより上は続けられる時間に限りがある(Poole ら 2016)
強度は最大酸素摂取量の何%で決めるのがいちばんCPを基準に強度を決めると、体の反応をそろえやすい(Poole ら 2016)
CPを測るには何日もテストが必要3分間の全力こぎの最後のパワーが、CPとほぼ同じだった(Vanhatalo ら 2007)

クリティカルパワーをたとえ話でつかむ

クリティカルパワーは「収入と貯金」で考えるとわかりやすくなります。CPは毎月の収入で、収入の範囲で使うぶんには家計(体)は回り続けます。CPを超えて使うと、その差額は貯金(W′)から出ていき、貯金が尽きたところで続けられなくなります。

クリティカルパワーとW′

意味
クリティカルパワー(CP)パワーと続けられる時間の曲線が近づいていく下限の値(漸近線)
W′(ダブリュープライム)CPを超えて行える仕事の量
2つを合わせるとCPを超える強度で、どれだけの時間続けられるかを予測できる

出典:Poole ら(2016)。パワーと続けられる時間の関係は双曲線の形をしていて、この形は動物の種類、運動の種類、筋肉の種類をこえて共通しています。

3分間の全力テストでCPを推定する

運動習慣のある10人が、3分間の全力の自転車こぎと、従来のCPの測り方(一定の強度で何度もこぐテスト)の両方を行った研究です(Vanhatalo ら 2007)。

測ったもの3分間の全力テスト従来の方法
CP(最後のパワー)287 W287 W
W′(CPを超えた仕事)15.0 kJ16.0 kJ

出典:Vanhatalo ら(2007)。3分間の全力こぎでは、パワーは135秒以内に一定の値まで下がり、その値はCPとほぼ同じでした(r=0.99)。10人中8人で、差は5 W以内でした。

クリティカルパワーをトレーニングに生かす

  • 強度の基準にする:最大酸素摂取量や乳酸閾値の何%かで決めるより、CPを基準にすると体の反応をそろえやすい(Poole ら 2016)
  • CPより上は「貯金」を使う:CPを超える強度ではW′が減っていき、尽きると続けられなくなる(Poole ら 2016)
  • 測り方は手軽にもできる:自転車なら3分間の全力テストで推定できる(Vanhatalo ら 2007)

心拍数で強度を決める方法は最大心拍数の推定式、全力を出さずに持久力を測る方法は最大下有酸素性テストの記事で解説しています。

クリティカルパワーの試験に出るポイント

  • パワーと続けられる時間の関係は双曲線(Poole ら 2016)
  • CPは反応が安定する強度と安定しない強度の境目=疲労の境目(Poole ら 2016)
  • W′はCPを超えて行える仕事の量(Poole ら 2016)
  • 3分間の全力こぎの最後のパワーはCPとほぼ同じ(Vanhatalo ら 2007)

クリティカルパワーのよくある質問

Q
CPと乳酸閾値は同じですか?
A

同じではありません。Poole ら(2016)は、乳酸閾値や最大酸素摂取量を基準にするより、CPを基準に強度を決めると、体全体と筋肉の中の反応をそろえやすいとしています。

Q
ランニングでもCPはありますか?
A

パワーと続けられる時間の双曲線の関係は、運動の種類をこえて共通しています(Poole ら 2016)。ランニングでは、パワーのかわりに速度で考える「クリティカルスピード」が使われます。

Q
3分間の全力テストは誰でもできますか?
A

全力で3分間こぎ続けるきついテストです。Vanhatalo ら(2007)の対象は運動習慣のある人でした。体調に不安がある場合は無理をしないでください。

クリティカルパワーの理解度チェック

Q
問題1:W′とは何か。
A. CP以下で行える仕事の量
B. CPを超えて行える仕事の量
C. 最大心拍数
D. 最大酸素摂取量
A

正解:B。CPを超えて行える仕事の量です(Poole ら 2016)。

Q
問題2:CPより上の強度で起こることはどれか。
A. 反応が安定する
B. 反応が安定せず、続けられる時間に限りがある
C. いくらでも続けられる
D. 疲れない
A

正解:B。反応が安定せず、W′が尽きると続けられなくなります(Poole ら 2016)。

Q
問題3:3分間の全力こぎで、パワーが一定になるまでにかかった時間はどれか。
A. 10秒以内
B. 135秒以内
C. 10分
D. 一定にならない
A

正解:B。135秒以内に一定の値まで下がりました(Vanhatalo ら 2007)。

クリティカルパワーの覚え方

収入と貯金
CP=毎月の収入(その範囲なら回り続ける)
W′=貯金(CPを超えた分はここから)
貯金ゼロ → 続けられない

クリティカルパワーのまとめ

  • CPは反応が安定したまま続けられる強度の上限
  • CPを超えるとW′を使い、尽きると続けられなくなる
  • 自転車なら3分間の全力テストで推定できる

クリティカルパワーの語源と必須用語

語語源意味
Criticalギリシャ語 kritikos(分ける、判断する)境目の、臨界の
Asymptoteギリシャ語 asymptotos(交わらない)漸近線
Hyperbolaギリシャ語 hyperbole(行き過ぎ)双曲線
用語読み方意味
クリティカルパワーくりてぃかるぱわー反応が安定したまま続けられる強度の上限
W′だぶりゅーぷらいむCPを超えて行える仕事の量
パワー−持続時間関係ぱわー−じぞくじかんかんけい強度と続けられる時間の関係
クリティカルスピードくりてぃかるすぴーどランニングなどで使う速度版のCP

参考文献

  • Poole DC, Burnley M, Vanhatalo A, Rossiter HB, Jones AM. (2016) Critical power: an important fatigue threshold in exercise physiology. Medicine & Science in Sports & Exercise 48(11): 2320–2334. doi:10.1249/MSS.0000000000000939
  • Vanhatalo A, Doust JH, Burnley M. (2007) Determination of critical power using a 3-min all-out cycling test. Medicine & Science in Sports & Exercise 39(3): 548–555. doi:10.1249/mss.0b013e31802dd3e6

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