パワーとは?筋力・スピードとの違いと年齢で早く落ちる理由

パワーとは?筋力・スピードとの違いと年齢で早く落ちる理由 運動科学

結論から言うと——パワーは「力×速度」で表され、すばやく大きな力を出す能力です。筋力(どれだけ大きな力を出せるか)とは別のもので、年齢とともに筋力より早く、大きく落ちていきます(Reid と Fielding 2012)。65〜89歳の研究では、筋力の低下が1年あたり1〜2%だったのに対し、脚のパワーは約3.5%でした(Skelton ら 1994)。

よくある誤解正しい理解
パワーと筋力は同じ意味筋力は力の大きさ、パワーは力×速度。年齢による落ち方も違う(Reid と Fielding 2012)
筋力が落ちていなければ動きも衰えない健康な高齢者では約3年で筋力は保たれたが、脚のパワーは8.8%落ちた(Reid ら 2014)
パワーはスポーツ選手だけに必要高齢者では、パワーは日常の動作の衰えを予測する大切な指標とされる(Reid と Fielding 2012)

パワーをたとえ話でつかむ

同じ荷物を2階へ運ぶとき、ゆっくり運んでも急いで運んでも、した仕事の量は同じです。違うのは「どれだけ速く仕事をしたか」で、これがパワーです。筋力は「持ち上げられる荷物の重さ」、パワーは「その荷物をどれだけ速く運べるか」にあたります。

パワーの式と単位

表し方式単位
力と速度からパワー=力×速度W(ワット)=N×m/s
仕事と時間からパワー=仕事÷時間W(ワット)=J÷s

計算例(仮の数値)

1,000N(ニュートン)の力でバーを0.5m/sで持ち上げると、パワーは1,000×0.5=500Wです。同じ1,000Nでも1.0m/sで持ち上げれば1,000Wになります。数値は計算のための仮の値です。

筋力・スピード・パワーの違い

能力何を表すか例
筋力出せる力の大きさどれだけ重いものを持ち上げられるか
スピード動きの速さどれだけ速く動けるか
パワー力×速度重いものをどれだけ速く持ち上げられるか、どれだけ高く跳べるか

筋力を伸ばすための重さの決め方は筋力向上のための負荷強度の記事で解説しています。

年齢とパワー

研究対象・方法結果
Skelton ら 1994(65〜89歳の男女100人)年齢ごとの筋力と脚のパワーを比べた筋力は1年あたり1〜2%、脚のパワーは約3.5%の差。男性ではパワーの低下が筋力より速かった
Reid ら 2014(高齢者48人、約3年)健康な高齢者と、動きに制限のある高齢者を追跡した脚のパワーはどちらも約9%低下(8.8%と8.5%)。健康な高齢者では筋肉の大きさと筋力は保たれていた
Reid と Fielding 2012(総説)高齢者の筋パワーの研究をまとめたパワーは筋力より早く、大きく落ち、日常の動作の衰えを予測する大切な指標

Skelton ら(1994)では、体重あたりのパワーが、低い椅子からの立ち上がりの時間や、上れる段差の高さに関係していました。年齢とともに筋肉が減る現象についてはサルコペニアの記事も参考にしてください。

パワーをトレーニングに生かす

  • 筋力とパワーを分けて評価する:筋力が保たれていても、パワーは落ちていることがある(Reid ら 2014)
  • 「速く動く」要素も入れる:パワーは力×速度なので、力を大きくするだけでなく、すばやく動く練習も意味がある
  • 年齢が上がるほどパワーを意識する:パワーは筋力より早く落ちる(Reid と Fielding 2012)

持病がある人や、転倒などが心配な人は、医師や専門家に相談してから運動を始めてください。

パワーの試験に出るポイント

  • パワー=力×速度=仕事÷時間。単位はW(ワット)
  • 筋力は力の大きさ、パワーはすばやく大きな力を出す能力
  • 65〜89歳で、筋力の低下は1年あたり1〜2%、脚のパワーは約3.5%(Skelton ら 1994)
  • パワーは筋力より早く、大きく落ちる(Reid と Fielding 2012)

パワーのよくある質問

Q
パワーを上げるには筋力を上げればいいですか?
A

パワーは力×速度なので、筋力が上がればパワーも上がりやすくなります。ただ、健康な高齢者では筋力が保たれていてもパワーが落ちていたため(Reid ら 2014)、速さの要素も大切です。

Q
なぜ筋力よりパワーの方が早く落ちるのですか?
A

健康な高齢者では、パワーの低下には筋肉に指令を出す神経の働きの低下がかかわっていた可能性があります(Reid ら 2014)。

Q
パワーはどうやって測りますか?
A

垂直跳びの高さと体重から計算する方法や、専用の機械で脚を伸ばす動作のパワーを測る方法があります。

パワーの理解度チェック

Q
問題1:パワーを表す式として正しいものはどれか。
A. 力+速度
B. 力×速度
C. 力÷速度
D. 力×時間
A

正解:B。パワー=力×速度(=仕事÷時間)です。

Q
問題2:Skelton ら(1994)で、65〜89歳の脚のパワーの1年あたりの低下はどれくらいだったか。
A. 約0.5%
B. 1〜2%
C. 約3.5%
D. 約10%
A

正解:C。筋力の1〜2%より大きく、約3.5%でした。

Q
問題3:1,000Nの力で0.5m/sで持ち上げたときのパワーはどれか。
A. 50W
B. 500W
C. 1,000W
D. 2,000W
A

正解:B。1,000×0.5=500Wです。

パワーの覚え方

パワー = 力 × 速度 = 仕事 ÷ 時間(W)
筋力 = 荷物の重さ
パワー = その荷物を運ぶ速さ

年をとると:パワー(約3.5%/年)> 筋力(1〜2%/年)

パワーのまとめ

  • パワーは力×速度で、すばやく大きな力を出す能力
  • 筋力とは別の能力で、年齢とともに筋力より早く落ちる
  • 筋力だけでなく、速く動く要素も意識して鍛える

パワーの語源と必須用語

語語源意味
Powerラテン語 potere(できる)パワー、仕事率
Watt蒸気機関を改良したジェームズ・ワットの名前パワーの単位
Velocityラテン語 velox(速い)速度
用語読み方意味
パワー(仕事率)ぱわー力×速度。時間あたりの仕事の量
筋力きんりょく筋肉が出せる力の大きさ
ワット(W)わっとパワーの単位。1秒あたり1J(ジュール)の仕事
仕事しごと力×動いた距離。単位はJ(ジュール)
ニュートン(N)にゅーとん力の単位

参考文献

  • Reid KF, Fielding RA. (2012) Skeletal muscle power: a critical determinant of physical functioning in older adults. Exercise and Sport Sciences Reviews 40(1): 4–12. doi:10.1097/JES.0b013e31823b5f13
  • Skelton DA, Greig CA, Davies JM, Young A. (1994) Strength, power and related functional ability of healthy people aged 65-89 years. Age and Ageing 23(5): 371–377. doi:10.1093/ageing/23.5.371
  • Reid KF, Pasha E, Doros G, et al. (2014) Longitudinal decline of lower extremity muscle power in healthy and mobility-limited older adults: influence of muscle mass, strength, composition, neuromuscular activation and single fiber contractile properties. European Journal of Applied Physiology 114(1): 29–39. doi:10.1007/s00421-013-2728-2

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