Raphael Brandonは、ヤングアスリートのための持久力トレーニングの利点を探っています。
発達生理学の科学は、子供のトレーニングに関するいくつかの重要な質問への答えを提供することができます。そのような疑問の1つは、子供は大人用の持久力トレーニングを少ない量で行うべきなのか、それとも自分の生理機能に合わせた別のタイプのトレーニングを行うべきなのかということである。科学的には、後者が真実であり、若者の持久力の発達に最も効果的なトレーニングのタイプと強度は、大人が用いるものとは異なることが示唆されています。この記事では、これを示すいくつかの証拠について説明します。持久力トレーニングの平均成人モデルは、最大心拍数75％の強度が20〜30分間維持されます。これを週3~5回行えば、平均的な成人ではVO2maxの25%の改善が期待できるが、この改善は一回拍出量の増加と、毛細血管、ミトコンドリアおよび酵素活性の増加による作業筋の酸素呼吸および代謝の改善の両方が要因です。
結論
簡単に言えば、以下で述べるような生理学的な議論はすべて、少なくとも無酸素閾値(AT)を達成するための心拍数の高い持久力トレーニングが子供に最も効果的であるという事実に関係しています。目標は、グリコーゲン燃焼能力に挑戦し、子供のIIa型繊維を活動させることである。思春期前の人は、1回の短い無酸素性タイプのトレーニングを行うだけで持久力を向上させることができるかもしれませんが、このタイプのトレーニングだけで十分かどうかは言えなません。
| 要約すると、思春期前の子供は平均して、正常な心血管(CV)トレーニング計画(3~5週間、最大HR 75%、20分)に従ってVO2maxを改善できるが、成人ほどではありません。思春期以降は、VO2maxのより大きな改善が可能であると思われ、これは性的成熟または単に子供の心拍出量の制限に関連している可能性があります。また、子供は初期の適応度が高いため、成人用CVトレーニングの恩恵が少ない可能性もあります。思春期前の子供は自然と健康なので、この段階でのCVトレーニングは必ずしも優先事項ではない。トレーニングの効果が大きい思春期以降は、本格的な持久力トレーニングを始めるのに最も適した時期です。 |
低年齢では制限されている嫌気的解糖の改善を介してこのタイプのトレーニングから大きな利益を得ることができるので、嫌気性のショートバーストインターバルトレーニングは思春期前の子供にはより有益であるかもしれない。子供のための最も効果的な持久力トレーニングは、心拍数がAT以上に達する高強度の連続またはインターバルトレーニングである。子供のATは最大心拍数の約85%である可能性が高く、エリートで若い持久力運動選手ではさらに高い可能性がある。
子供では低い
心血管(CV)トレーニングプログラムがフィットネスレベルにどのような影響を及ぼすかを明らかにするために、いくつかのトレーニング研究が子供で実施されています。一般的に、週3~5回、20分間以上の連続した運動を12週間続けることで、VO2maxを7~26%改善できることが研究で示されています。しかし、平均して、いくつかのより適切にコントロールされた実験の結果はこれを支持しており、子供は「大人っぽい 」CVトレーニングプログラム後にVO2maxの10%の改善を期待できます。この研究から得られた総意は、子供は有酸素運動能力を向上させることはできるが、同様のトレーニングプログラムを行った場合、成人と同程度にはならないというものである。
どうしてそうなるの？
一部の科学者は、子供におけるこのトレーニング効果低下の理由は、思春期までCVトレーニングによって能力が向上する可能性を制限する「ホルモン刺激」が存在するためであると仮定している。
ストレングストレーニングによる筋肉の大きさの増加が思春期後まで制限されるのと同様に、テストステロンなどの成長ホルモン値が上昇するまでは、持久力トレーニングによる心臓の大きさの増加は制限されると考えられます。子供の心臓は大人の心臓よりも小さく、完全な身長になるまでは自然な大きさになりません。
したがって、1回の拍動で心臓が送り出すことのできる血液量である1回拍出量は子供では低く、このことがVO2maxのさらなる改善を制限している可能性があります。
さらなるエビデンス
未熟さがトレーニングによって能力が向上する可能性を制限するという理論を支持する証拠は、持久力トレーニングを受けたエリートの子供の観察から得られます。80ml/kg/分以上のVO2maxスコアを達成できる成人と比較して、エリート子供アスリートが65ml/kg/分以上のVO2maxを有することは稀であり、このことは、良くトレーニングされた個人でさえ、可能な改善の上限があることを示唆します。また、持久力トレーニングを受けた若い運動選手のVO2maxの発達を分析した研究では、思春期前後の10ポイント程度のVO2 maxレベルの上昇が有益であることが示されています。このような体力レベルの上昇は、思春期がVO2maxのトレーニングによって能力が向上する可能性にとって重要な時期であるという考えを支持している。子供におけるトレーニング効果の低下を説明できるもう一つの要因は、平均的な子供のトレーニング前の状態が平均的な成人のトレーニング前の状態よりも高いことである。子供のVO2maxスコアは約40〜40ml/kg/分である。子供は生まれつき健康であり、女児では14歳、男児では18歳まで活動レベルに関係なく健康であり続けます。その後、CVトレーニングは健康を維持するために必要です。このように、子供が成人より高いフィットネス水準が最初からある場合、平均「成人 」CVトレーニング計画に従うとき、子供はより少ない利益しか得られないでしょう。
もっと高いレベルでのトレーニング？
長期にわたり一貫してトレーニングを受けてきた成人で、すでにフィットネスのレベルが高い場合、持久力トレーニングの基本レベル(3週間、20分、75%HRmax)はそれ以上の改善をもたらさないことが研究で証明されています。そのため、一流の持久力運動選手は週に10回から14回トレーニングするようになり、中強度の連続トレーニングに加えて最大心拍数で高強度インターバルトレーニングを行うようになります。さらに言えば、子どもについても同じことが言えるかもしれないし、すでに良好な「ナチュラル 」フィットネスを大幅に向上させるためには、平均的な成人モデルが規定するレベルよりも高いレベルまでトレーニングする必要があるかもしれません。この研究で観察された子供のトレーニングによって能力が低下する可能性を説明する第3の要因は、子供はVO2maxを改善するためにかなりのハードトレーニングを必要とするかもしれないという考えに関連しています。これは、子供が成人よりも高い無酸素閾値(AT)を有するという事実であり、そのため、最適な利益のためにはより強度の有酸素運動が必要となる可能性がある。継続的なトレーニングを行う際のATでのトレーニングは、乳酸が蓄積し始める前に維持できる最大強度であるため、フィットネスの利益のための潜在的に最良の強度であると認められている。平均的な成人のATは最大心拍数の約75%であるが、子供のATは最大心拍数の約85%であることが研究で示されており、より強度の高いトレーニングが子供に適していることが示唆されている。子供の最大心拍数を205bpmと仮定すると、連続CVトレーニングのための最適トレーニング心拍数は174bpm(205x 0.85インチ)であり、これは平均成人に通常推奨される心拍数よりかなり高いです。
子供はより多くの脂肪を燃焼する
成人と子供の間の主要な生理学的相違の1つは、有酸素性エネルギー代謝と無酸素性エネルギー代謝の間にある。子供では解糖系酵素活性がはるかに低いため、思春期後まで嫌気的解糖能力は限られています。例えば、Erikssonら(1973) [1] は、彼らの有名な研究において、11歳から13歳の少年が成人のホスホフルクトキナーゼ活性の少なくとも半分を有することを示しました。これは、子供が嫌気的解糖ではエネルギーを生産できず、有酸素性エネルギー代謝に依存していることを意味しています。これを補助するために、子供は成人よりも好気性酵素活性が高く、有酸素運動中に脂肪の大部分を燃焼する。子供はもともと好気性で脂肪燃焼が得意なので、脂肪酸系よりも解糖系に負荷をかけるような高強度トレーニングの方が、子供が限られている生理的な領域なので、より有用であることは理にかなっています。
Erikssonら(1973) [1] は、高強度持久力トレーニングが、子供の運動に対するホスホフルクトキナーゼ活性と乳酸のピーク反応を有意に増加させることを示しました。このことは、嫌気的解糖機能がトレーニングによって改善できることを示唆しています。おそらく、嫌気的解糖は好気的解糖の出発点であるので、好気的能力の向上は嫌気的代謝の発達に依存している。グリコーゲンはまず嫌気的解糖によってピルビン酸に分解され、十分な酸素が存在すると、ピルビン酸はクレブス回路に入りミトコンドリアで燃焼される。このように、嫌気的代謝と好気的代謝は表裏一体の関係にあり、持久力を発揮するための最も効率的で重要な燃料であるグリコーゲンの好気的代謝は、嫌気的解糖が発達するまで改善されない。この主張を支持するため、思春期前の子供では、Wingateテストで測定した嫌気性能力とVO2maxテストで測定した有酸素能力との間に高い相関があることが研究で示されています。このことは、若い年齢では、2つのシステムは関連しており、おそらく互いに依存していることを示唆しています。
関連ページ
1.ERIKSSON, B.O. et al. (1973) Muscle metabolism and enzyme activities after training in boys 11 to 13 years old. Acta Physiol Scand, 87 (4), p. 485-97
参照文献
BRANDON, R. (2003) Endurance Training. Brian Mackenzie’s Successful Coaching, (ISSN 1745-7513/ 4 / August), p. 8-9
参照ページ
https://www.brianmac.co.uk/articles/scni4a5.htm [Accessed 28/2/2020]
