パワータップのラインナップ、機能については
CycleOpsパワータップ　NO.1をごらんください。

今回はパワータップの有効性についてwww.cycleops.comで紹介されているものを転載いたします。

PowerTapを使ったトレーニング
著：アラン・リム、サリス・サイクリング・グループ、http:www.cycleops.com

アラン・リムのバックグラウンド
アラン・リムはカリフォルニア大学デイヴィス校にて身体運動科学と修士では運動生理学を取得した後、コロラド大学ボルダー校にて統合生理学の博士号を取得。

サイクリング界ではトレーニング・コーチとして豊富な経験を持ち、デイヴィス校サイクリングチームを初の学生チャンピオンに導き、アメリカ・オリンピックセンターにてナショナルチームのコーチを努めました。セレッシャル・シーズニング・プロフェッショナル・サイクリング・チームを立ち上げ、7UPプロフェッショナル・サイクリング・チームのゲスト・ディレクターも努めました。

コロラド大学ボルダー校のアプライド・エクササイズ・サイエンス研究室では数々のパワーメーターとハートレートモニターを使ってパフォーマンス向上させる研究に関わり結果を残しています。現在でも研究には深く関わっており、ゲストスピーカーとして全国を回っている他、最近ではプロチーム・ガーミン・チポートレの専属トレーナーとして活躍しております。

パワーとパワー測定：
パワーの定義と測定方法を説明します。

パワーの定義：
・ パワーとは時間単位に行われる「仕事」、又は時間単位に使われる「エネルギー」を意味し、単位は「joules/sec」で「watt」が使われます。

・ 「仕事」、又は「エネルギー」の単位は「joule」で、時間は「秒」が使われます。つまり1wattのパワーは1 jouleのエネルギーを1秒間に使うこと示します。100 wattは100 jouleのエネルギーを1秒間の間に使うか、又は1 jouleのエネルギーを0.01秒間に使うことになります。

・ 参考として車のパワーの単位としておなじみの1 馬力（bhp）は746 watt相当になります。そしてフロイド・ランディスなどのトッププロレーサーは30分間を400 wattの平均パワーで走ることができます。

パワー測定：
・ 自転車にかけられるパワーの測定はサイクリストから伝わるペダル、又はハブにかかる力（トルク）とペダル、又はハブの回転数の積で求められます。すなわち、パワーというのはペダルをどれだけ強く、そして早く回転させるかによって求めることができます。

・ PowerTapはリアハブの回転数とチェーンのテンションから伝わるトルクを歪ゲージで計測する仕組みになっています。

・ 実際に使用環境下で動いている自転車で見た場合、コンピュータ本体に映し出されているパワーの数値は上記で示したサイクリストからのインプットの他に前進に対する抵抗となる要素が含まれます。それらは空気抵抗や風、傾斜、重量、路面抵抗、チェーンや回転機構などの抵抗があります。

・ 一言で言うと、同じ条件下にてパワーが高いほど自転車は速く進みます。ただし、同じ環境下でもサイクリストや乗り方によって表示されるパワーの数値は変動します。それはサイクリストや自転車の重量、空気抵抗などが異なるからです。同じスピードで走行するのに、重たいサイクリストの方が軽いサイクリストよりパワーを必要とします。これは登り坂になると顕著に現れます。空気抵抗が低いポジションでの走行も同じことです。本書の後半にPowerTapの使い方を工夫することによりバーチャル風洞の様に空気抵抗を予測する方法を説明します。

パワーとエネルギー：
・ パワーは、“走行時に消費したエネルギー”と言い換えることが出来ます。走行時の平均出力と時間が分かれば、どれだけのエネルギーを消費したのか計算できます。パワータップは走行中常時この情報を伝えてくれ、そのエネルギーは「kilojoules」、又は「KJ」で表示されます。1 KJは1000 joulesです。

・ 今までハートレートモニターを使い慣れているサイクリストは消費エネルギーを「kilocalories」で表示される事に見慣れていると思います。「kilocalories」は食物を燃焼する時に発生する熱量のことで、「kilojoules」も
「kilocalories」と同じくエネルギー値で単位が異なるだけです。摂取とのバランスを考慮する場合に「kilocalories」の方がわかりやすいでしょう。しかし、ハートレートモニターが算出する「kilocalories」はあくまでハートレート情報からそれぞれのメーカーが独自で計算式を使用して算出された予測値です。パワーメーターが算出する消費エネルギーは、パワーと時間から計算した実測値ですので、より信頼性が高いものだといえます。

・ PowerTapが算出するエネルギーの「kilojoules」を、よりわかりやすい「kilocalories」へ換算する場合は、実はそのまま1:1の数値を利用できます。実際1 Kcalは約4 KJになります（4.184）。走行後にPowerTapが消費エネルギーを1000 KJと表示した場合、Kcalに換算すると約250 Kcalとなります。この数値はPowerTapのハブ部にて消費されたエネルギーであり、サイクリスト自身の消費エネルギーではありません。一般的に自転車に乗っている時は、消費エネルギーの25%だけが自転車の推進に使用されるといわれています。つまり、ハブ上で250 Kcalが消費されている場合、身体的には実際にはその4倍の1000 Kcalが消費されたことになります。

・ 参考として、ツール・ド・フランスなどの5時間もかかるレースにて消費されるエネルギーは約4000 KJ、又は4000 Kcalにもなります。一般の方が健康な生活を送るには、一日約1500 Kcalを消費することが理想とされています。

パワーとエネルギーを測定する必要性：
負荷　vs.　レスポンス：
・ トレーニングの基本は、筋肉に負荷を与えそれに対するレスポンスによりパフォーマンスを向上させることになります。旧東ドイツのハンズ・セルイェ氏が最初に、今では当たり前となっているこの負荷とレスポンスの関係を科学的に証明したと言われています。セルイェ氏によると負荷とレスポンスは「U」字曲線を描き、負荷が足りない、又は与えすぎるとパフォーマンスがあがらないことがわかりました。トレーニングが足りないと速く走れず、トレーニングをやりすぎると疲労からパフォーマンスが落ちるということです。

・ この負荷とレスポンスの「U」字曲線は今となっては当たり前になっていますが、アスリートとコーチの最大の課題はどれだけの負荷を与えてトレーニングを行う必要があるのかを知ることです。レスポンスに関してはあらゆる数値で表現ができますが、肝心の負荷の方は測定方法が今までに研究室外で求めることが困難でした。特に自転車となると、風、路面状況、集団内の位置取りなど複雑なだけに測定が困難になります。

・ パワーメーターの数値はサイクリストのトレーニング強度の絶対値であり、最も客観的なパフォーマンス数値となります。パワータップの様な自転車上で高精度な測定ができるパワーメーターが出回る様になり、初めて一般のサイクリストでも個人個人のトレーニング、又はレース中の負荷を測定し分析することができる様になったのです。

・ トレーニングジムでウェイトリフティングをするときに実際の重量を確認しながら負荷を調整してトレーニングを進めて行くのと同様に、自転車上でもパワーメーターを使う事により負荷を確認しながらトレーニングを行う事ができるのです。実際の負荷に対して条件により数値が左右し、仮定する事しかできないハートレートモニターと比較するとより優れている機材となります。

パワー（負荷） vs.　ハートレート（レスポンス）：
・ 自転車選手のパワー測定は100年以上も前から行われていました。しかし、高価なエルゴメーターを必要とし、最近までは研究室内でしか得ることができないデータでした。

・ 研究室ではパワーとハートレートの関係は比例します。制御された環境下ではパワーを上げることによりハートレートの上昇を正確に予測することができました。これにより、ハートレートモニターの開発が進み、それを使ったトレーニング手法が実走環境での負荷を測定する機材として一般化されました。これには研究室内と外ではパワーとハートレートの関係が同等と仮定されてきました。

・ ただし、外での実走環境下では研究室の様な理想的な関係が成り立ちません。それはハートレートはサイクリストの状態によって変動するからです。これらは疲労感、気温変化、原因不明なパワーダウン、足の調子やレースでの興奮などがあります。

・ 結果、ハートレートはトレーニング負荷やパワーを算出するには限界があります。ロードレースなどパワー数値の上下が激しい場合は特に数値の信頼性が下がります。当然ハートレートのレスポンスが重要でないという訳ではありません。ハートレートの数値は参考値として扱い、実際の負荷では無いということを理解しておく必要があります。パワーが実際の負荷であり、ハートレートは生理的レスポンスの一つなのです。

・ 今までのハートレートモニターを使った負荷測定は実際にはレスポンス vs.レスポンスの測定だったのです。パワーメーターを導入することにより初めて実際の負荷に対しての生理的レスポンスを求める事ができる様になったのです。これにより、アスリートのトレーニング負荷による短期、長期両方のレスポンスが理解でき、より精度高いトレーニング・プログラムが組める様になります。短期的には、同じ負荷で突発的にハートレートが上昇した場合は脱水症状などが疑われます。長期的には、年間トレーニングを実行してきて同じ負荷下に対するハートレートが下がってきた場合はフィットネス・レベルが向上していると言えます。

・ パワーが唯一の優れた測定機器であり、ハートレートモニターが使えないというわけではなく、それぞれ違った意味を持った数値を表示しているということです。両方の数値を見る事により、より高精度のトレーニングができるということです。同じ100ワットに対するハートレートの変動をモニターすることが重要なのです。

パワー出力値の客観性：
・ レースやトレーニング中のパワーデータをモニターし更に分析することで、サイクリストのパフォーマンスを客観的になおかつ瞬時にフィードバックを得ることができます。精度と信頼性が高いフィードバックを得ることが、オリンピックアスリートから一般サイクリストにとって重要な要素であると言えます。

・ 温度計が温度を客観的に数値で測定し表示できるのと同じように、パワーメーターは自転車の機械的エネルギーを測定し表示することができるのです。例えば、お菓子をオーブンで作る時にオーブンの温度がわからない場合はトライ・アンド・エラーで何度も温度調整しながらおいしく作れるまで繰り返し焼くことになります。しかし、オーブン内の温度を正確になおかつリアルタイムで測定できる温度計が付属しているオーブンなら、温度調整をするだけでおいしいお菓子を作ることができるでしょう。同じ様にパワーメーターを使っていれば、正確でリアルタイムな負荷の数値を確認することができ、仮説を立てずにトレーニングメニューを組み立てることが出来、より効率の良いトレーニングができるのです。

パワーメーターを使ったトレーニング：
パワーメーターを使用してもトレーニングの法則は変わりません：
・ パワータップを使用してもトレーニングの基本的な法則はかわりません。今まで仮説で成り立っていた多くの部分が正確な数値になることでトレーニングに応用できるようになっただけです。

・ 強くなるには、今まで通り一生懸命トレーニングする必要があります。パワーメーター無しでは得ることができなかったトレーニングに関する重要も、パワータップを使用することでよりスマートにトレーニングすることができます。

スペシフィシティー（特異性）：
・ 基本的な法則として、トレーニングはターゲットとしているレースで要求される特質に近い形で行います。より効率良くするにはトレーニングをターゲットとしているレース自体、又は部分的に複製した内容にするべきです。

・ パワータップが開発される以前、実際のレースで必要となる情報は時間、地形、速度など一般的な項目でしか説明することができませんでした。風向き、天候や戦略などを考慮すると、実際のコースへのアクセスが身近でない限り、レースのシミュレーションをすることが非常に困難でした。

・ パワータップを使うことにより、平均パワー、消費エネルギーや各パワー領域での時間など、実際のレースデータを収集することができます。これらの情報を分析してトレーニングメニューに取り組むことにより実際のレースで必要とされる特質に合わせることができます。

・ トップアスリートがパワータップを使用して、レースに向けて特別なトレーニングメニューが組めるのと同様に、一般サイクリストもフィットネスレベルや健康を目標としたトレーニングメニューを組むことができます。例えば、1kgの脂肪には約7000 kcalの熱量が含まれていますが、副作用が発生しない様に減量する場合、１週間に500g以下のペースが推奨されます。つまり、一日当たりの摂取カロリーを500 kcal減らすか、エクササイズなどで500 kcal消費する必要があります。アスリートとして摂取量を調整するだけの減量は、筋肉量の減量や新陳代謝に悪影響を及ぼす恐れがある為できればエクササイズで消費エネルギーを増やす方が勧められます。この場合、パワータップを使用して一日の平均消費エネルギーが500 KJになるようにトレーニングプログラムを組めば良いのです。小柄でフィットネス・レベルが低いサイクリストは、500 KJ消費するのに２時間かかるかもしれません。大柄でフィットネス・レベルが高いサイクリストだと１時間で500 KJを消費することができるかもしれません。どちらにしろ、パワータップを使用することにより自分の特質に合ったプログラムを組むことができます。

ぺリオダイゼーション（区間区分）：
・ 特異性の他にトレーニングの法則で重要なのがペリオダイゼーションです。これはトレーニング・メニューの中で高強度（オーバーロード）の期間と低強度（リカバリー）の期間のバランスを保つ事です。

・ 本来、身体をより強くするにはオーバーロードといい、以前より高負荷でトレーニングします。同時に、オーバーロード後は必ず回復して次のレベルアップに向けてリカバリー期間を入れます。

・ このペリオダイゼーションを効率よく取り入れることにより、短期的に見ると上下が激しいが、長期的に見た場合強度が徐々に増していることを伺うことができます。

・ パワータップの様なパワーメーターが存在するまでは、この重要なペリオダイゼーションを効率よくトレーニングメニューに取り込む事が困難でした。それは、正確なデータが無く、その他のデータで仮説を作り上げる必要性があったからです。

インディビジュアリティー（個人的特徴）：
・ 一人のサイクリストで効果的なトレーニングメニューは必ずしも他のサイクリストにも効果的だと言えません。これがインディビジュアリティーと言い、遺伝的な個人個人の特性などから成り立っています。

・ このように人によってトレーニングによる効果が異なる為、ゴールとしているフィットネスレベルを満たすには、自分に最も適した内容のトレーニングメニューを組み、必要とするテクニックを磨くべきなのです。他人を成功に導いた内容をそのまま持ってきたところで、場合によってはマイナス方向へ影響しかねません。

・ パワータップは使用した個人のパフォーマンスを正確に記録することができる為、どのようなトレーニングメニューが最も適した内容であり、どのような結果として現れるか高精度で仮定することができます。

パワータップの妥当性と信頼性：
外部ダイナモメーター：
・ パワーを正確に測定することができる外部ダイナモメーターという機械を使用することによりパワータップの精度と信頼性を確認することができます。基準としてダイナモメーター、SRMパワーメーターデータと複数のパワータップのデータを比較した結果、同等のパワー数値を得ることができました。そして、ばらつきの面でも1台のパワータップと複数のパワータップのデータを比較した場合も違いがありませんでした。これらの結果よりパワータップの数値は非常に精度が高いと言えます。

フィットネスレベルを変えずにパフォーマンスを向上させる方法：
エアロダイナミックス（空気抵抗）：
・ 無風の平坦地において、前へ進む抵抗となる90%が空気抵抗になります。したがい、サイクリストの速度はパワー出力と空気抵抗に大きく関係します。そして、空気抵抗は速度に対して指数関係を持っており、細かなポジショニングやパーツ構成の変化により大きく影響します。例えば、時速40kmで走行中、ポジションをハンドルバーのトップからドロップへ移動させるだけで30〜50 watt節約することができ、40kmのタイムトライアルの場合3〜5分の短縮が実現できます。

・ これだけの影響力を持つ空気抵抗だけに、トッププロチームは資金を投入し、風洞実験にてベストポジションを探り出します。結果的に彼らは決まった速度に対して必要とされるパワー出力を最低限に押さえようとしているのです。

・ 当然、プロフェッショナルを含むサイクリストの殆どは風洞実験のアクセスがありません。しかし、パワータップを使いパワー出力と速度を測定する事により、ある程度のエアロダイナミックス効果を測定することができるのです。例えば、環境条件が同等としてポジションを変えて同じ速度で走行したとき、パワー出力が下がると新しいポジションの効果があると言えます。この様にポジションやパーツ構成を変更しながら速度とパワー数値を比較することにより空気抵抗を改善し、最終的にはより速く走れることになります。

投稿者：On the Road│2008/10/11 09:50│商品紹介│