HIITトレーニングとは？タバタとHIITの違いとUltiracerのインターバルプログラム

HIITトレーニングは、Ultiracerのソフトウェアスイートに含まれるインターバルプログラムです。コーチや研究者が用いる高強度インターバルトレーニング（HIIT）と同じように、きついワーク区間と楽なリカバリー区間を交互に繰り返します。ただし乗るのは、路上の自転車のように揺れたり傾いたりする本物の自転車です。ペースを上げている間も自転車をまっすぐ中央に保つ必要があるため、毎回のセッションが体力だけでなくバランスのトレーニングにもなります。ワークアウトのすべての要素を設定でき、ライドの最後には、ライダーがプログラムをどれだけ忠実にこなしたかを示すインターバルスコアが表示されます。

この記事では、タバタトレーニングとは何か、HIITとの違い、それぞれの効果についての研究結果、Ultiracerでのプログラムの仕組み、そして初心者から高齢者、トレーニングを積んだライダーまで、年齢と体力レベルに合った安全なインターバル設定と心拍数ゾーンを紹介します。

タバタとHIITの違いとは？

HIITはひとつのトレーニング群を指します。最大に近いきつい運動を繰り返し、その間にリカバリーを挟む方法です。研究者はインターバルトレーニングを通常2種類に分けます。最大に近い強度で行う高強度インターバルトレーニング（HIIT）と、最大酸素摂取量を引き出す強度を上回る超最大強度、または全力で行うスプリントインターバルトレーニング（SIT）です（MacInnis & Gibala, 2017）。ワーク区間は数秒から数分まであり、リカバリーは軽いペダリングの場合も、完全な休息の場合もあります。

タバタは、その中のひとつの特定のプロトコルです。1996年の原著研究で、田畑泉氏の研究チームは体力のある若い参加者に、自転車エルゴメーターで最大酸素摂取量（VO2max）を引き出す強度の約170%に設定した同じ負荷で毎回20秒こぎ、10秒休むことを疲労困憊まで繰り返してもらいました。疲労困憊は7〜8本目で訪れました。参加者は週5日、6週間トレーニングを続けました。その結果、最大酸素摂取量は7 mL/kg/min、無酸素性能力は28%向上しました。一方、1日1時間の中強度の自転車運動を行ったグループは有酸素性の体力は向上したものの、無酸素性能力は変わりませんでした（Tabata et al., 1996）。続く研究では、このプロトコルが有酸素性と無酸素性の両方のエネルギー供給系をほぼ最大限に使うことが確かめられています（Tabata et al., 1997）。

鍵になるのは強度で、それは単なる全力ではなく、疲労困憊のタイミングに合わせて設定されます。田畑氏は2019年の総説で、20秒/10秒という時間構成だけが広まり、その前提となる強度は伝わっていないと指摘しています。また、この方法は非常にきつく、意欲の高いアスリート向けかもしれないこと、強度は7〜8本目あたりで疲労困憊に至るように選ぶべきこと、8セットの前に最大有酸素能力の約半分の強度で10分ほどウォームアップすることを勧めています（Tabata, 2019）。楽なペースでこなす20/10もインターバル運動ではありますが、タバタトレーニングではありません。毎本の出だしだけ全力で飛ばして失速していくやり方も、タバタとは異なります。

HIITとタバタの効果：研究からわかる利点とトレードオフ

体力の向上。 18〜45歳の健康な成人723人を対象とした28件の比較試験のメタ分析では、持続的な持久力トレーニングとHIITのどちらも最大酸素摂取量を大きく高め、向上幅はHIITの方がやや大きくなりました（Milanović et al., 2015）。冠動脈疾患、心不全、高血圧、肥満など、生活習慣に関連する心臓・代謝の病気がある人では、HIITは中強度の持続的トレーニングに比べて最高酸素摂取量をほぼ2倍高めました（Weston et al., 2014）。

時間。 座りがちな男性が、10分のセッションの中で20秒の全力スプリントを3回行う運動を週3回、12週間続けたところ、毎回45分間自転車をこぎ続けた男性と同じくらい、最高酸素摂取量（19%）とインスリン感受性が改善しました（Gillen et al., 2016）。2型糖尿病の成人では、最大心拍数の約90%で60秒こぐ運動を10本行うセッションをわずか6回行っただけで、24時間の血糖値が改善しました（Little et al., 2011）。

楽しさ。 ある研究では、日頃から運動している成人12人のうち11人が持続的な運動よりインターバルのセッションを好み、運動中はよりきつく感じたにもかかわらず、より楽しかったと評価しました（Thum et al., 2017）。

トレードオフ。

• きついこと。 心拍数、主観的運動強度、血中乳酸はいずれも高く、運動している瞬間の気分はあまり良くありません（Thum et al., 2017）。現在あまり体を動かしていない人がこれほどきつい運動を始め、続けられるかについては、研究者の間でも議論があります（Biddle & Batterham, 2015）。
• 減量の近道ではないこと。 過体重や肥満の成人を対象とした13件の試験では、HIITと中強度の持続的トレーニングは体組成を同じ程度に変化させ、HIITは約40%短い時間で済みました。ただし、この分析に含まれた自転車のプログラムでは体脂肪は減りませんでした（Wewege et al., 2017）。
• 強度にはリスクも伴うこと。 ノルウェーの心臓リハビリテーション施設で冠動脈疾患の患者4,846人が監督下で運動した記録では、高強度インターバル運動23,182時間あたり1件、中強度運動129,456時間あたり1件の心停止がありました。研究者は、監督のある環境ではどちらのリスクも低いと判断しています（Rognmo et al., 2012）。運動習慣がない人、症状がある人、心臓・代謝・腎臓の病気と診断されている人は、高強度の運動の前に医療者の確認を受けるべきです（Riebe et al., 2015）。

誰にどちらが合うか。 タバタは、短く極めてきついセッションを望み、疲労困憊まで追い込む準備ができている、健康でトレーニングを積んだライダー向けです。より長く、最大より低い強度のHIITは、ずっと幅広い人に合います。Generation 100試験では、70〜77歳のノルウェー人400人が5年間、週2回、最高心拍数の約90%でHIITを行いました。このグループの死亡率は対照群や中強度運動群より低い傾向を示しましたが、統計的に有意な差ではありませんでした（Stensvold et al., 2020）。最大心拍数の約90〜95%で4分間こぎ、3分間軽く回復する代表的な「4×4」は、健康な成人（Helgerud et al., 2007）や心不全のある高齢の患者（Wisløff et al., 2007）の体力を高めました。運動を始めたばかりの人にとっては、一定ペースの中強度運動も十分に良い第一歩です。

自転車で行うHIIT：UltiracerでのHIITトレーニングの仕組み

HIITトレーニングは、パーフェクトレーサーなどと並んでUltiracerのソフトウェアスイートに含まれています。ライダーはキオスクでHIITトレーニングを選び、施設に複数のプログラムがある場合はその中から一つを選んで、5-4-3-2-1のカウントダウンでスタートします。セッションはウォームアップ、ワークとリカバリーのラウンド、クールダウンの順に進み、結果画面で終わります。

各区間の間、画面には現在のフェーズと大きなカウントダウン、次のフェーズ、ラウンド番号、残り時間、そしてリアルタイムの速度、距離、ケイデンスが表示され、心拍センサーを接続している場合は心拍数も表示されます。フェーズが変わるたびに音で知らせます。リカバリーも動き続ける区間で、ペダルを止めるとこぎ続けるよう画面が促します。

画面下部のバランスメーターは、自転車が左右のどこにあるかを示します。Ultiracerのプラットフォームは自転車が揺れたり傾いたりできるため、ライダーは全力でこぎながらも自転車をまっすぐ保たなければなりません。ラウンドが進んで疲労がたまるほど、それは難しくなります。結果画面ではインターバルスコアと並んでバランスの結果も表示されるため、1回のセッションがコンディショニングであると同時にバランスの練習にもなります。

HIITのインターバルを自由に設定：ワーク、リカバリー、セット数、ウォームアップ、クールダウン

細かくカスタマイズした個人向けのワークアウトは、Ultiracerキオスクシステムでのみ利用できます。キオスクでは、施設とライダーがワークアウトを一人ひとりに合わせて調整できます。

• ウォームアップ： 0〜10分
• ワーク区間： 5秒〜10分
• リカバリー区間： 0〜10分
• クールダウン： 0〜10分
• セット数： 1〜30回

時間は5秒刻みで設定します。標準プログラムは14分のセッションで、1分のウォームアップ、60秒のワークと30秒のリカバリーを8ラウンド（ジムのマシンでもよく見かける組み合わせ）、1分のクールダウンで構成されています。同じ設定で、クラシック・タバタ（20/10 × 8）、4×4、ゆるやかな30/90の入門プログラムも作れます。

各プログラムには、ワーク区間に適用する心拍数目標を任意で設定できます。目標は標準的な5つのゾーンに沿って、ライダー本人の最大心拍数に対する範囲として設定します。目標をオンにした場合の初期値は、最大心拍数の80〜90%にあたるゾーン4です。Ultiracerの自転車自体は心拍数を測定しません。心拍数と心拍数目標を使うには、別途サードパーティ製のBluetooth心拍センサーをキオスクに接続する必要があり、精度の高いPolar H10の胸ストラップと、Garmin HRM-Fitをおすすめします。センサーを接続すると、ワーク区間ごとに目標が1分あたりの拍数で画面に表示され、ゾーン内にいるか、もっと頑張るべきか、ペースを落とすべきかを知らせます。目標が割合で決まるため、1つのプログラムをすべてのライダーに使えます。各ライダーの目標は本人の最大心拍数から計算され、プロフィールに保存された値があればその値を、なければ年齢から、男性は220から年齢を引いた値、女性は206から年齢の0.88倍を引いた値を使います（Gulati et al., 2010）。

これらの設定は3つのレベルで行えます。

• 機器ごと。 キオスクごとに標準プログラムがあり、ライダーが選べる名前付きのプログラムを最大8件まで登録できます。
• 施設全体。 キオスクプロファイルを使えば、施設のプログラムを一度まとめておき、任意のキオスクに適用できます。
• ライダーごと。 ライダーは自分のワークアウトをプロフィールに最大10件まで保存できます。保存したワークアウトは、サインインしたどのキオスクでも「マイ」の印付きで表示され、保存した最大心拍数で個人の目標が決まります。

インターバルスコア：HIITへの取り組み具合を継続して記録

ライドを終えると、0〜100のインターバルスコアが表示されます。体力テストではなく、ライダー同士を比べるものでもありません。ライダー本人の速度をもとに、ライドがプログラムの構成にどれだけ合っていたかを測ります。そのため、心拍センサーがなくてもスコアが出ます。

• 強度コントラスト： ワーク区間がリカバリー区間より明確にきつかったかを見ます。本当のインターバル運動には、両者のはっきりした差が必要です。
• 一貫性： 最初のラウンドから最後のラウンドまでワークの速度を保てたか、それとも落ちていったかを見ます。スポーツ科学者が反復スプリントの疲労を測るときに使う低下率の考え方に基づいています（Glaister et al., 2008）。
• スプリント集中度： 各ワーク区間のうち、自分のワーク速度に近いペースを保てた時間がどれだけあったか、途中で力を抜かなかったかを見ます。

すべてのラウンドを終えることも大切で、途中でやめるとスコアは下がります。スコアは、最高（90以上）、素晴らしい（75以上）、良好（60以上）、成長中の4段階に分かれます。ウォームアップとクールダウンはスコアに含まれないため、気兼ねなくゆっくり始めて、ゆっくり終えられます。

スコアはライダー本人の速度を基準にしているため、どの体力レベルでも使え、時間を追って記録できます。ライドごとのスコアは、ラウンドごとの記録やコーチングのヒントとともにセッションに保存され、施設レポートにはプログラムごとの平均スコアが表示されます。これにより、ライダー、ガイド、施設のいずれもが、処方されたプログラムへの取り組み具合を把握できます。

• 心拍数に余裕があるのにスコアが高い場合は、次の段階に進む準備ができているかもしれません。ワーク区間を延ばす、リカバリーを短くする、セット数を増やすといった調整をします。
• 一貫性の低下やワークとリカバリーの差の小ささでスコアが低い場合は、今のプログラムがきつすぎるサインかもしれません。ワーク区間を短くする、リカバリーを長くする、セット数を減らすといった調整をします。
• スコアが着実に上がっている場合は、ライダーがプログラムに慣れ、意図したとおりに取り組めていることを示しています。

年齢と体力レベル別のHIIT心拍数ゾーン

以下の表は、公表されている運動指針に基づく出発点です。米国スポーツ医学会（ACSM）は、最大心拍数の64〜76%を中強度、77〜95%を高強度とし、高強度運動の主観的運動強度を6〜20のボルグスケールで14〜17としています（Garber et al., 2011）。インターバルの形式は上で紹介した研究に基づいています。きついと感じる速度はライダーによって異なるため、強度は決まった速度ではなく、心拍数と主観的運動強度で決めます。Ultiracerでの適切なワーク速度は、心拍数を目標の範囲に上げ、しかも毎ラウンド繰り返せる速度です。心拍数目標を使うには心拍センサーの接続が必要で、センサーがない場合は主観的運動強度を目安にしてください。

体力レベル別のインターバル構成

年齢別の心拍数目標：男性（1分あたりの拍数）

年齢別の心拍数目標：女性（1分あたりの拍数）

最大心拍数は、Ultiracerのプログラムと同じ式で計算しています。男性は220から年齢を引いた値、女性は206から年齢の0.88倍を引いた値です。表を使うときは、年齢ではなく体力レベルの列を選んでください。年齢はすでに心拍数の数値に反映されています。

いくつかの注意点があります。

• 年齢による式は推定値です。 実際の最大心拍数には大きな個人差があり、220から年齢を引く式は高齢者の最大心拍数を低く見積もる傾向があります（Tanaka et al., 2001）。実際に測定した最大心拍数をプロフィールに保存すると、すべての目標がより正確になります。
• 心拍数を下げる薬もあります。 β遮断薬がその一例です。こうした薬を服用しているライダーには主観的運動強度の方が良い目安になり、臨床ガイドラインはどの場合でも心拍数と主観的運動強度を組み合わせることを勧めています（Taylor et al., 2019）。
• 一度に一つずつ進めます。 セットを1本増やす、ワーク区間を延ばす、リカバリーを短くする、のどれか一つにし、3つを同時に変えないようにします。変更が無理のないものだったかは、インターバルスコアで確認できます。
• 必要なら事前に確認を受けます。 運動習慣がない人、症状がある人、心臓・代謝・腎臓の病気と診断されている人は、高強度のインターバルの前に医療者の確認を受けてください（Riebe et al., 2015）。胸の痛み、いつもと違う息切れ、めまい、動悸を感じたら、すぐに中止してください。

この記事は一般的な運動情報であり、医学的な助言ではありません。

タバタとHIITについてよくある質問

タバタはHIITの一種ですか？ はい。タバタはインターバルトレーニングの中の特定のプロトコルで、20秒のワークと10秒の休息を8本、7〜8本目あたりで疲労困憊に至るように設定した極めて高い強度で行います（Tabata, 2019）。「タバタ」と名付けられたクラスの多くは20/10という時間構成だけを借りて低めの強度で行うため、実際には一般的なHIITに近いものです。

タバタとHIITはどちらが良いですか？ 誰にとっても良い方法というものはありません。タバタは、ごく短く極めてきついセッションを望む、健康でトレーニングを積んだ人に向いています。60秒/60秒のインターバルや4×4のような、より長く最大より低い強度のHIITは、高齢者を含むずっと幅広い成人に向いています。

HIITは週に何回行えばよいですか？ この記事で紹介したトレーニング研究の多くは週2〜3回のHIITを行っており、ほとんどのライダーにとって適切な範囲です。初心者は連続しない日に週2回から始めるとよいでしょう。

HIITではどのくらいの心拍数を目指せばよいですか？ ワーク区間では最大心拍数の80〜90%が一般的な目標で、初心者はそれより低め（77〜85%）、トレーニングを積んだライダーは高め（85〜95%）に設定します。最大心拍数は男性なら220から年齢を引いた値、女性なら206から年齢の0.88倍を引いた値で推定でき、上の表で年齢別の1分あたりの拍数を確認できます。Ultiracerで心拍数目標を使うには、心拍センサーの接続が必要です。

高齢者にもHIITは安全ですか？ 適切なレベルから始めれば、安全に行える可能性があります。Generation 100試験では70〜77歳の成人が5年間、週2回のHIITを行い（Stensvold et al., 2020）、監督下の心臓リハビリテーションでもイベントの発生率は低いものでした（Rognmo et al., 2012）。運動習慣がない人、症状がある人、心臓・代謝・腎臓の病気と診断されている人は、まず医療者の確認を受け（Riebe et al., 2015）、上の入門の構成から始めてください。

エアロバイクでもHIITはできますか？ できます。自転車はHIIT研究の代表的な運動様式で、タバタの原著研究も、先に紹介したGillenやLittleの研究も、固定式の自転車エルゴメーターを使っています。ペダリングはランニングに比べて関節への衝撃も小さい運動です。Ultiracerでは自転車が揺れたり傾いたりするため、インターバルのセッションがバランスの練習にもなります。

タバタのワークアウトはどのくらいかかりますか？ インターバル自体は、20秒のワークと10秒の休息を8本で4分です。田畑氏が勧める10分ほどのウォームアップとクールダウンを加えると、セッション全体で20分前後になります。

HIITトレーニングを体験する

HIITトレーニングはUltiracerのソフトウェアスイートに含まれています。施設へのインターバルプログラムの導入や、会員ごとのパーソナライズされたプログラムに関心がある方は、お気軽にお問い合わせください。

参考文献

1. Biddle SJH, Batterham AM. High-intensity interval exercise training for public health: a big HIT or shall we HIT it on the head? Int J Behav Nutr Phys Act. 2015;12:95. PubMed
2. Garber CE, et al. American College of Sports Medicine position stand: quantity and quality of exercise for developing and maintaining cardiorespiratory, musculoskeletal, and neuromotor fitness in apparently healthy adults. Med Sci Sports Exerc. 2011;43(7):1334–1359. PubMed
3. Gillen JB, et al. Twelve weeks of sprint interval training improves indices of cardiometabolic health similar to traditional endurance training despite a five-fold lower exercise volume and time commitment. PLoS One. 2016;11(4):e0154075. PubMed
4. Glaister M, et al. The reliability and validity of fatigue measures during multiple-sprint work: an issue revisited. J Strength Cond Res. 2008;22(5):1597–1601. PubMed
5. Gulati M, et al. Heart rate response to exercise stress testing in asymptomatic women: the St. James Women Take Heart Project. Circulation. 2010;122(2):130–137. PubMed
6. Helgerud J, et al. Aerobic high-intensity intervals improve VO2max more than moderate training. Med Sci Sports Exerc. 2007;39(4):665–671. PubMed
7. Little JP, et al. Low-volume high-intensity interval training reduces hyperglycemia and increases muscle mitochondrial capacity in patients with type 2 diabetes. J Appl Physiol. 2011;111(6):1554–1560. PubMed
8. MacInnis MJ, Gibala MJ. Physiological adaptations to interval training and the role of exercise intensity. J Physiol. 2017;595(9):2915–2930. PubMed
9. Milanović Z, Sporiš G, Weston M. Effectiveness of high-intensity interval training (HIT) and continuous endurance training for VO2max improvements: a systematic review and meta-analysis of controlled trials. Sports Med. 2015;45(10):1469–1481. PubMed
10. Riebe D, et al. Updating ACSM's recommendations for exercise preparticipation health screening. Med Sci Sports Exerc. 2015;47(11):2473–2479. PubMed
11. Rognmo Ø, et al. Cardiovascular risk of high- versus moderate-intensity aerobic exercise in coronary heart disease patients. Circulation. 2012;126(12):1436–1440. PubMed
12. Stensvold D, et al. Effect of exercise training for five years on all cause mortality in older adults: the Generation 100 study. BMJ. 2020;371:m3485. PubMed
13. Tabata I, et al. Effects of moderate-intensity endurance and high-intensity intermittent training on anaerobic capacity and VO2max. Med Sci Sports Exerc. 1996;28(10):1327–1330. PubMed
14. Tabata I, et al. Metabolic profile of high intensity intermittent exercises. Med Sci Sports Exerc. 1997;29(3):390–395. PubMed
15. Tabata I. Tabata training: one of the most energetically effective high-intensity intermittent training methods. J Physiol Sci. 2019;69(4):559–572. PubMed
16. Tanaka H, Monahan KD, Seals DR. Age-predicted maximal heart rate revisited. J Am Coll Cardiol. 2001;37(1):153–156. PubMed
17. Taylor JL, et al. Guidelines for the delivery and monitoring of high intensity interval training in clinical populations. Prog Cardiovasc Dis. 2019;62(2):140–146. PubMed
18. Thum JS, et al. High-intensity interval training elicits higher enjoyment than moderate intensity continuous exercise. PLoS One. 2017;12(1):e0166299. PubMed
19. Weston KS, Wisløff U, Coombes JS. High-intensity interval training in patients with lifestyle-induced cardiometabolic disease: a systematic review and meta-analysis. Br J Sports Med. 2014;48(16):1227–1234. PubMed
20. Wewege M, et al. The effects of high-intensity interval training vs. moderate-intensity continuous training on body composition in overweight and obese adults: a systematic review and meta-analysis. Obes Rev. 2017;18(6):635–646. PubMed
21. Wisløff U, et al. Superior cardiovascular effect of aerobic interval training versus moderate continuous training in heart failure patients: a randomized study. Circulation. 2007;115(24):3086–3094. PubMed