タバタ・トレーニング（TABATA Training）、もしくはタバタ・プロトコル（TABATA Protocol）という言葉を耳にしたことはないだろうか。大学駅伝の強豪チームが取り入れるなど、スポーツ・アスリートの多くが注目しているトレーニング法だ。そのタバタ・トレーニングの名前の元になった立命館大学スポーツ健康科学部の田畑泉教授に話を聞いた。

疲労困憊クタクタになるトレーニング

　10年以上前から欧米のスポーツ好き、エクササイズ好きの間で、知らない人はいないほど広まっているトレーニング・メニューがタバタ・トレーニングだ。やり終えた後の達成感が気持ちいいと、ここ数年で若い女性を中心に日本国内でも広がりをみせている。

　一般に用いられるトレーニングの強度は、最大酸素摂取量の50〜70％（運動中に「楽である」～「きつい」と感じる強さ）だ。これを20分以上、運動すればいいとされている。タバタ・トレーニングの場合、これが高強度になる。高強度というのは、最大酸素摂取量の170％の強度ということで、普通の人が行っているトレーニングの2倍〜2倍半の強度になる。

　自転車エルゴメータ（固定式自転車）やトレッドミル（ランニングマシン）を用いたタバタ・トレーニングでは、20秒の運動を10秒の休息を挟み、6～7セットで疲労困憊に至るような強度を用い、最大酸素摂取量の160％程度となる。最初のセットから最後のセットまで同じ強度（同じ速度）で行い、最初のセットでは「楽である」くらいから始まるが、徐々に「きつい」「かなりきつい」「ひじょうにきつい」と感じ、最後のセットでは疲労困憊になる。タバタ・トレーニングは、このクタクタになる達成感が魅力でもあるのだ。

　しかし、日本人の名前がカタカナになったトレーニングが欧米で注目されるというのは一体どういうことだろう。このタバタというのは、現在、立命館大学スポーツ健康科学部の田畑泉教授の苗字だ。英語で論文を出していたため、欧米人がタバタという日本人研究者によって理論的に確立されたトレーニングとして広まった。このタバタ・トレーニングについて、本人に聞いてみた。

スピードスケートのトレーニングメニューから

　田畑教授によれば、もともとの考え方は1980〜1990年代に日本スピードスケート界でナショナルチームのヘッドコーチをしていた入澤孝一氏（高崎健康福祉大学理学療法学科教授、同大スケート部監督、日本スケート連盟理事、日本オリンピック連盟（JOC）コーチ、公認スケート上級コーチ）が、黒岩彰選手、黒岩敏幸選手らの強化に導入していたトレーニング法にあったらしい。田畑教授と入澤教授は、若い頃にノルウェーのオスロに留学していた時期が重なっていることもあり、古い知り合いでもあった。

田畑「私は運動生理学の権威であるラーシュ・ハーマンセン（Lars Hermansen）先生のところで勉強していたのです。あるとき、スピードスケート選手のために、2つのトレーニング法を取り入れているが、どちらがいいと思うかと入澤先生が私に相談してきたことがありました。1つは、20秒の高強度運動と10秒の休憩の1セットを6〜7回、1つはもう少し強度が高いもので30秒の高強度運動と2分の休憩という4～5セットで疲労困憊に至る運動です。そこから私の研究が始まったというわけです」

　こうした高強度・短時間・間欠的トレーニングは、さかのぼれば1930年代に行われていた。また、いわゆるインターバル・トレーニングは、1952年の五輪ヘルシンキ大会の陸上5000m、1万m、マラソン、3競技の金メダリスト、エミール・ザトペック選手が取り入れたことで有名だ。

　田畑教授は、この2つのトレーニング法を運動生理学の側面から比べてみた。結論としては、前者の20秒・10秒のセットのほうが、エネルギー供給能力の最大値まで達することがわかったという。そして、その効果を理論的に実証して1996年に論文としてまとめ、その論文は翌年に発表された（※1）。

田畑「インターバル・トレーニングに関しては、それまでそのトレーニングが有酸素性のエネルギー供給系にどんな影響を与えるかについての研究は行われていましたが、無酸素性エネルギー供給系に与える影響に関する研究は行われていませんでした。実際に分析してみると、20秒・10秒のセットの酸素摂取量は、この7セットのグラフ（下）のように1セットごとにその内容が変化していくことがわかりました」

　田畑教授と入澤教授がなぜこのような研究を始めたのかといえば、アスリートの最大酸素摂取量を高めるにはどう測定すればいいか検証するためだ。マラソンやクロスカントリースキーのように高い持久性が求められる競技のアスリートは最大酸素摂取量が高い。つまり、最大酸素摂取量を高めるようなトレーニング法を開発すれば、トレーニング効果や持久力などの競技力を推定でき、アスリートに対するトレーニングの影響を推し量ることができるだろう。

酸素借とは

　身体活動に必要なエネルギー供給系には、主に無酸素性エネルギー供給系と有酸素性エネルギー供給系があるが、有酸素性エネルギーの供給量は酸素摂取量を測ることでその指標となる。だが、無酸素性エネルギーの供給系は、身体の中、筋肉で行われているため、正確に測定するのは難しい。

田畑「有酸素性のエネルギーは、測定マスクなどを使って酸素摂取量を測ることで、その人がどれくらいエネルギーを消費したかわかりますから、そこから測定できます。酸素1リットルがだいたい5キロカロリーになるので、1日ずっと測定マスクをつけて測れば、1日どれくらい酸素、つまりエネルギーを消費したかわかるのです。ところが、無酸素性エネルギーは筋肉の中で作られているので、直接に測定できません。全体量を推測するのが難しいので、筋肉の一部を採取して測定するしかありません。私の太ももには20か所ほど筋肉を採取した痕跡が残っています。麻酔注射を打ってもらい、メスで筋膜を切開し、そのあと特殊な器具を用いて微量の筋を採取して、筋中の無酸素性エネルギー代謝（グリコーゲン濃度の減少、クレアチンリン酸濃度の減少、乳酸濃度の上昇）を測定したからです。しかし、この方法では、どれくらい無酸素性エネルギーが供給され、それが有酸素性エネルギー供給系から今日供されるエネルギー量と比較することはできません。つまり、無酸素性のエネルギー量を外から測定するのは難しいのです」

　ここで重要になるのが「酸素借（Oxygen Deficit）」という考え方だ。田畑教授は、ノルウェーに留学していたときに師事したハーマンセンから最大酸素借（Maximal Oxygen Deficit）の測定法を伝授されたという。

田畑「運動を開始した後の酸素需要量と、実際の酸素摂取量の差を酸素借といいます。同じ運動を続ける場合、運動を開始した直後の酸素摂取量は酸素の需要量に即座に達するわけではありません。もちろん、同じ強さの運動をする場合、必要となるエネルギーは同じですから、運動開始直後はエネルギー（酸素摂取量）が少なくてもいいわけでもありません。ここで供給されているのは、酸素がなくてもいい無酸素性エネルギー供給系からのエネルギーであり、この無酸素性エネルギー供給系からの供給量を酸素借というのです」

　そこでグラフを見てみよう。最初の1セット目では無酸素性エネルギー供給量を示す酸素借（グラフの黒塗りの部分）が、有酸素性エネルギー供給量（酸素摂取量、グラフの斜線部分）よりも割合的には多い。つまり、1セット目では無酸素性運動と考えられる。

　1セット目の運動後、運動をしないインターバルを挟む。再度2セット目から1セットやってインターバルを挟むという順番で7セットやっていく。すると、だんだんきつくなっていくが、7セット目では有酸素性エネルギー供給量の最大値である最大酸素摂取量まで上がることになる。酸素摂取量が、酸素を使ってエネルギー供給されるその人の持っている能力の最大値まで達したというわけだ。

田畑「1セットの中には10秒間の休息が入ります。グラフでいえば棒グラフの間に6回の休息がありますが、この間にエネルギーはほとんど必要になりません。間欠的運動の酸素借の測定では、20秒間の運動中の酸素借を求め、それを加算していきますが、その総和から10秒間の休息中の過剰な酸素摂取量の総和を引き算して全体の酸素借の量を得ます。こうして入澤先生に相談された2つのトレーニング法を比べた時、20秒10秒のほうは最大酸素摂取量とほとんど差がなく、30秒の高強度運動と2分の休息のセットよりも効果が高いことがわかったのです」

究極の無酸素性運動であり究極の有酸素性運動でもある

　つまり、タバタ・トレーニングは一見するといかにも無酸素性運動のように見えるが、究極の有酸素性トレーニングでもあるということになる。なぜなら、トレーニング効果はその機能に最大の負荷をかけた場合、最大に向上するからであり、タバタ・トレーニングは有酸素性エネルギー供給系を最大に刺激するからだ。

　ところで、HIIT（High Intensity Interval Training）とタバタ・トレーニングのHIIT（High Intensity Intermittent Training）は違う。インターバルとインターミッテントの違いだが、これはどのような意味があるのだろうか。

田畑「インターバル・トレーニングはランナーのために開発されました。走るのを途中でやめて（完全休息する）、もう一度走り始めるのはつらいので本運動（はやい速度）の間を「ながす（ジョギングのような速度で走る）」ことがなされています。一方、オリジナルのタバタ・トレーニングはスピードスケートの選手の自転車エルゴメータ運動を用いているので、本運動の間はペダルをこぐのを完全に止めるというような完全な休息となります。このようなトレーニングを間欠的トレーニング（intermittent training）といいます。効果の違いについてのエビデンスは今のところありません」

　タバタ・トレーニングは基本的に自転車エルゴメータを用いて計測しながら行うが、トレッドミル（ランニングマシン）などの器具を使わずに自体重で負荷をかけ、いつでもどこでもエクササイズができる方法もある。田畑教授の『噂のタバタトレーニング　全トレーニング動画付き』（扶桑社ムック）にはそうしたトレーニング法が紹介されているが、自転車エルゴメータ、トレッドミル、自体重を使ったエクササイズに違いがあるのだろうか。

田畑「自転車エルゴメータでは仕事率（ワット）、トレッドミル走の場合は走速度というように物理的強度が明らかとなります。一方、自体重を用いた運動の場合、物理的な運動強度が不明です。従って、自体重を用いた有酸素性エネルギー供給機構に対する相対的強度あるいは生理学的強度は、7セットおよび8セット目の酸素摂取量や心拍数で判断します。一方、物理的な強度が分からないと酸素借の計算ができませんので、無酸素性のエネルギー供給機構に対する相対強度を知ることはできません。一般的に、自体重を用いた運動を20秒間、10秒間の休息を挟み、最大努力で（できるだけ回数を多く）8セット行っても、その時の酸素摂取量は走運動（実は走運動も自体重を用いた運動ですが）の最大酸素摂取量に達することはありません。つまり、有酸素性エネルギー供給機構に最大の負荷はかけてはいないのです。自転車エルゴメータやトレッドミルで強度を規定できるとトレーニングの効果が数字としてわかります。つまり、タバタ・トレーニングの強度の設定は常に6～7回で疲労困憊になる強度ということですので、トレーニングが進み体力が上がると7セットできるようになります。その場合は、運動強度（トレッドミルの場合は速度、自転車の場合は仕事率あるいは重さ）を増加させます。つまり、トレーニングの進展具合がトレーニングの強度というかたちで評価することができます。一方、自体重を用いた場合は最初からできるだけ多くその運動をやるということなりますが、その場合も8セット間の運動回数を数えておけば、その回数（特に後半の回数）が増えてくるとトレーニング効果として評価できるでしょう」

　本来、アスリートの最大酸素摂取量を測り、トレーニング効果を評価するために考えられたタバタ・トレーニングだが、一般人でも無理しない範囲から始めれば、その効果を実感できる。例えば、タバタ・トレーニングを続ければ、最大酸素摂取量が増加する結果、持久力を高めることが可能だ。また、心臓がいい意味で大きくたくましくなり、平常時の心拍数も減ってくるという。

田畑「これまで体力はアスリートだけに必要と考えられがちでした。しかし体力がつけば病気にかかりにくくなり、生活習慣病の発症を予防することも期待できます。これまでの多くの研究から、最大酸素摂取量が多い、つまり持久力が高いと糖尿病などの生活習慣病の発症リスクが低くなることが知られています。なぜなら、最大酸素摂取量が高い人ほど、糖代謝（インスリン抵抗性）の能力が高いからです。具体的には、タバタ・トレーニングにより糖負荷試験の血中インスリン濃度が低下します。これはインスリン感受性が向上したことを示し、糖尿病予防あるいは改善に効果があるのです（※3）」

　また身体活動、運動はある種のがん予防に効果があると言われているが、田畑教授らはラットマウスを使った実験により、タバタ・トレーニングのような中程度の運動をすると、前がん細胞の数を減らし、大腸がんを予防する可能性があることを報告している（※4）。また、ヒトを使った実験によって、タバタ・トレーニングをすれば中等強度の運動と同様な大腸がんの予防効果がある可能性も示唆している（※5）。

重要なウォーミングアップとクールダウン

　有酸素性運動の能力は、持久力・体力と関係しているし、健康維持のためにも必要だ。無酸素性のエネルギー供給系は、津波が来たような緊急時にダッシュして逃げることができるために必要となる。タバタ・トレーニングのアウトカム（目的）は、有酸素性および無酸素性の体力向上だが、実際には何歳くらいまで可能なエクササイズなのだろうか。

田畑「アウトカムを最大酸素摂取量の増加とすると、中等度の強度の運動（速歩からジョギングなど）は1日20分以上、週3回することが推奨されています。一方、タバタ・トレーニングでは1日4分以内で週2日で最大酸素摂取量が増加します。年齢的には高血圧や心疾患などがない場合、高齢者（田畑62歳）でも可能です。これは、他の運動を始める場合と同じ程度のメディカルチェック（質問紙法）でチェックしてから始めることが大切です。ただし、80歳でタバタ・トレーニングをやって効果が出たというような文献はないので不明です」

　注意したいのは、いくら短時間の高強度トレーニングといっても、怪我や故障などの予防のため、やはりウォーミングアップとクーリングダウンにも十分な時間をかけるべきだ。それぞれ10分程度、入念な時間をかければトレーニングは7〜8セット4分なので全体で約30分かかる。

　また、タバタ・トレーニングを行っている間は血圧がかなり上がる。そのため、もともと血圧が高めの人、心血管疾患や脳血管疾患などにつながる危険性があるから降圧剤を服用しているような人、あるいは関節や骨、筋肉に異常や痛みがある場合、医師に相談してから行ったほうがいいだろう。

　高強度・短時間・間欠的トレーニングであり、また「究極の有酸素性トレーニングであり、同時に究極の無酸素性トレーニングでもある」タバタ・トレーニング。器具を用いない自体重を使ったエクササイズは、いつでもどこでもできる。この方法は、近著である田畑教授の『噂のタバタトレーニング　全トレーニング動画付き』（扶桑社ムック）にも紹介されている。ぜひ、チャレンジしてみたい。