最大酸素摂取量（VO₂max）計算機

最大酸素摂取量はどう推定するか

ここにある方法はどれも同じ問いに答えます——全力で運動しているとき、体は毎分どれだけの酸素を取り込んで使えるのか。そしてどれもそれを測ってはいません。測るとはマスクとガス分析装置、そして疲労困憊までのテストを意味します。計算機はトラックでできることから数値を逆算するもので、その逆算の仕方が方法ごとに違います。

VO₂ = −4.60 + 0.182258 × v + 0.000104 × v² — ダニエルズとギルバート、vはm/分

%VO₂max = 0.8 + 0.1894393 × e^(−0.012778 × t) + 0.2989558 × e^(−0.1932605 × t) — tは分

一つ目の式は、ある速度で走るときの酸素コストを与えます。二次の項があるからこそ、速く走るほどコストは不釣り合いに大きくなります。二つ目の式は、ある時間だけ維持できる最大値の割合を与えます——3分ならほぼ1、マラソンなら0.8前後です。前者を後者で割るとVDOTになり、ジャック・ダニエルズはこの数値の上にトレーニング表を築きました。厳密には最大酸素摂取量ではなく、ランニングエコノミーを織り込んだ擬似的な最大酸素摂取量です。ランナーにとってそれは長所です。実験室での最大酸素摂取量が同じでもエコノミーが違えばレースの走りは違い、VDOTはそれをすでに知っているからです。

VO₂max =（距離のメートル数 − 504.9）/ 44.73 — クーパー12分間テスト

VO₂max = 483 / タイムの分数 + 3.5 — 2.4 km（1.5マイル）テスト

どちらもケネス・クーパーが1968年に、米空軍の115人を実験室のトレッドミルとフィールドの両方で測って当てはめた線形回帰です。相関は高い（r ≈ 0.90）ものの、標準誤差は約3〜3.5 ml/kg/min。3人に2人は真の値の±3以内に収まりますが、20人に1人は6以上ずれます。ペース配分の影響は非常に大きく、序盤を速く入りすぎたテストは数単位低く出ます。

VO₂max ≈ 15.3 × 最大心拍数 / 安静時心拍数 — 心拍比法

ウス、セーレンセン、オーヴァゴー、ペダーセン（2004）は、フィックの原理と、一回拍出量および動静脈酸素較差について公表された最大値と安静値の比から、この係数をよく鍛えられた被験者で導きました。ここで唯一、全力の運動を必要としない方法であり、同時に、実際の走りに基づく回帰によって誤差が抑えられていない唯一の方法でもあります。トレーニングされていない人、また体力以外の理由で安静時心拍数が低い人では高めに出ます。

計算例

あるランナーが5 kmを25:00で走ります。ダニエルズとギルバートの式ではVDOT 38.3です。同じVDOTをモデルに戻すと、このランナーは12分間テストで2506 mを走ることになり、クーパーの式はその距離を44.7に換算します。2.4 kmテストなら11:31で終え、結果は45.4です。

同一人物が同じ日に、体力の変化もないまま、6.4 ml/kg/minの開きが出ます。これはノイズではありません。クーパーの回帰は1968年の若い軍人に当てはめられたもので、鍛えられた長距離ランナーでは高めに出ます。一方VDOTは、そのランナーが25:00のあいだ実際に維持したものに固定されています。ここから実用的な原則が出ます——一つの方法を選び、それを使い続けること。今月のクーパーの数値を先月のVDOTと比べても、分かるのは式のことであって、あなたのトレーニングのことではありません。

VDOT、レースタイム、トレーニングペース

各行が一つのVDOT値です。対応するレースタイムと、そこから導かれる閾値ペースを示します。この表は本から書き写したものではなく、上の計算機と同じ関数で計算しています。

直近のタイムを該当する列で探し、左側のVDOTを読めば、計算なしにあなたの数値が分かります。同じ行のタイムは等価であって約束ではありません。どの距離にも同じだけ準備できている前提なので、5 kmから読んだマラソンは、週間走行距離が伴っていなければ楽観的です。閾値の列は、おおよそ1時間維持できるペースを分/kmで示したものです。

どのくらいなら良い最大酸素摂取量か

ガス分析を伴うトレッドミル最大負荷試験で実測された最大酸素摂取量の、年齢別・性別のパーセンタイルです。列見出しはパーセンタイルで、第50はその群の中央値、第95は上位20分の1にあたります。

出典：Kaminsky LA, Arena R, Myers J. Reference Standards for Cardiorespiratory Fitness Measured With Cardiopulmonary Exercise Testing: Data From the Fitness Registry and the Importance of Exercise National Database (FRIEND). Mayo Clinic Proceedings 2015;90(11):1515–1523、表3。心血管疾患のない20〜79歳の男性4611人・女性3172人のトレッドミル最大負荷試験による値です。

同じ数値でも、誰のものかで意味が変わります。VDOT 38.3は、35歳の男性なら第34パーセンタイル、同年齢の女性なら第81パーセンタイルです。注意が二つ。これらはトレッドミルで測られた値であり、同じ人でも自転車エルゴメーターでは数単位低く出ます。動員される筋量が少ないからです。また時計が示すのは心拍とペースから組み立てられた推定値であって測定値ではありません。自分自身の推移を追うには役立ちますが、他人と比べる用途にはほとんど意味がありません。

なぜ方法どうしが食い違うのか

作られた土台が、別の人々の別の行為だからです。ダニエルズとギルバートは長距離ランナーで式を当てはめ、結果を「ランナーが維持できるペース」として表現しました。だから動きのエコノミーは数値の内側にあります。クーパーは新兵のフィールドテストで当てはめ、結果を酸素摂取量として表現しました。だから走りを経済的にする要素はすべて、最大酸素摂取量が高いという形で読み取られます。心拍法にいたっては走りを見てすらいません。四つを平均すれば見た目の整った一つの数字になりますが、必要な情報がまさに隠れます——幅の広さは、この問いがどれだけ争う余地のあるものかを示しているのです。

数値をペースに変える

VDOTが働くのはここです。VDOT 38.3ならマラソン予測は3:57:55、1キロあたり5:38となり、閾値走は1キロあたり5:16になります。イージーランはあえて幅の広い帯で示しています。正確に当てる必要がないからです。インターバルのペースは狭い帯です。そこでは1キロ数秒の違いがトレーニングの意味を変えるからです。なお、ここでのマラソンペースはVDOTの固定割合ではなく、予測されたマラソンのペースです。84 %を取ると1キロあたり約6秒速くなり、42 kmでは4分以上の差として積み上がります。

最大酸素摂取量が語らないこと

それは上限であって結果ではありません。最大酸素摂取量が同じ二人でも、その上限のより大きな割合をより長く維持できるほうが、ハーフマラソンでは数分先にゴールします。そしてその割合、すなわち乳酸性作業閾値は、最大酸素摂取量そのものよりも速くトレーニングに反応します。エコノミーの重みも同じくらいで、1キロを進むコストはランナー間で1割をゆうに超えて違います。さらに最大酸素摂取量には遺伝的な要素が強く、それ自体に頭打ちがあります。鍛えられたランナーでは何年も横ばいのまま、記録だけが伸び続けることも珍しくありません。数値が伸びなくなってもタイムが縮んでいるなら、何も問題はありません。

これはフィットネス用の計算機であり、医療機器でも医学的助言でもありません。フィールドテストの推定値には数単位の誤差があり、全力の運動それ自体が負荷です。心臓や肺の疾患がある方、心拍に影響する薬を服用中の方、妊娠中の方、長く運動から離れていた方は、全力のテストを行う前に医師にご相談ください。その間の数値は、全力を必要としない心拍比法で得られます。

使い方

以下のフィールドテストは全力の努力を必要とします。走る前に上の注意をお読みください。全力が難しい場合、心拍比法には極限の努力はまったく必要ありません。ここ数週間にレースを走っているなら、それを使ってください。手元にある最も情報量の多い入力です。ない場合は、休養の取れた日にトラックで12分間テストを一定ペースで行ってください。速く入りすぎれば数値は狂い、どんな式でも直せません。2.4 kmテストは同じ考え方を固定距離で行うもので、ゴールが分かっているほうがペースを作りやすい人に向きます。全力で走ることが難しい場合は心拍比法を使い、安静時心拍数は起き上がる前に横になったまま測り、結果は桁の目安として扱ってください。そのうえで年齢と性別からパーセンタイルを確認し、計算機の下の表からペースを取ってください。

よくある質問