マラソンの壁にぶつかったときの計算方法と予測方法

「マラソンの壁にぶつかる」というのは、マラソン界ではかなり恐れられている現象で、よく議論されていることです。 マラソンの壁にぶつかる」というのは、マラソンの世界では非常に恐れられている現象で、よく話題になります。 この時点で、レースは半分終わったと言われています。

この壁との戦いは、エリートランナーであろうとレクリエーション用のジョギング愛好家であろうと、問題なのです。

運動生理学者の研究のおかげで、ランナーが「壁にぶつかる」のは、体内に蓄えられていた炭水化物を使い果たし、継続するために突然、主に脂肪の燃焼に移行しなければならないからだということがわかりました(ボンキングとグリコーゲン枯渇の科学についてのまとめ)

壁がどこから来るのかを理解することは一つのことですが、それを予測し、克服方法を決めるのは少し難しいのです。

ラポポートのエネルギー消費モデル

研究者のベンジャミン・ラポポートは、ハーバード大学とMITで医学博士号を取得した人物です。 2010 年、彼は、マラソン ランナーのエネルギー消費量を追跡するためのモデルを説明した論文を発表しました。 メートル法に換算すると、この量は、体重 1 kg あたり、1 km 走るごとに都合約 1 カロリー (食べ物のカロリー) です。

これは、体重 150 kg のランナーが、ペースに関係なく 1 km あたり約 110 カロリーを必要とすることを意味します。

しかし、体重と距離だけでなく、さらに考慮すべき変数が 2 つあります。

脂肪からのエネルギー消費

ラポポートのモデルでは、ランナーのマイルあたりのエネルギー消費は走る速度によって変わりませんが、エネルギーをどこから得るかは変わりません。

ランナーは主に炭水化物をエネルギー源として考えていますが、マラソンを走っているときのエネルギー消費の大部分は、脂肪から得られています。 そのため、一般的なランニングでは、炭水化物60%、脂肪40%を燃焼させることができます。 しかし、5kmのレースでは、エネルギーの90%以上が炭水化物から得られることになります。

炭水化物

数学モデルの最後の変数は、炭水化物の形で体内に蓄積されているエネルギー量を推定します。

Rapoport氏によると、肝臓の大きさとエネルギー密度は体内でしっかりと調整されているので、この量は体重にしか依存しません(肝臓は体重の約2.5%を占めているため)。 脚の筋肉に蓄えられるエネルギーも体格に依存しますが、脚の大きさと脚に蓄えられる炭水化物の密度にも依存します。

Rapoportの式

は、これらのそれぞれについて典型的な値の範囲を示しています。ほとんどの人は、脚の筋肉が体格の約21%を占めていて、典型的なランナーは筋肉1ポンドあたり約36カロリー分の炭水化物を蓄えています。

簡単な代数学によって、炭水化物のエネルギーをすべて消費して壁にぶつかる前に、どのくらいの距離を走れるかを計算する方程式を作成することができます。

肝臓と脚のエネルギー貯蔵量を使い切ったら、それ以上は進めません。少なくとも、炭水化物の消費量を大幅に変更し、速度も大幅に低下させなければなりません。

いつ壁にぶつかるかを計算する

Rapoportのモデルは、グラフとして表示するのが最適で、以下に再現します。 体重の重いランナーは、一定の距離を走るのに、より多くのエネルギーを必要としますが、(少なくともこのモデルでは!)体内に蓄積されている炭水化物の量も多いのです。

自分のペースをVO2MAXのパーセントで表すのは難しいようですが、それほど難しいことではありません。 高校以来、2マイルを走ったことがないのですか?

例えば、5kmを25分で走り、次のマラソンでは4時間以内の3:55で走りたいと思っているとします

  1. 25分の5kmに0.63を掛けたものが、2kmで走れる時間の目安です。
  2. 自分のVO2MAXペースを目標マラソンペース(1マイル9分)で割ると、自分が走る相対的な強度がわかります。 この場合、0.83、つまりVO2MAXの83%になります。

エリートや経験豊富なランナーは、このスケールの高いほうに、経験の浅いランナーは低いほうになる傾向があります。

筋肉にどれくらい炭水化物が蓄積されているかを把握するのはもっと複雑で、5kmのPRなど簡単に測定できる数値で推定できることではありません。

  • 脚の筋肉にはあまり炭水化物が蓄えられていないと仮定した保守的な推定値、
  • 持久系アスリートの科学的研究による一般的な炭水化物貯蔵量を使用した中間の推定値、
  • イベント前に多くの炭水化物を摂取した「カーボ・ロード」アスリートのカーボ貯蔵量による寛大な推定値を作成することにします。

これらの情報をもとに、壁にぶつかるポイントの範囲を予測することができます。

上のグラフでは、赤い曲線が保守的な推定値、オレンジ色の曲線が一般的な推定値、緑の曲線が余裕のある、つまり「カーボ・ロード」した場合の推定値を表しています。

マラソンで走りたいペースがVO2MAXの何パーセントかわかれば、それぞれの曲線に縦線を引いて、どこで壁にぶつかるかを判断することができる。

先ほどの25:00の5kmランナーが3:55のマラソンを目指す例では、VO2MAXの83%で走ることになることが分かっています。 この場合、VO2 max の 83% のペースから垂直線 (グラフでは濃いグレーでマーク) を引くと、保守的なシナリオでは、このランナーはレースの 17 マイル強で壁に突き当たることがわかります。 また、レース前の数日間にカーボローディングを行い、足の筋肉に平均以上の炭水化物を貯蔵していれば、壁にぶつかることなく、ゴールまでたどり着けるかもしれません。

その 1 つを挙げると、このモデルでは、すべてのランナーが、体重に対する割合でほぼ同じ量の筋肉量を持っていると仮定していますが、これは現実の世界では真実ではありません!

ラポポートは、彼のモデルに関連する不確実性は約 5 ~ 10% であると計算し、予測される「壁」のタイムは 1 ~ 2 マイルほどずれている可能性があることを意味します。

そこで、あなたは計算をし、チャートをチェックし、次のマラソンでおそらく壁にぶつかりそうだということを知りました。 でも、どうすればいいのでしょう?炭水化物をどれくらい、いつ摂ればいいのか、どうすればわかるのでしょう? それは、次回に見ていきましょう!

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