体脂肪が効率よく燃える有酸素運動の適切な心拍数について、計算式から徹底解説

有酸素運動の強度について

有酸素運動はダイエットで素早く結果を出すために最も効果的ですが、実は有酸素運動にも通常の筋トレと同じように、適切な負荷というものがあります。
有酸素運動で効果が出やすい強度は、ややきついと感じるくらいですが、具体的にはどれくらいの負荷に設定すればいいのか、何か分かりやすい目安はないのでしょうか?

そこで大きなポイントとなるのが、自分で簡単に測れる心拍数です。

適切な心拍数になるような負荷で有酸素運動を行うと、体脂肪を効率的に燃焼させられる負荷を維持できるため、体脂肪をどんどん燃やしていくことができます。
そこで今回は、体脂肪を効果的に燃焼させるための運動強度の設定方法や注意点について、次のポイントを詳しく解説していきます。

この記事でわかること

  1. 有酸素運動はエネルギー源として体脂肪が活用されるので、ダイエットには最も効果的
  2. 運動強度が高くなり過ぎると糖質がエネルギー源となるので、体脂肪の燃焼効率が下がる
  3. 心拍数は運動強度を示す分かりやすい基準となり、ファットバーンゾーンを目標にするのが良い
  4. 有酸素運動の最適強度はカルボーネン法によって求められるが、運動初心者には適切ではない
  5. 初心者の頃は心拍数を意識しすぎるのではなく、まずは運動に慣れることを目標にしよう
  6. エアロバイクは室内で行えて負荷の調整も自在なので、初心者の方には特にオススメ
  7. 有酸素運動と併せて筋トレも行うと、基礎代謝の低下を防いで痩せやすい身体が手に入る
  8. 体力や運動能力の向上を目指す場合は、心拍数は特に気にせず自分のペースで負荷を決めよう

効率よく体脂肪を燃焼させるためには、有酸素運動が最も効果的

ダイエットの目的は体重を減らすことですが、大切なのは体脂肪を減らすために消費カロリーを増やすことです。
そのためには運動する必要があるのですが、筋力トレーニングなどの無酸素運動よりも、ランニングやエアロバイクのような有酸素運動の方が適しています。

それは、有酸素運動ではエネルギー源として、主に体脂肪が活用されるからです。

有酸素運動ではエネルギー源として体脂肪が活用される

体脂肪は最も効率的に体内で備蓄できるエネルギー源ですが、実は最もエネルギーの生成効率が悪い物質でもあります。
そのため、瞬間的に爆発的なパワーを発揮する必要のある無酸素運動では、エネルギーの生成に時間が掛かる脂質はエネルギー源として相応しくありません。

大量のエネルギーを素早く生成できるのは糖質なので、無酸素運動では主に糖質が活用されますが、エネルギーの供給は長時間続けられません。

その一方で、有酸素運動の場合は長時間エネルギーを供給し続ける必要があり、エネルギー供給速度もそれほど求められないという特性から、脂質がエネルギー源として活用されます。
つまり、体脂肪を燃焼させて体重を減らすためには、有酸素運動を行うのが最も効果的なのです。

有酸素運動を続けることによって、ただ体脂肪が減るだけではなく、LDL(悪玉)コレステロールの減少や心肺機能の向上など、健康上の素晴らしい効果も得られます。
有酸素運動で代表的なものは、ジョギングやエアロバイク、エアロビクスなど中程度の運動を長時間続けるものです。
どの運動も継続的に行えば体脂肪は必ず減っていきますが、効率的に痩せるためには適切な運動強度で行うことが大切です。

運動強度が高くなり過ぎると体脂肪の燃焼効率が下がる

運動を始めると心拍数が上がり、体脂肪の燃焼を促すホルモンが分泌されるため、有酸素運動を続けると体脂肪がどんどん減少していきます。
そのため、運動の強度は高ければ高いほどダイエット効果も高いような気がしますが、実は運動強度が高くなり過ぎると脂肪の燃料効果は低下すると考えられているのです。

なぜなら、同じ有酸素運動でも強度が高くなるにつれて、瞬発力が必要とされる無酸素運動に変わるからです。
前述したように、高強度の運動ではエネルギー代謝の方法として解糖系の役割が強まり、エネルギー源として糖質が優先的に消費されるようになるからです。

例えば、短距離走と長距離走ではどちらも走るという運動を行いますが、短距離走は最大限の力を発揮して短時間でダッシュするのに対して、長距離走ではスピードを抑えて長時間走り続けます。
その結果、短距離走では主に糖質がエネルギー源として活用されますが、長距離走では体脂肪も重要なエネルギー源となるのです。

したがって、有酸素運動で体脂肪を効率的に燃焼させるためには、脂質代謝によって体脂肪がエネルギー源として活用されるくらいの、適切な負荷をかける必要があります。
しかし、運動の強度と言っても筋トレのように、ウエイトの重さという基準で単純に決められるものではないので、どのように強度を考えれば良いのでしょうか?

有酸素運動の強度は心拍数を目安に考えよう

有酸素運動でダイエットを目指す場合の一番の問題は、どのように運動強度を設定するかです。
例えば、同じランニングマシンやエアロバイクを使って同じ負荷をかけて運動しても、人によって運動強度の感じ方は全く異なります。
体力がある人にとっては物足りなく感じても、体力がない人には負荷が強すぎて続かないかもしれません。

心拍数は運動強度を示す分かりやすい基準となる

有酸素運動の負荷として非常に分かりやすい指針となるのが、1秒間に心臓が何回鼓動するかを示した心拍数です。

近年では、身体に取り付けたセンサーで心拍数を測定してモニターに表示する、小型の心拍計(ハートレートモニター)も多数販売されているため、これを活用することで運動中でもこまめに心拍数を確認できます。

こういった心拍計がなくても、自分で手首に触れて脈拍を測ることで、心拍数を測定することができます。
ただ、1分間も数え続けるのは面倒なので、短時間だけ測ってその数値を1分間のものに変換すれば良いのです。
例えば、6秒間だけ測って脈拍が14回であれば、その数値を10倍すると、1分間で140回ということになります。
この方法であれば、運動しながらでも自分で心拍数を確認できます。

さて、心拍数を活用して適切な運動強度を設定するためには、まずは自身の安静時の心拍数を知っておく必要があります。
安静時心拍数は早朝に目が覚めたときの心拍数で、平均値は男性で60〜70、女性で65〜75くらいだと考えられています。
次に、最大心拍数が必要になりますが、これは「220−年齢」という計算で簡単に求められ、30歳の場合は最大心拍数が190になります。

ファットバーンゾーンを目標にすると、体脂肪の燃焼を促進できる

自身の安静時と最大時の心拍数が分かると、どれくらいの強度で運動を行うかを決めることができます。

有酸素運動でダイエットの効果を最大限に高めるためには、脂肪の燃焼が効率的に行われる「ファットバーンゾーン(脂肪燃焼領域)」と呼ばれる範囲で、心拍数が安定するくらいの強度で運動することが大切になります。

運動時の心拍数が最大心拍数の50〜70%の範囲になると、ファットバーンゾーンに突入して体脂肪の燃焼効果が高まることが分かっており、これは体感的には少しきつめの運動になります。
これよりも軽い負荷で運動をしても、消費カロリーがあまり増えないため体脂肪の燃焼効果も良くありません。

また、前述したようにこれ以上の心拍数になる激しい運動をすると、有酸素運動自体の効果は高まっても体脂肪の燃焼効果は下がります。

目標心拍数=(220−年齢)×0.5〜0.7
30歳の場合は(220−30)×0.5〜0.7=95〜133

しかし、後述するがこれは個人差が含まれていない

こうして算出された「ファットバーンゾーン」の心拍数を目安とすることで、体脂肪が効率的に燃焼されるようになるのです。
ところが、この計算式では平常時心拍数の個人差を全く考慮に入れていません。
前述したように、人には固有の平常時心拍数があるため、体質や運動経験によっては平常時の心拍数が高かったり、逆に鼓動がゆっくりな人もいるからです。

有酸素運動の最適強度はカルボーネン法によって求められる

これまで解説してきたように、有酸素運動で体脂肪を燃焼させるためには適切な強度で行う必要があり、目安となる心拍数は非常に単純な計算式で求めることができます。
ただし、この数値は単に年齢と最大心拍数だけを参照したものであり、心肺機能の個人差を全く考慮に入れていないため、正確性については疑問点があります。

そこで、個人差に応じた適切な運動強度を考えるためには、前述した平常時心拍数を考慮に入れる必要があります。
有酸素運動における適切な強度は、「カルボーネン法」と呼ばれる次の計算式から簡単に求めることができます。

目標心拍数=(220−年齢−安静時心拍数)×目標係数(%)+安静時心拍数

例えば、30歳で安静時心拍数が70の場合は、「(220−30−70)×0.5〜0.7+70=130〜154」となり、運動時の目標心拍数は130〜154となります。

心拍数がこの範囲内であれば、体脂肪の燃焼効果が高い状態で保たれると考えられています。
ただし、運動に慣れていない人にとっては、この強度での運動はつらいかもしれません。

運動初心者や安静時心拍数が高い場合には適切ではない

運動初心者の方は安静時心拍数が高めになる傾向があるため、その数値を使用するカルボーネン法はあくまで参考値として考えるのが良いでしょう。
なぜなら、安静時心拍数が高い場合はファットバーンゾーンも高めに算出されて、初心者にとっては負荷が強くなり過ぎるからです。

したがって、安静時心拍数が80を超えるような高い数値の場合は、前述した最大心拍数だけを使った計算方法を採用しましょう。

例えば30歳であれば「(220−30)×0.6〜0.7=114〜133」という計算式から、目標とする心拍数は114〜133になります。

この数値はカルボーネン法よりも明らかに軽い運動負荷になるので、初心者に相応しい数値と言えます。

運動を続けて身体能力が向上すると、心肺機能も高まって平常時心拍数も低下するので、徐々にカルボーネン法によるファットバーンゾーンを目標とした運動強度に切り替えていくと良いでしょう。
ただし、先ほども解説したように、ファットバーンゾーンを超えるものや最大心拍数80%以上を超えるような運動は、体脂肪の燃焼効率が低下するだけではなく、心臓に過度の負担が掛かって危険です。

また、しばらく有酸素運動を続けていると、それまでと同じ運動強度であっても心拍数がそれほど上がらなくなり、運動後の疲労も軽減されるようになります。
そうなると、運動する時間や強度も自然と増やせるようになるので、徐々にファットバーンゾーンを意識した運動に切り替えていくと良いでしょう。

参考:運動強度の設定の仕方と測り方 ー日本健康運動研究所

有酸素運動で体脂肪を減らすためのコツを押さえておこう

これまで解説してきたことを踏まえると、有酸素運動を行うときの目安となる心拍数が分かるので、適度な強度に設定して体脂肪の燃焼効果を高めることができます。
それだけではなく、有酸素運動に関する次のような知識を身につけておくと、運動効果をさらに高めることができます。

迷信に惑わされずに自分のペースで運動しよう

有酸素運動にはいろいろな迷信がありますが、そのほとんどは正しいものではありません。
例えば、有酸素運動は20分以上行わないと脂肪燃焼効果は得られないというものです。
確かに、運動開始時は最も手っ取り早いエネルギー源である糖質が、まず最初に活用されます。

交感神経が活性化されてアドレナリンなどのホルモンが分泌されると、ようやく体脂肪が盛んに分解されるようになります。
そうなると、脂肪酸やグリセロールなどの物質が血液中に放出されるので、それらの物質を取り込んでエネルギーとして活用されるようになるのですが、それまでには運動開始から15〜20分ほどの時間が掛かります。

ただし、これはあくまで内臓脂肪や皮下脂肪のことであり、筋繊維の組織中にもある脂質は運動開始直後からエネルギーとして活用されます。
有酸素運動で可能な限り体脂肪を燃焼させたいのであれば、20分以上行う方が効果的なのですが、短い時間でも決して効果がないわけではありません。

運動開始から約10分で交感神経が活性化して脂肪の燃焼が本格的に始まりますが、その時点で運動を止めて少し休憩を挟んでから、運動を再開しても脂肪の分解がリセットされるわけではありません。
例えば、休憩なしで30分運動するのと、10分間の休憩を挟みながら10分×3回の運動をするのでは、脂肪燃焼の効果はほとんど同じだということが分かっています。

参考:『有酸素運動は20分以上続けないと脂肪が燃えない?(208〜209ページ)』ー「石井直方の筋肉まるわかり大事典」(石井直方著)

初心者にはエアロバイクでの運動やジョギングがオススメ

有酸素運動の初心者の方に最もオススメなのが、エアロバイクを活用した運動です。
エアロバイクは室内で座って運動できるので、気候の影響をあまり受けず気軽に取り組むことができます。
エアロバイクではペダルの重さを自由に調整できるので、心拍数をコントロールするのが容易なのも大きな魅力です。

エアロバイクでの運動に慣れてきたら、普段の移動で自転車を使ったり、サイクリングに出かけたりするのも良いでしょう。
また、近所に手頃なジムがない場合や、自宅にエアロバイクを設置する場所がない場合はエアロバイクでの運動はできないので、手軽にできるジョギングもオススメです。
ただ、初心者がいきなりジョギングを始めるのは大変なので、まずはウォーキングから始めてみましょう。

最初は普通の歩き方から始め、慣れてきたら徐々に早歩きへ移行し、さらに息が少し弾むくらいのペースで走ってみましょう。
ジョギングはそれほど速く走らなくても心拍数が上がりやすいので、ゆっくりでも良いので強度を保って、長時間続けられることを目的にすると良いでしょう。

一人で運動すると続かない場合は、ジムのプログラムを活用しよう

エアロバイクやジョギングは基本的に一人で行うものなので、それなりの意志がなければ続けられません。
一人で運動するとなかなか続かない場合や、他の人と一緒にする方が気楽な場合は、フィットネスジムなどで行われているプログラムを活用してみましょう。

フィットネスジムでは他の人と一緒にできるので、張り合いがあって続けやすくなります。
また、ジムで行われているプログラムには体力に合わせたレベル設定があるので、好きな種類の運動を選んで自分なりのペースで続けることができます。

プールが設置されているトレーニングジムの場合は、水泳や水中ウォーキングなどのオススメです。
プールの中では大きな水の抵抗を常に受けるため、水に浸かって歩くだけでもかなりの運動になります。
エアロバイクやジョギングが行うのが難しい場合でも、プールの中では浮力を活用できるので自由に動き回れます。

有酸素運動と併せて筋トレも行うと、痩せやすい身体が手に入る

有酸素運動を行うことで体脂肪をどんどん減らしていくことができるのですが、有酸素運動には筋肉量も減少してしまいやすい、という大きな問題点があります。
そのため、体脂肪を減らしつつ痩せやすい身体をつくるためには、できるだけ筋肉量を維持しながら、体脂肪だけを減らせるようにすることが大切です。

有酸素運動で体脂肪を減らすことができますが、身体にエネルギーを供給するために筋肉も多少は分解されるので、筋肉量も減ってしまいます。
一般的に太りやすい体質や痩せやすい体質というものがありますが、それに大きく関連しているのが基礎代謝です。
基礎代謝は身体が自然に消費するカロリー量のことで、基礎代謝が高いほど痩せやすい身体ということになります。

この基礎代謝と非常に強い結びつきがあるのが筋肉量で、筋肉が多いほど基礎代謝も高くなります。
ところが、有酸素運動を続けていくと筋肉量も少しずつ減少していくため、せっかく体脂肪を減らせても基礎代謝も低下して、その後は痩せにくい身体になってしまうのです。

したがって、筋肉量をできるだけ減らさずに体脂肪だけ減らしたい場合は、筋力トレーニングも平行して行う必要があります。
疲労の蓄積を防ぐために、筋トレと有酸素運動は別々の日に行うのがオススメですが、有酸素運動の前に筋トレを行うと、脂肪の分解を促進させる働きのある成長ホルモンが分泌されるため、ダイエット効果はさらに高まると考えられています。

有酸素運動の目的によっては、心拍数160など高負荷を気にする必要はない

今回はダイエットが目的で有酸素運動を取り入れたい方や、普段あまり運動の習慣がない方を対象に、どうすれば有酸素運動を効率的に行えるのかを解説してきました。
しかし、ダイエットではなく体力や運動能力の向上を目的としている場合は、心拍数などを気にする必要はないので、自分のリズムに合わせて好きな強度で運動する方がむしろ効果的です。

運動の最適な方法は目的によって全く変わるものなので、有酸素運動を行う場合は必ず心拍数を意識しなければならないというわけではありません。
頻繁に運動している方や体力向上を目指している方にとっては、心拍数130〜150に合わせた強度の運動を行うのはかえってストレスが溜まりやすいかもしれないので、心拍数が160を超えるような強めの負荷で運動しても構いません。

また、無酸素運動時には解糖系代謝が使用されて、有酸素運動時には脂質代謝が行われると冒頭で解説しましたが、実際にはそれほど単純なものではありません。
脂質代謝が行われるためには、乳酸という物質が必要なのですが、それを生成するために必要なのが解糖系のエネルギー代謝で産出するピルビン酸です。

有酸素運動を行うときでも糖質補給が極めて重要になるのも、脂質代謝と共に解糖系の代謝も必ず行われているからです。
もっとも、こういった専門的な知識を理解するのは面倒ですし、よほど専門的な運動をしない限りは、知らなくても全く問題ありません。
まずは、健康的な身体を手に入れるために、運動を楽しめるようになることから始めましょう!

代謝についてもっと知りたい方はこちらの記事を参考にしてください。

参考:解糖系と酸化系のメカニズム

適切な強度で有酸素運動を行って、体脂肪の燃焼を促進させよう

今回は、体脂肪を効果的に燃焼させるための運動強度の設定方法や注意点について、次のポイントを詳しく解説してきました。

今回のまとめ

  1. 有酸素運動はエネルギー源として体脂肪が活用されるので、ダイエットには最も効果的
  2. 運動強度が高くなり過ぎると糖質がエネルギー源となるので、体脂肪の燃焼効率が下がる
  3. 心拍数は運動強度を示す分かりやすい基準となり、ファットバーンゾーンを目標にするのが良い
  4. 有酸素運動の最適強度はカルボーネン法によって求められるが、運動初心者には適切ではない
  5. 初心者の頃は心拍数を意識しすぎるのではなく、まずは運動に慣れることを目標にしよう
  6. エアロバイクは室内で行えて負荷の調整も自在なので、初心者の方には特にオススメ
  7. 有酸素運動と併せて筋トレも行うと、基礎代謝の低下を防いで痩せやすい身体が手に入る
  8. 体力や運動能力の向上を目指す場合は、心拍数は特に気にせず自分のペースで負荷を決めよう

有酸素運動は特に負荷を意識しなくても、自分のペースで行うだけである程度はダイエット効果があります。
しかし、脂肪燃焼効果を最大限に高めるためには、心拍数がファットバーンゾーンで安定するように負荷を調整する必要があります。
ファットバーンゾーンは安静時心拍数と最大心拍数から簡単に求めることができますが、運動に慣れていない場合は少し軽めの負荷から始めるのが良いでしょう。

有酸素運動には様々な種類のものがありますが、室内で行えて負荷も調整しやすいエアロバイクがオススメです。
また、有酸素運動ばかり行っていると体脂肪と一緒に筋肉量も減少してしまうので、痩せやすい身体を手に入れるためには筋トレも併せて行うのがオススメです。
有酸素運動の負荷を適切に調整して、体脂肪の燃焼効果を高めて理想の身体を手に入れましょう。

以上、「体脂肪が効率よく燃える有酸素運動の適切な心拍数について、計算式から徹底解説」でした!

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