VO2max計算機

12分間で2,400 m走ると、VO2maxは約42.4です

VO2max(最大酸素摂取量)は、全力で運動したときに体が1分間に体重1 kgあたり取り込んで使える酸素の最大量で、単位はmL/kg/minです。正確に測るには、実験室で呼気ガスを分析しながら限界まで走る必要がありますが、12分間走や1.6 km歩行といったフィールドテストでもおおよその値を求められます。12分間で2,400 m走った場合、Cooperの式で計算したVO2maxは42.4 mL/kg/minで、35〜39歳の男性の中では上位約30%にあたります。

この計算機は、12分間走・1.6 km歩行・心拍数の比という3つのテストからVO2maxを推定します。ウォッチなどで得た値をそのまま入力して、同じ年齢・性別の中での位置を見ることもできます。位置は、カナダ統計局が2016〜2017年に測定した8〜69歳の分布(CHMS)をパーセンタイルで補間して計算し、次の区間に上がるには記録をどれだけ変えればよいかも示します。このページでは、VO2maxを測る理由、方法ごとの計算式とテストのやり方、年齢・性別の基準表、方法によって値が違う理由、高める方法と限界を順に整理します。

なぜVO2maxを測るのか

VO2maxは、心臓・肺・筋肉が連携して働く力、つまり全身持久力を1つの数字で表します。33のコホート研究(約10万人)をまとめたKodamaら(2009)のメタ分析では、最大運動能力が1 MET(3.5 mL/kg/min)高いごとに、全死亡のリスクが13%、冠動脈疾患・心血管疾患のリスクが15%低くなっていました。米国心臓協会(AHA)は2016年の科学声明で、全身持久力は喫煙・高血圧・脂質異常・2型糖尿病といった従来の危険因子よりも死亡をよく予測しうるとして、診療の場でバイタルサインのように確認することを提案しています。

この計算機が役立つのは、運動を始めるにあたって出発点を数字で残したいとき、数か月トレーニングしたあとに同じテストでどれだけ向上したかを確かめたいとき、ウォッチに表示されたVO2maxが自分の年齢でどの程度なのか知りたいときです。結果は診断ではなく、同じ年齢・性別の中での相対的な位置です。時間をおいて同じ方法で測り、値の変化を見る使い方がもっとも役に立ちます。

測定方法3つと計算式

3つの方法は、いずれも実験室で測ったVO2maxとフィールドの記録を突き合わせて作られた式です。下の表の結果は、35歳の男性を例にした値です。

• 12分間走: Cooper(1968)が米空軍の男性115人を対象に、12分間で走った距離と実験室のVO2maxを比べて作った式です。2つの値の相関係数は0.897でした。
• 1.6 km歩行: Klineら(1987)が30〜69歳の成人343人(男性165人、女性178人)に1マイル(1,609 m)をできるだけ速く歩いてもらって作った式です。体重はポンド(lb)、時間は分単位で式に入れるため、計算機はkgをlbに換算して計算します。走るのが難しい人や、運動を始めたばかりの人に向いています。
• 心拍数の比: Uthら(2004)が、よく鍛えた男性46人(21〜51歳)で、最大心拍数÷安静時心拍数に15.3を掛けるとVO2maxに近い値になることを示しました。実測の最大心拍数を使った場合の標準推定誤差は2.7 mL/kg/min(約4.5%)でしたが、年齢から推定した最大心拍数を使うと4.7 mL/kg/min(約7.8%)に広がりました。そのため、この計算機は実測した最大心拍数だけを受け付けます。

ウォッチや体力測定機関で得たVO2maxがあれば、「わかっている値」に入れて、同じ年齢・性別の中での位置だけを見ることもできます。12分間走から計算した場合は、Riegel(1981)の記録換算式(12分 × (目標距離 ÷ 走った距離)^1.06)で、5 kmと10 kmの予想タイムも表示します。

テストのやり方

• 12分間走: 400 mトラックのように距離を正確に把握できる場所で、10分以上ウォームアップしてから、12分間できるだけ遠くまで走ります。最初に飛ばしすぎると後半に大きく失速するため、最後まで保てる一定のペースを選ぶのがおすすめです。トラックの周回数 × 400 mに、最後の周の残りの距離を足して入力します。
• 1.6 km歩行: 平らな1,609 m(400 mトラック4周と9 m)を、走らずにできるだけ速く歩きます。ゴールしたらすぐに15秒間脈を数えて4倍するか、心拍計の値を読み取ります。1分ほどで心拍数が急に下がるため、すぐに測ってください。
• 心拍数の比: 安静時心拍数は、朝、起き上がる前に横になったまま1分間測ります。最大心拍数は、運動負荷試験で測った値か、十分にウォームアップしたあと坂道の全力走を数回繰り返したときに心拍計に表示された最高値を使います。

テスト中に胸の痛み、めまい、いつもと違う息切れを感じたら、すぐにやめてください。持病がある方や、長く運動から離れていた方は、最大限の努力が必要なテストの前に医師へ相談しておくと安心です。

年齢・性別のVO2max基準表

下の表は、カナダ統計局が国民健康測定調査(CHMS、2016〜2017年)でステップテスト(mCAFT)から推定したVO2maxの分布です。P20は100人を低い順に並べたときの20番目の値、P50は真ん中の値、P80は80番目の値です。計算機は、P5からP95までの11個の値をつなぎ、自分の値のパーセンタイルを補間して求めます。

同じ値でも、年齢と性別によって位置は大きく変わります。VO2max 42.4の位置を計算機で求めると、次のようになります。

12分間走の距離別VO2maxと予想タイム

12分間で走った距離ごとに、Cooperの式で計算したVO2maxとMET、Riegelの式で換算した5 km・10 kmの予想タイムです。

Cooperの式では、12分間の距離が約45 m増えるごとにVO2maxが1 mL/kg/min上がります。予想タイムは12分間の速度をより長い距離に引き延ばした値なので、10 kmのように距離が長いほど実際の記録との差が大きくなりえます。ふだん長い距離を走っていない場合は、予想より遅くなることが多いです。

方法によって値が違う理由

同じ人が3つのテストをすべて受けても、値は少しずつ違って出ます。式を作った集団がそれぞれ異なるためです。Cooperの式は米空軍の男性、Klineの式は30〜69歳の一般成人、Uthの式はよく鍛えた男性から作られました。走ることに慣れた人は12分間走で、長く歩く習慣のある人は歩行テストで、相対的に高い値が出やすくなります。

比較する分布も同じです。基準表はステップテストで推定したカナダの分布なので、別のテストで得た自分の値とは1対1で対応しません。そのため、位置は「おおよそどの区間にいるか」を見る用途にとどめ、変化を確かめるときは、同じ方法・同じ場所・同じような時間帯に測り直して比べるほうが正確です。ウォッチのVO2maxも機種ごとに推定方法が異なるので、同じ機器で測った値どうしを比べてはじめて意味を持ちます。

VO2maxを高める方法

18〜45歳の健康な成人723人が参加した28の対照研究をまとめたMilanovićら(2015)では、運動しなかった群と比べて、持久系の運動でVO2maxが平均4.9 mL/kg/min、高強度インターバル運動(HIT)で5.5 mL/kg/min上がりました。最初の体力が低い人ほど、また期間が長いほど、より大きく上がる傾向もありました。

世界保健機関(WHO)の2020年のガイドラインは、すべての成人に、中強度の有酸素運動を週150〜300分、または高強度を週75〜150分、あるいは両方を組み合わせた同等の量を勧めています。計算機の「次の区間まで」の行は、今の方法でひとつ上の区間に上がるために、12分間の距離を何m延ばすか、1.6 km歩行を何秒縮めるか、安静時心拍数を何bpm下げるかを示すので、トレーニングの目標として使えます。

日本の基準値(厚生労働省)

厚生労働省の「健康づくりのための身体活動・運動ガイド2023」は、性・年代別の全身持久力(最高酸素摂取量、VO2peak/kg)の基準値をMETs(メッツ)で示しています。表のMETs値の強度の運動または生活活動を約3分間続けられれば、全身持久力の基準を満たすと考えられ、METs値を3.5倍するとmL/kg/分の基準値に換算できると説明されています(10〜19歳は参考値)。3.5倍で換算した値は次のとおりです。

• 男性: 20〜29歳 12.5 METs(約43.8 mL/kg/min)、30〜39歳 11.0 METs(38.5)、40〜49歳 10.0 METs(35.0)、50〜59歳 9.0 METs(31.5)、60〜69歳 8.0 METs(28.0)
• 女性: 20〜29歳 9.5 METs(約33.3 mL/kg/min)、30〜39歳 8.5 METs(29.8)、40〜49歳 7.5 METs(26.3)、50〜59歳 7.0 METs(24.5)、60〜69歳 6.5 METs(22.8)

この基準値は、生活習慣病などの発症やそれによる死亡のリスクを下げることが期待される値という位置づけです。上のカナダの分布は同じ年齢帯でも測定方法が異なるため、この計算機が示す位置とは別の物差しとして、目標を考える際の参考にしてください。

間違えやすいケース

• 全力ではない記録を入れる: 3つの式はいずれも最大限の努力を前提にしています。余裕を残して走ったり歩いたりした記録では、VO2maxが低く出ます。
• 歩行テストで走ってしまう: 歩行の式に走った記録を入れると、時間が短くなってVO2maxが実際より高く出ます。
• 歩いたあとの心拍数を遅れて測る: 休んでいる間に心拍数が下がると、式はVO2maxを高めに計算します。ゴールしたらすぐに測ってください。
• 最大心拍数に「220 − 年齢」を使う: 年齢から推定した最大心拍数は個人差が大きく、誤差が広がります。計算機は実測した値だけを受け付けます。
• 異なる方法の値を比べる: 先月のウォッチの値と今月の12分間走の値を比べると、方法の違いを体力の差と取り違えるおそれがあります。

限界

• 3つの計算式は、それぞれ特定の集団(米空軍の男性、30〜69歳の成人、よく鍛えた男性)で作られた式なので、ほかの集団では誤差がより大きくなることがあります。
• 比較する分布は、カナダの8〜69歳のステップテスト推定値です。日本人の分布や別のテスト方法とは1対1で対応せず、70歳以上は位置を表示しません。
• 8〜17歳は計算式の研究対象ではないため、結果は参考程度にとどめてください。歩行テストは18歳以上のみ計算します。
• 5 km・10 kmの予想タイムは12分間走の記録から換算した値で、コース・天候・トレーニングの状態は反映していません。
• 結果は健康診断ではありません。持病や症状がある場合は、最大限の努力が必要なテストの前に医師に相談してください。

基準日 計算式、研究結果、カナダCHMSの分布、WHOの推奨、厚生労働省の基準値は、2026-10-16に下記の出典の原文で確認しました。表の数値はこの計算機の計算結果であり、2,400 mなどの記録は例です。

出典

• 01Cooper KH — A Means of Assessing Maximal Oxygen Intake (JAMA, 1968)米空軍の男性115人、12分間走の距離とVO2maxの相関0.897
• 02Kline GMら — Estimation of VO2max from a one-mile track walk, gender, age, and body weight (Med Sci Sports Exerc, 1987)30〜69歳343人、1マイル歩行の時間・最後の1/4マイルの心拍数・年齢・体重・性別
• 03Uth Nら — Estimation of VO2max from the ratio between HRmax and HRrest (Eur J Appl Physiol, 2004)よく鍛えた男性46人、係数15.3、標準推定誤差2.7 mL/kg/min
• 04Statistics Canada — Hoffmann MDら, Normative-referenced percentile values for physical fitness among Canadians, Table 2 (Health Reports, 2019)CHMS 2016〜2017、mCAFTによるVO2max、8〜69歳の男女のP5〜P95
• 05Riegel PS — Athletic records and human endurance (American Scientist, 1981)記録換算の指数1.06
• 06Kodama Sら — Cardiorespiratory fitness as a quantitative predictor of all-cause mortality and cardiovascular events (JAMA, 2009)33の研究、1 MET高いごとの全死亡リスク比0.87
• 07Ross Rら — Importance of Assessing Cardiorespiratory Fitness in Clinical Practice (Circulation, 2016, AHA科学声明)全身持久力を臨床のバイタルサインに
• 08Milanović Zら — Effectiveness of High-Intensity Interval Training (HIT) and Continuous Endurance Training for VO2max Improvements (Sports Med, 2015)28の研究723人、持久系 +4.9・HIT +5.5 mL/kg/min
• 09Bull FCら — World Health Organization 2020 guidelines on physical activity and sedentary behaviour (Br J Sports Med, 2020)成人は週150〜300分の中強度、または75〜150分の高強度
• 10厚生労働省 — 健康づくりのための身体活動・運動ガイド2023(表2 性・年代別の全身持久力の新たな基準値)20〜69歳の男女別の基準値(METs)、3.5倍でmL/kg/分に換算

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