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筋肉はどのように大きくなっていくのか?筋肉発達のメカニズムとは

腹筋の自重トレーニングをする山澤礼明の写真中級者向け

「なぜトレーニングによって筋肉が発達していくのか?」

普段からトレーニングをしている人でもしっかりと説明できる人は少ないと思います。
または「超回復」によって筋肉は成長すると思い込んでいる人も多いのではないでしょうか?

本当の筋肉発達のメカニズムを理解することで、効率の良い筋トレライフを送りましょう!

超回復の誤解

 ひと昔前までは、「超回復によって筋肉が強くなる」と考えられていました。きっと今でもそのように考えている人は多いと思います。

「トレーニングによって筋肉が損傷し、36〜72時間ほど経つと回復して元の水準に戻る。さらに時間が経過すると、前よりもっと筋肉を大きくして同じような刺激に対応できるようにする。このような現象を「超回復」と呼び、筋肉はこの繰り返しによって発達する」というのが、超回復によるきん肥大を信じる人の理屈です。

 しかし、筋肉の超回復と思われてきたものは実は「グリコーゲンの超回復」でした。トレーニングで減少したグリコーゲンが36〜72時間ほど経つと回復し、元の水準よりも多くなる現象がいつしか筋発達のメカニズムとして誤認識されるようになったのです。

筋発達の正体:ストレス応答

 超回復が筋発達のメカニズムではないとわかったところで、実際に筋肉が発達するメカニズムとはなんなのか。それは「ストレスに対する適応現象」です。私たちの身体はストレスを受けると、それに「適応」しようとする。これが筋発達の正体だったのです。この「適応」には「警告反応期」「抵抗期」「疲弊期」の3つの段階があります。

オーバートレーニング

 「適応」で重要なのが、疲弊期に陥らせないこと。つまり、オーバートレーニングを防ぐことです。トレーニングの中でも特にネガティブ動作がオーバーワークを招きやすいとされています。東大の石井教授が行なった実験では、ネガティブオンリーのトレーニングを行なったところ、完全に回復するまでに1ヶ月近くを要したとされています。上手く使えばネガティブは筋発達に有効ですが、やりすぎると容易にオーバートレーニングに陥ってしまうのです。

 ウェイトリフターの例を挙げて「オーバートレーニングなど存在しない」という人もいるが、特定の筋肉を狙って行うウェイトトレーニングと同等に考える事自体が間違っていると思います。ウェイトリフターやベンチプレッサーが毎日のようにトレーニングをしてもオーバートレーニングになりにくいのは、ネガティブの刺激が少ない事に加え、特定の筋肉だけではなく、全身を使って高重量を挙げるためです。

筋タンパクの合成経路

 トレーニングによって筋肉が増えるということは、筋タンパクの合成が起こっているということです。トレーニングの刺激はmTORC1を活性化させます。mTORというのは様々な細胞内外の環境情報を統合し、細胞の成長を調節するシグナル伝達経路で、mTORが活性化する事により、その下流にあるタンパク合成酵素のリン酸化が起こり、タンパク合成が始まります。また、mTORが活性化していると、筋肉を分解してエネルギーを取り出そうとするオートファジーが抑制されます。

ミオスタチン

 私たちにとってタンパク質は一番重要な栄養素ですが、過剰な筋肉は生命維持にとって必要性が低いです。そのため、タンパク質を筋肉ではなく、もっと重要な場所に分配し、重要性の低い筋肉には分配しないようにする必要があります。その働きを担う遺伝子がミオスタチンです。
 具体的にはミオスタチンが増加すると、mTORC1が抑制され、筋タンパク合成が滞ります。しかし、トレーニングの刺激はミオスタチンを減らすことがわかっています。

筋発達に必要な刺激

 筋発達のメカニズムはストレスに対する適応現象ででした。また、ネガティブ動作はオーバートレーニングに陥りやすいことも紹介しました。では、どれくらいの刺激を与えれば身体はストレスとして捉え、適応(筋発達)しようとするのか。

山本義徳氏は「現在の筋肉の能力を100とした場合、101の刺激を与えれば良い」と考えています。もっと強い200の刺激を与える事に意味はなく、身体にとって「これはストレスだ」と判断させればそれで十分なのだそう。むしろ、余計な刺激を与えることは回復を遅らせ、オーバートレーニングにつながりかねないので注意する必要がありうそうです。

物理的刺激と化学的刺激

具体的に、筋発達に一番需要なストレッサーは「機械的物理ストレス」で、1RMの70〜90%の重量で行うウェイトトレーニングがそれに当たります。しかし、最近になって軽い重量でのトレーニングも筋発達を促すということが判明しました。1RMの30〜40%程度の重量で多くの回数をこなす事により、筋肉に「化学的ストレス」を与え筋発達を促すと考えられています。なお、軽い重量でのトレーニングはミトコンドリアの発達を促し、筋持久力を増大させる効果もあります。

まとめ

  • 超回復は筋発達のメカニズムではない
  • 筋発達は「ストレス応答」によって起こる
  • ネガティブトレーニングや過度な刺激はオーバートレーニングを引き起こす
  • 物理的ストレスと化学的ストレスの両方を与えることが重要

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