筋肥大のメカニズム
人間の身体には、ストレスが加わると、そのストレスに耐えられるように適応する能力が備わっている。骨は衝撃を繰り返し受けることで硬くなり、心肺機能は何度も持久走を行うことで向上する。 筋肉も大きなストレス(負荷)を繰り返し受けることで、 そのストレスに適応して太く発達する。筋肉が大きくなると、筋力も向上するため、大きな負荷にも耐えられるようになる。これが筋肥大のメカニズム。このメカニズムを応用したものが筋トレである。
筋肥大を誘発するストレス
筋トレとは、筋肉に太くなる必要性を感じさせるストレスを与え、筋肥大を誘発する運動。筋肥大を誘発するストレスには、いくつかの要素があり、それらの要素が複合的に作用することで筋トレ効果が生まれる。筋肥大を引き起こすストレスは、主に以下の4つが挙げられる。
1強い筋力(筋張力)の発揮
筋肉が強い筋張力を発揮すると、それがストレスとなり、筋肥大を促すシグナルとなる。筋肉を構成する筋線維は、 瞬発系の速筋と、持久系の遅筋に分けられるが、速筋のほうが筋肥大しやすい。しかし、人間の身体は、筋張力を発揮する時に、遅筋から動員する性質があるため、速常にストレスを与えるためには、筋肉に大きな負荷を与える必要がある。
2 筋線維の微細な損傷
大きな負荷に対し、筋肉が筋張力を発揮して収縮(筋収縮)すると、筋肉には微細な損傷が生じる。この損傷も筋肥大を促すシグナルとなる。これは損傷によって起きる免疫反応などを経て、筋線維のもととなるサテライト細胞の増殖が促されるため。筋線維の微細な損傷を得るには、エキセントリック収縮も有効。
3無酸素性代謝物の蓄積
筋肉が収縮すると、乳酸や一酸化窒素といった無酸素性のエネルギー供給にともなう代謝物が体内に蓄積する。その蓄積がストレスとなり、成長ホルモンやテストステロン(男性ホルモン)など筋肥大を誘発するホルモンの分泌を促す。
4筋肉を低酸素状態にする
筋肉に力を入れた緊張状態が続くと、筋肉への酸素供給が不足し、筋肉が低酸素状態となる。酸素が足りない状態では、主に酸素を使ってエネルギー代謝を行う遅筋が動員されにくくなるため、筋肥大しやすい速筋が優先的に動員される。また、酸素が不足することによって、無酸素性代謝物の蓄積も通常より多くなる。