5.2 筋力トレーニング
筋力トレーニング（レジスタンストレーニング）は、筋肉に負荷をかけて筋力、筋持久力、筋肥大を促進する運動である。有酸素運動と並び、健康維持に不可欠な運動様式として認識されている。本章では、筋力トレーニングの科学的基盤と実践方法を解説する。
最終更新：2025年1月
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1. 筋力トレーニングの生理学
1.1 骨格筋の構造
骨格筋は、筋線維（筋細胞）の束で構成される [1]。
- 筋線維：多核の細胞、筋原線維を含む
- 筋原線維：アクチンとミオシンからなる収縮装置
- サルコメア：筋収縮の基本単位
- 筋膜：筋内膜、筋周膜、筋外膜が筋を包む
1.2 筋線維タイプ
筋線維は収縮特性により分類される [2]。
| タイプ | 特性 | 機能 | トレーニング |
|---|---|---|---|
| タイプI（遅筋） | 酸化能力高、疲労耐性 | 持久的活動 | 有酸素運動 |
| タイプIIa | 中間的特性 | 中程度の力と持久力 | 両方に適応 |
| タイプIIx（速筋） | 解糖能力高、高出力 | 瞬発的な力発揮 | 高強度トレーニング |
筋線維組成は遺伝的に決まる部分が大きいが、トレーニングによりタイプIIx→IIaへの移行は起こりうる。
1.3 筋肥大のメカニズム
筋力トレーニングによる筋肥大は、以下のメカニズムで生じる [3]。
- 機械的張力：筋への物理的負荷がmTOR経路を活性化
- 代謝ストレス：乳酸、水素イオンの蓄積が成長因子を刺激
- 筋損傷：微細な損傷が修復・適応を促進
- タンパク質合成：筋タンパク質合成（MPS）が分解を上回る
- 衛星細胞：筋線維の修復と成長に貢献
1.4 神経適応
トレーニング初期の筋力向上は、主に神経系の適応による [4]。
- 運動単位動員：より多くの運動単位を動員可能に
- 発火頻度：運動ニューロンの発火頻度増加
- 同期化：運動単位の発火タイミングが揃う
- 拮抗筋の抑制：不要な筋活動の減少
- 協調性：動作パターンの効率化
筋肥大は通常4〜8週間後から顕著になるが、筋力向上は1〜2週間で始まる。
2. 健康効果
2.1 代謝への効果
筋力トレーニングは代謝健康に多面的な効果を持つ [5]。
- 基礎代謝：筋肉量増加により安静時代謝が向上
- インスリン感受性：骨格筋のグルコース取り込み改善
- 血糖コントロール：2型糖尿病の予防と管理に有効
- 体組成：除脂肪量増加、体脂肪率低下
- EPOC：運動後過剰酸素消費による追加エネルギー消費
2.2 骨・関節への効果
筋力トレーニングは骨格系の健康維持に重要である [6]。
- 骨密度：荷重負荷により骨形成が促進
- 骨粗鬆症予防：特に閉経後女性に重要
- 関節安定性：筋力強化により関節を保護
- 関節炎：適切な筋トレは変形性関節症の症状改善
2.3 サルコペニア予防
サルコペニア（加齢性筋肉減少症）は、高齢者の機能低下の主因である [7]。
- 筋肉量減少：30歳以降、年0.5〜1%ずつ減少
- 筋力低下：筋肉量以上に急速に低下
- 転倒リスク：サルコペニアは転倒・骨折の主要リスク
- 筋トレの効果：高齢者でも筋肥大・筋力向上は可能
2.4 精神・認知への効果
筋力トレーニングは精神健康にも寄与する [8]。
- うつ症状：軽度〜中等度の改善効果
- 不安：不安症状の軽減
- 自己効力感：達成感による心理的効果
- 認知機能：実行機能、記憶の改善
- 睡眠：睡眠の質改善
2.5 疾患予防
| 疾患 | 筋力トレーニングの効果 |
|---|---|
| 心血管疾患 | 血圧低下、脂質改善、リスク低減 |
| 2型糖尿病 | 発症リスク低下、血糖コントロール改善 |
| がん | 一部のがんリスク低下、治療中の体力維持 |
| 腰痛 | 体幹筋強化による予防・改善 |
3. トレーニング原則
3.1 過負荷の原則
筋肉を成長させるには、通常以上の負荷（過負荷）が必要である [9]。
- 負荷：日常活動を超える重量や抵抗
- 漸進性：適応に応じて負荷を増やす
- 閾値：効果を得るための最低限の負荷が存在
3.2 漸進性過負荷
継続的な適応を得るには、負荷を段階的に増加させる必要がある。
- 重量増加：同じ回数ができたら重量を上げる
- 回数増加：同じ重量でより多くの回数
- セット数増加：トレーニング量の増加
- 頻度増加：週あたりのトレーニング回数
- 難易度増加：より難しいバリエーション
3.3 特異性の原則
トレーニング効果は、実施した運動に特異的である [10]。
- 筋群特異性：トレーニングした筋肉のみ発達
- 動作特異性：トレーニング動作のパフォーマンスが向上
- 速度特異性：トレーニング速度に近い速度で効果発揮
3.4 可逆性の原則
トレーニングを中止すると、獲得した適応は失われる。
- ディトレーニング：2〜4週間で筋力低下が始まる
- 筋肉量：筋力より遅く低下
- マッスルメモリー：再開時は初回より早く回復
3.5 回復の原則
筋肉の成長は、トレーニング後の回復期間に生じる [11]。
- 休息日：同じ筋群は48〜72時間空ける
- 睡眠：成長ホルモン分泌、タンパク質合成
- 栄養：タンパク質と適切なカロリー摂取
- オーバートレーニング：過度なトレーニングは逆効果
4. プログラム設計
4.1 トレーニング変数
効果的なプログラムは以下の変数を適切に設定する [12]。
| 変数 | 筋力向上 | 筋肥大 | 筋持久力 |
|---|---|---|---|
| 負荷（1RM%） | 80〜100% | 65〜85% | 40〜65% |
| 反復回数 | 1〜5回 | 6〜12回 | 15〜25回 |
| セット数 | 3〜6セット | 3〜5セット | 2〜3セット |
| 休息時間 | 3〜5分 | 1〜2分 | 30秒〜1分 |
4.2 頻度の設定
推奨される頻度は目的と経験レベルにより異なる [13]。
- ガイドライン推奨：週2回以上、主要筋群を含む
- 初心者：週2〜3回の全身トレーニング
- 中級者：週3〜4回の分割トレーニング
- 上級者：週4〜6回、詳細な分割
4.3 分割法
トレーニングを複数日に分割する方法がある。
| 分割法 | 内容 | 適した人 |
|---|---|---|
| 全身法 | 毎回全身をトレーニング | 初心者、週2〜3回の人 |
| 上下分割 | 上半身と下半身を交互 | 中級者、週4回 |
| プッシュ/プル/脚 | 押す/引く動作と脚で3分割 | 中〜上級者、週3〜6回 |
| 部位別分割 | 胸、背中、肩、腕、脚など | 上級者、週5〜6回 |
4.4 ボリュームとピリオダイゼーション
- 週間ボリューム：1筋群あたり週10〜20セットが目安
- ピリオダイゼーション：強度・量を周期的に変化させる
- デロード週：4〜8週ごとに負荷を下げる回復週を設ける
5. 基本エクササイズ
5.1 複合関節運動（コンパウンド種目）
複数の関節と筋群を使う運動は、効率的で機能的である [14]。
| 種目 | 主動筋 | 動作 |
|---|---|---|
| スクワット | 大腿四頭筋、大殿筋、ハムストリングス | 膝・股関節の屈伸 |
| デッドリフト | 脊柱起立筋、大殿筋、ハムストリングス | 股関節ヒンジ |
| ベンチプレス | 大胸筋、三角筋前部、上腕三頭筋 | 肩・肘関節の屈伸 |
| ロウイング | 広背筋、僧帽筋、菱形筋、上腕二頭筋 | 肩甲骨内転、肘屈曲 |
| オーバーヘッドプレス | 三角筋、上腕三頭筋 | 肩・肘関節の屈伸 |
5.2 自重トレーニング
器具なしで行える自重種目は、初心者や自宅トレーニングに適している。
| 種目 | 主動筋 | 難易度調整 |
|---|---|---|
| 腕立て伏せ | 大胸筋、上腕三頭筋 | 壁→膝つき→通常→足上げ |
| スクワット | 大腿四頭筋、大殿筋 | 椅子使用→通常→片脚 |
| ランジ | 大腿四頭筋、大殿筋 | 静止→歩行→ジャンプ |
| プランク | 体幹全体 | 膝つき→通常→片手片脚 |
| 懸垂（チンアップ） | 広背筋、上腕二頭筋 | 斜め懸垂→バンド補助→通常 |
5.3 体幹トレーニング
体幹（コア）の筋力は、姿勢維持と腰痛予防に重要である [15]。
- プランク：体幹全体の安定性
- サイドプランク：腹斜筋、側面の安定性
- デッドバグ：腹横筋、四肢と体幹の協調
- バードドッグ：脊柱起立筋、バランス
- ヒップブリッジ：大殿筋、骨盤安定性
6. 実践ガイド
6.1 デスクワーカーのための筋トレ
デスクワーカーは以下の点を重視すべきである [16]。
- 姿勢改善：背中、体幹、肩甲骨周囲の強化
- 座位の悪影響対策：股関節屈筋のストレッチ、大殿筋強化
- 時間効率：全身を効率的にトレーニング
- 最低限の頻度：週2回、1回20〜30分から
6.2 初心者向けプログラム例
週2回、全身トレーニングの例を示す。
| 種目 | セット×回数 | 備考 |
|---|---|---|
| スクワット（自重または軽量） | 3×10〜12 | 下半身全体 |
| 腕立て伏せ（膝つき可） | 3×8〜12 | 胸、肩、腕 |
| ダンベルロウ（またはバンド） | 3×10〜12 | 背中、腕 |
| ヒップブリッジ | 3×12〜15 | 大殿筋、体幹 |
| プランク | 3×20〜30秒 | 体幹安定性 |
6.3 正しいフォームの重要性
- 傷害予防：不適切なフォームは怪我の原因
- 効果最大化：正しいフォームで目的の筋肉を刺激
- 学習方法：軽い重量で動作を習得してから負荷を増加
- 専門家の指導：可能であればトレーナーの指導を受ける
6.4 栄養との連携
- タンパク質：1.6〜2.2g/kg/日で筋タンパク質合成を最大化
- タイミング：トレーニング前後にタンパク質を含む食事
- エネルギー：筋肥大には適切なカロリー摂取が必要
- 水分：トレーニング中も適切に水分補給
6.5 安全上の注意
- ウォームアップ：5〜10分の有酸素運動と動的ストレッチ
- 適切な重量選択：正しいフォームを維持できる重量
- 呼吸：力を入れる時に吐く（バルサルバ法は上級者向け）
- 痛みへの対応：関節痛、鋭い痛みは中止して相談
- 段階的進行：急激な負荷増加を避ける
- 持病がある場合：医師に相談の上で開始
6.6 継続のためのヒント
- 記録：重量、回数、セット数を記録して進捗を確認
- 現実的な目標：短期・長期の達成可能な目標設定
- 習慣化：決まった曜日・時間にトレーニング
- バリエーション：飽きを防ぐため種目や方法を変える
- サポート：トレーニングパートナーやコミュニティ
7. 参考文献
- [1] Frontera WR, Ochala J. Skeletal muscle: a brief review of structure and function. Calcif Tissue Int. 2015;96(3):183-195.
- [2] Schiaffino S, Reggiani C. Fiber types in mammalian skeletal muscles. Physiol Rev. 2011;91(4):1447-1531.
- [3] Schoenfeld BJ. The mechanisms of muscle hypertrophy and their application to resistance training. J Strength Cond Res. 2010;24(10):2857-2872.
- [4] Gabriel DA, et al. Neural adaptations to resistive exercise: mechanisms and recommendations for training practices. Sports Med. 2006;36(2):133-149.
- [5] Westcott WL. Resistance training is medicine: effects of strength training on health. Curr Sports Med Rep. 2012;11(4):209-216.
- [6] Hong AR, Kim SW. Effects of Resistance Exercise on Bone Health. Endocrinol Metab. 2018;33(4):435-444.
- [7] Cruz-Jentoft AJ, et al. Sarcopenia: revised European consensus on definition and diagnosis. Age Ageing. 2019;48(1):16-31.
- [8] Gordon BR, et al. Association of Efficacy of Resistance Exercise Training With Depressive Symptoms. JAMA Psychiatry. 2018;75(6):566-576.
- [9] Kraemer WJ, Ratamess NA. Fundamentals of resistance training: progression and exercise prescription. Med Sci Sports Exerc. 2004;36(4):674-688.
- [10] Behm DG, Sale DG. Velocity specificity of resistance training. Sports Med. 1993;15(6):374-388.
- [11] Bishop PA, et al. Recovery from training: a brief review. J Strength Cond Res. 2008;22(3):1015-1024.
- [12] American College of Sports Medicine. Progression models in resistance training for healthy adults. Med Sci Sports Exerc. 2009;41(3):687-708.
- [13] Schoenfeld BJ, et al. Resistance Training Volume Enhances Muscle Hypertrophy but Not Strength in Trained Men. Med Sci Sports Exerc. 2019;51(1):94-103.
- [14] Paoli A, et al. Resistance Training with Single vs. Multi-joint Exercises at Equal Total Load Volume. Front Physiol. 2017;8:1105.
- [15] Huxel Bliven KC, Anderson BE. Core stability training for injury prevention. Sports Health. 2013;5(6):514-522.
- [16] Shariat A, et al. Effects of stretching exercise training and ergonomic modifications on musculoskeletal discomforts of office workers. Am J Ind Med. 2018;61(9):783-794.