By Andrew Golin,
運動は、人間生活の最も特徴的な特性の1つである。 体の動きは、筋繊維と呼ばれる特殊な細胞によって促進され、神経系によって制御されている(1)。 骨格筋繊維は多核の長繊維で、顕微鏡で見ると外側に十字の筋が入っているように見えます(1)。 骨格筋は自発的に命令される。つまり、人間は骨格筋線維を意識的にコントロールすることができるのである。 この筋繊維は腱によって骨に付着しており、一般的に知られている骨格筋の例としては、上腕二頭筋と下腿三頭筋が挙げられる。 心筋線維も筋繊維が交差しているが、不随意神経系を制御する自律神経系がこれらの線維の動きを調節している(1)。 骨格筋と心筋は、筋フィラメントが重なり合い、交差しているため、筋状になっている。 筋原線維はアクチンとミオシンタンパク質の鎖で、すべての筋肉に存在する主要な組織である。 平滑筋は、骨格筋や心筋の筋線維とは異なり、筋状にはなっていない(1)。 平滑筋線維の活動は、私たちの自律神経系によって制御されている。 平滑筋線維は、体の臓器に最も多く存在している(1)。 遅筋線維はタイプI線維としても知られ、速筋線維よりも多くのミトコンドリアとミオグロビン分子を含んでいます(2)。 ミトコンドリアは、細胞呼吸によって細胞の燃料を生成する生化学的プロセスが行われる小器官である。 ミオグロビンタンパク質は、機能的にはヘモグロビン分子に類似しています。 ミオグロビンタンパク質は、筋肉細胞内で酸素分子を運搬・貯蔵する。 ミトコンドリアは細胞呼吸から燃料を生成し、酸素分子は主要な反応物であるため、タイプI繊維は好気的プロセスによってエネルギー的に供給されます(2)。
速筋繊維、またはタイプII繊維は、遅筋繊維よりもミトコンドリアとミオグロビン蛋白質が少なくなります(2)。 ミトコンドリアが減少しているにもかかわらず、タイプII線維は嫌気性プロセスによって大量のエネルギーを合成することができます。 無酸素運動は、酸素を必要とせず、糖の単純な単位であるグルコースを主なエネルギー供給源として利用するプロセスです。 タイプIとタイプII繊維は異なるエネルギー源を持っていますが、両方のエネルギー合成プロセスの結果は似ています:大量のエネルギーを含む分子であるアデノシン三リン酸(ATP)を生成する(2)
体は、エネルギー通貨の主要源としてATPを利用する。 しかし、ATPがエネルギーに変換される前に、脳は収縮を開始するために筋肉に電気インパルスを送らなければなりません(1)。 この電気インパルスは、神経細胞の外側にあるコーティングや “鞘 “を伝って高速で伝わります。 多発性硬化症は、自己免疫疾患であり、体が自分のミエリン鞘を攻撃する。 損傷が軽微であれば、神経インパルスはほとんど中断されることなく伝わり続けます。 損傷が十分でミエリンが瘢痕組織に置き換わった場合、神経インパルスが全く伝わらなくなることもあります(4)。 カナダ多発性硬化症協会が発表した症状リストには、極度の疲労、協調性の欠如、脱力、しびれ、感覚障害、視力障害、膀胱障害、認知障害、気分変化などが含まれます(4)。 速筋線維は遅筋線維に比べ、ミエリン鞘が厚いため、より速い収縮を起こす(3)。 ミエリン鞘が厚いほど、神経インパルスが脳から筋肉に伝わる速度が速くなる(3)。 そのため、遅筋線維は速筋線維よりも鞘が薄い(3)。 信号が筋線維に到達すると、収縮と引き換えにATPが使用される。
タイプI線維はタイプII線維ほど早く疲労しない(2)。 これは、好気性または嫌気性のプロセスから生じる化学的副産物が異なるためである。 タイプIの繊維の副産物は二酸化炭素と水であり、筋肉をすぐに疲労させることはない。 速筋の嫌気性プロセスの主な副産物は、乳酸です。 乳酸は筋肉の酸性度を高め、繊維を素早く疲労させます。 身体活動中に水分を補給し、休憩時間には深く呼吸し、マグネシウムを多く含む食品を食べることで、トレーニングセッション中の乳酸の蓄積を減らすことができる。
有酸素運動は、低から中程度の強度で行う身体活動である。 一般的な例としては、ジョギング、水泳、サイクリング、ウォーキングなどがあります。 無酸素運動は、高強度から最大強度で行われる身体的活動である。 スプリント、オリンピック重量挙げ、ジャンプは無酸素運動です。 有酸素運動は長時間行うことができますが、無酸素運動は高強度のインターバルで行われることが多くあります。
有酸素運動と無酸素運動のどちらでどの筋繊維が使われるかを理解することで、特定の筋繊維に焦点を当てたトレーニングセッションを構成することができます。 無酸素運動に携わる人は、速筋の発達に向けてトレーニングを構成する必要があります。 速筋の発達には、低容量、高強度、低頻度の反復練習が必要です(3)。 有酸素運動をしている人は、トレーニングセッションを高ボリューム、低強度、高反復回数の範囲に変更する必要があります(4)。
上記の知識を適用することにより、トレーニングセッションは、最適な特異性を高め、したがって、自分の目標に向かって最適な効果を得るように構成することができます(
1.。 ガードナー、アーネスト ディーン、ドナルド ジェームス グレイ、ローナン オラヒリー。 「Muscular System」Anatomy: を参照。 Philadelphia: Saunders, 1975. 28-30. Print.
2. 夢のような話。 筋繊維の種類_エネルギー生産と心血管(n.d.): n. pag. Web. 3 Oct. 2015.
3. “筋肉別肥大”。 Chest, Triceps and Shoulders By Menno Henselmans.”
SimplyShreddedcom. N.p., n.d. Web。 03 Oct. 2015.
4. “Multiple Sclerosis Society of Canada”. MSとは何ですか? – MSソサエティ・オブ・カナダ. N.p., n.d. Web. 03 Oct. 2015.