ダンベル筋トレの効果は、筋肉の太さだけで判断できるのか。若い男性の比較試験や高齢者の研究から、ミトコンドリアの呼吸、酸素を使う能力、たんぱく質合成の違いを読む。回数の異なる筋トレで何が変わったかを確かめ、自宅のダンベルや女性にも同じ結果を期待できるかを考える。
ダンベルを棚へ戻し、腕を鏡に映す。昨日と変わらない形の内側で、何が起きているのだろう。筋肉の材料を作る反応と、酸素を使って働く能力は、別の時間幅で調べられている。見た目を待つ間にも、筋トレの効果を読む物差しはある。[3][4][9]
答えの芯は、筋トレでも筋肉のエネルギーを作る働きは変わりうる、である。ただし、その変化は腕の太さから推定できるものではない。若い健康な男性の試験では、筋肉の呼吸を直接調べたり、酸素消費の回復を測ったりして、外見とは別の適応を確かめている。18〜39歳の女性にも同じ変化が起こるかは、これらの男性の試験だけでは確定できない。[3][9]
ここで読むのは、抵抗に逆らって力を出す運動全般の研究だ。自宅のダンベルだけの効果を検証した試験としては扱わない。既存記事「有酸素運動でミトコンドリアが増えると楽？量と働く能力の違いを研究で読む」に有酸素運動の話を譲り、こちらでは筋肉を太くする刺激と、酸素を使う働きがどこまで一緒に変わるかを追う。既存記事「筋トレは10回と20回で酸化能力も違う？限界まで反復した脚の試験を読む」に回数選びの問いを譲り、運動後の材料の合成と、継続後に測る呼吸能力を同じ効果として扱えるかに焦点を置く。
筋肉の太さと、中で酸素を使う働きは別に測る
ミトコンドリアの働きを知りたいとき、研究者は何を見るのだろう。若い男性を調べた研究では、採取した筋肉の線維を処理し、呼吸を測定する装置で調べた。特定の基質を与えた条件で、ミトコンドリアがどれだけ呼吸できるかを測ったのである。18〜39歳の女性に同じ結果を当てはめるには、女性を対象とする検証が必要だ。[3]
ここでいう基質は、呼吸の反応を進めるために与える材料を指す。研究は「複合体Ⅰ」「複合体Ⅱ」という、エネルギーを作る反応に関わる部分に対応した条件を使い分けている。同じ筋肉でも、どの条件で測るかによって変化の倍率が異なった。ミトコンドリアが変わったという一言の内側にも、測定条件がある。[3]
健康な若い男性の別の試験は、太ももの外側の筋肉に近赤外線を使い、血流を一時的に遮断する手順を組み合わせて酸素消費の回復を調べた。その回復を数式で表したときの「時定数」を、酸化能力の指標として使っている。酸化能力とは、この研究で筋肉が酸素を使って働く能力を評価するための物差しだ。18〜39歳の女性での変化量は、この男性の試験からは決められない。[9]
時定数は、この測定では小さくなる方向が改善である。筋肉の厚さは大きくなる方向、時定数は小さくなる方向に変わる。数値の上下だけで良し悪しを決めると、同じ試験の結果を逆に読んでしまう。体重計のように数字を見れば意味が通じるつもりでいると、研究の表に足をすくわれる。[9]
筋肉の厚さ、持ち上げられる重さ、呼吸の能力は、同じ言葉にまとめず並べておきたい。厚さは超音波、筋力は負荷を使った課題、酸化能力は酸素消費の回復というように、比較試験でも別々に調べられた。筋トレが効いたかという問いには、何に効いたかを添える必要がある。[9]
疑問の続きは、体で確かめるのがいちばん早い。
若い男性の筋肉では、継続後に呼吸も変わった
Porterらの介入研究では、健康な若い男性11人が12週間の筋トレを行った。運動の前後で筋肉を採取し、ミトコンドリアの呼吸能力を比較している。除脂肪量は4%、大腿四頭筋の筋力は15%増えた。除脂肪量は脂肪を除いた体の量であり、その数字をそのまま筋肉だけの増加と読み替えないことも必要だ。18〜39歳の女性に同じ増加率を当てはめる根拠にはならない。[3]
呼吸の結果は、複合体Ⅰに対応する基質で支えられた条件では2倍、複合体ⅠとⅡに対応する基質を用いた条件では1.4倍だった。これらは測定装置の中で確かめた筋肉の呼吸の変化である。通勤の階段を上る速さや、家事を続けられる時間が同じ倍率になったという意味ではない。[3]
興味深いのは、関連項目によって変化が分かれた点だ。複合体Ⅰのたんぱく質量は増え、電子の受け渡しや関連する物質の産生に重要なたんぱく質の遺伝子発現も増えた。一方、ミトコンドリアの新たな形成に関わる遺伝子発現には変化がなかった。著者らは、呼吸の量的・質的な変化が起きたと結論している。[3]
「形成に関わる遺伝子が増えていないなら効果なし」とも、「呼吸が増えたから数も倍」とも読めない。ここで確かめたのは、複数の呼吸条件と関連するたんぱく質などの変化だ。研究の面白さは、全部が同じ方向に動く分かりやすさより、働きが変わっても一部の指標は動かないというずれにある。[3]
この研究は、同じ参加者の運動前後を比べた少人数の介入である。筋トレによる適応の可能性を示す一方、運動しない人との比較を含む試験と同じ確かさでは扱えない。若い男性の結果を、年齢や性別を問わない約束にせず、次の比較試験と重ねて読む位置に置きたい。[3][9]
回数を増やすほど、酸化能力も伸びるのか
Jerez-Martínezらは、健康な若い男性47人を無作為に分けた。10回を限度とする重さの群が16人、20回を限度とする重さの群が16人、運動しない対照群が15人だった。筋トレ群は6週間にわたり、監督下で下半身の運動を計12回行った。18〜39歳の女性でも同じ改善率になるかは、この男性を対象とした試験では判断できない。[9]
ここで大切なのは、重さを自由に選んで予定の回数で終えた運動ではない点だ。筋肉が縮んで負荷を動かす局面を、それ以上続けられなくなるまで行う条件だった。軽いダンベルを持ってテレビを見ながら20回動かすことと、この研究の20回群を同じ扱いにはできない。[9]
酸素消費の回復を表す時定数は、10回群で18.9%、20回群で29.1%低下し、いずれも対照群との比較で有意な改善があった。しかし、回数の異なる筋トレ群同士には有意差がなかった。数字だけを眺めて20回の勝利と決めると、論文が行った比較から離れてしまう。[9]
太ももの筋肉の厚さも両群で同様に増え、筋力は両群のすべての運動で改善した。ただし、うつ伏せで膝を曲げる種目の筋力では20回群が10回群を上回った。この例外を残したまま、酸化能力については両群の差が確認されなかった、と項目ごとに読むのが正確だ。[9]
この試験の価値は、筋肉を太くする変化と酸化能力の改善が、同じ筋トレの期間内に確認された点にある。有酸素運動だけをミトコンドリアの担当とする区切り方では拾えない結果だ。一方で、両群の差についての結論は、この対象と運動条件の範囲で読む必要がある。[9]
日常のメニューを考えるなら、「何回か」に加え、「どんな重さで、どこまで動かし、どのように続けたか」も確認したい。研究の見出しにある回数だけを持ち帰っても、その試験を再現したことにはならない。監督下で行われた下半身の試験を、初心者の自宅の腕の運動へ移すときには、この違いが残る。[9]
比較の設計も見ておこう。運動前後で数字が変わったことと、運動しない群より変わったことは同じではない。回数を比べた試験では、筋トレをしない群を置き、さらに筋トレ群の中でも回数を分けた。これにより、運動を行った場合の変化と、回数の違いに伴う差を分けて検討できる形になっている。[9]
この区別は、運動記録を読むときにも役立つ。「以前より重いものを持てた」は自分の前後の記録だ。一方、隣の人より改善したかを問うなら、その人の出発点や運動条件も必要になる。試験で無作為に群を分けるのは、回数以外の違いが結果に入り込む問題を考慮した比較の仕組みである。自分の記録が無意味なのではなく、そこから答えられる問いが違うのだ。[9]
測定した場所にも注目したい。酸化能力を測ったのは、太ももの外側にある外側広筋である。下半身の運動を行って、その筋肉で酸素消費の回復を評価した。腕の曲げ伸ばしをした後の上腕の酸化能力まで調べた結果ではない。ダンベルという道具の名前だけで結果を移すより、どの筋肉を動かし、どこを測ったかを照らす方が、試験と自分の運動との距離が見える。[9]
また、近赤外線で追った回復の指標と、採取した筋線維の呼吸を装置で測った値は、そのまま換算する関係にはない。両方が改善した研究があっても、時定数の低下率から呼吸の増加倍率を計算することはできない。測り方の異なる研究が、それぞれ筋トレ後の酸化的な働きの変化を捉えた、と読むのがよい。[3][9]
数字で読む筋トレとミトコンドリア
11人・12週間：若い男性の筋肉を運動前後に採取して呼吸を比較した研究である。[3]
4%と15%：同じ研究の除脂肪量と大腿四頭筋筋力の増加。呼吸の倍率とは別の項目だ。[3]
2倍と1.4倍：同じ研究でも、基質条件によって呼吸の増加倍率は異なった。[3]
47人・6週間：回数の異なる筋トレと非運動群を比べた無作為割り付け試験である。[9]
18.9%と29.1%の低下：回復の時定数の変化。両筋トレ群間の有意差はなかった。[9]
疑問の続きは、体で確かめるのがいちばん早い。
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