筋肉を成長させるメカニズム①

2019/04/15

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筋肉を成長させるメカニズム①

タンパク質の合成と分解は切り替えスイッチのような関係。

合成が分解を上回れば筋肉の中のタンパク質の量が筋肥大が起こることが確かめられている。

筋肥大には2つのメカニズムがある
筋力トレーニングをすると、どのようなメカニズムで筋肥大が起こるのか。
解明されていませんが、この10年ほどでかなり研究が進んできています。

これはまだ完全にまず筋肥大には、
大きく分けて2つのメカニズムが関係していることが、はっきりわかっています。

1つは「筋線維再生系」これは筋線維が壊れたり傷ついたりしたときに再生をする仕組みで筋トレによって活性化します。

その役割は、細胞を作って筋線維を増やしていくこと。

さらに、筋線維1本1本を補修しながら少しずつ太くしていくことにも、この再生系という仕組みが深く関わっていることがわかっています。

「タンパク質代謝系」
もう1つはこれはタンパク質が筋線維の中で合成されたり分解された筋線維の中で、アクチンやミオシンといった筋肉が収縮するために必要となるタンパク質の量が増えるからです。

筋トレによって筋肉が太くなるのは、筋肉が収縮するために必要となるタンパク質の量が増えるからでそれと同時にタンパク質を分解と合成が入れ替わって
タンパク質の合成が高まれば筋線維は太くなっていきますが、合成と分解のスピードが同じであれば、筋肉のサイズそのものは変わりません。

筋トレを行うと、タンパク質の合成が上がり、同時に分解が下がるという現象が起こります。

合成と分解は切り替えスイッチのような仕組みになっているようで、どちらかが上がると、どちらかが下がるのです。

合成が分解を上回れば筋肉の中のタンパク質の量が増えていき、筋肥大が起こるということが実験でも確かめられています。

○マッスルメモリーという新しい可能性

筋線維再生系とタンパク質代謝系は、おそらく同時に働いていると考えられますが、実際の所まだよくわかっていません。

どちらがどのくらい働いているかというのは、そのあたりは、今後の研究課題にになってくるでしょう。

ただ、最近の研究でいろいろなことがわかってきています。

では、まず筋線維再生系について説明しましょう。

「筋サテライト細胞」と呼ばれる幹細胞
(筋線維のもとになる細胞)

普段は眠ったような状態なのですが、前述したように新しい筋線繊維を作る場合もあるし、その中に新たな核を挿入する場合もあります。

実は筋線維の核そのものが増えることが確定したのは、ここ数年の話です。

そして人間の場合、その核は筋トレをやめて筋線維が細くなってしまっても、10年間程度は残り続けるのではないかと考えられています。

これが俗に言う「マッスルメモリー」といわれるメカニズム。

一度しっかり筋肉をつけておけば、10年先までその記憶が残っていて、トレーニングを再開したときに通常よりも早く戻るとされています。

これも、筋線維再生系の新たな役割として筋肥大が起こるようになります。

○ある一定以上の太さになるときに筋線維の中の核が増える?

核は細胞の機能を制御する指令部のようなものなので、あまりにも大きな細胞に核が1個しかないと、制御の範囲を超えてしまいます。

細胞には核領域というものがあり、1個の核が制御できる体積には上限があるのではないかと以前から考えられてきました。

その仮説を裏づけるように、1個の核で機能している細胞を見ると、一定以上のサイズより大きなものは存在しません。

そのサイズは細胞き直径が一定の球形だとした場合、直径20~30マイクロメート唱えやく

筋線維の中には直径100マイクロメートル、長さは10 ㎝ほどになるものもあります。

当然、その中にはいくつもの核があり、それぞれの縄張りを制御しているのだと考えられます。このような仕組みが成り立っているとすると、筋線維は核の数が増えないと、ある一定以上の太さにはならないということになります。

その役割を担っているのが筋サテライト細胞です。

では、核が増えるのは筋トレをスタートしてすぐなのか?それとも、筋線維がこれ以上太くならないという限界に達してからなのか?

それは曖昧でわかっていません。

そもそも核が増えても、タンパク質の合成が上がらなければ筋線維は太くなりません。
筋線維が太くなるための条件として、タンパク質の合成は必須ですが、核の増殖は必須ではないのです。

ということから考えると、核が増えなくてもある程度までは太くなり、限度を超えそうになったからです。

段階で核を増やすという仕組みが働いているのではないかと、現在は考えられています。

どのくらいまで筋線維が太くなると、核が増えるのか。

それも今後の研究の対象になってくると思います。

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