どうも、ふじけんです。
筋肥大や筋力をアップさせることにおいて、高負荷トレーニングをしているトレーニーやスポーツ選手は多いのではないのでしょうか？
現在、コロナウイルスの影響もあり高強度のトレーニングが難しいこともあり、環境上低負荷でしかトレーニングが行えていない方も多いと思います。
そこで今回は低負荷における筋肥大との関係性について、2008年、コペンハーゲン大学のL,ホルムらが提出した論文を紹介したいと思います。
このデータは術後などの高負荷トレーニングが行えリハビリにおいても有益な情報かと思います。
コペンハーゲン大学のL.ホルムらは、同じ個人が片方の脚を1RM（1RM）の70％（重負荷、HL）でトレーニングし、もう片方の脚を15.5％の1RM（軽負荷、LL）でトレーニングするという抵抗運動プロトコルを適用しました。
11人の男性（年齢25±1年）を対象に、週3回のトレーニングを12週間行いました。
各被験者は36回のトレーニングセッションに参加しました（3セッション/週で12週間）。
運動プロトコルは、図1に概説されているように、片側抵抗トレーニング（分離型膝伸展法；詳細は以下に示す）で構成されていました。
簡単に言うと、片方の脚は軽い負荷（LL: 1RMの15.5%）を負荷として、各セットで36回（5秒ごとに1回、3分間）の繰り返しを行いました。
反対側の脚は、高負荷(HL: 1RMの70%)に対して、各セットで8回(∼25秒)の繰り返しを行いました。
無作為化により、半数の被験者はHLで利き足を、反対側の被験者はLLでトレーニングを行い、残りの半数の被験者は逆のトレーニングを行いました。
運動は、市販の膝伸展装置（Technogym, Super Executive Line, Gambottola, Italy）を用いて、可動域を100°～30°（0°＝膝を完全に伸展させる）にして行う大腿四頭筋の単離性収縮から構成されました。
被験者はトレーニング装置に座ったままで、装置内の予め定義された負荷を移動させることにより、各脚を交互に動作させました。
各トレーニングセッションの間に合計10セットを行い、合計で35分間継続しました（図参照）。
特に、HL脚とLL脚の間では、HL脚の方がLL脚よりも早く、かつ、強度が向上していることから、LL脚の方が徐々に反復回数を増やしていくことで、HL脚とLL脚の間で同様の総収縮運動（挙上荷重＋重力内部運動）が行われました。
介入前と介入後の筋肥大は、磁気共鳴イメージングによって決定され、筋生検はミオシン重鎖（MHC）組成の決定のために広大な側頭筋から両側に取得され、最大筋力は1RMテストと60°/秒で等動運動ダイナモメーターで評価されました。
結果です。
11名の男性（年齢24.7±1.1yr、身長183±2cm）の体重安定者（トレーニング前体温79.7±4.0kg、トレーニング後体温79.7±4.0kg）を対象に、週に2.87±0.04回の平均トレーニング回数で12週間のトレーニングを完了させました（2.65回/週未満の者はいなかった）。
食事は18.2±2.5エネルギー％のタンパク質、55.8±2.4エネルギー％の炭水化物、26.0±2.1エネルギー％の脂肪で構成されていた。
大腿四頭筋の断面積は
3つの記録位置(近位、中間、および遠位)における大腿四頭筋の断面積(CSA)を表1に報告しています。
3箇所すべてのCSAとその平均値は、HLとLLトレーニングを行った脚に含まれているときに類似していました。
両脚とも、HLのみが統計的有意差に達した（P < 0.001）ことから、中間部位での肥大が最も少なかったことが示されました。
大腿四頭筋の平均CSA（図2）は、HLおよびLLトレーニングを受けた脚で有意に改善しました（図2A）が、HL（7.6±1.4％）はLL（2.6±0.8％）トレーニングを受けた脚と比較して有意に大きく（P < 0.05）改善しましたが（図2B）、HL（7.6±1.4％）はLL（2.6±0.8％）トレーニングを受けた脚と比較して有意に改善しました。
トレーニング開始前と１０、２０、３０回の運動セッション後の大腿四頭筋１ＲＭ強度を下の図Ａに示しています。
含めると、LLトレーニングを受けた下肢はHLトレーニングを受けた下肢よりもわずかに強かったです。
しかし、20回と30回のトレーニングでは、HLトレーニングを行った下肢の方がLLトレーニングを行った下肢よりも力作出能力が向上し、1RM強度が大きくなっていました（下図A）。
しかし、HLとLLの両方のトレーニングを行った場合、10回のトレーニング間隔ごとに強度が有意に向上しました。
全体的な相対的な改善は、HLトレーニングを行った下肢の方がLLトレーニングを行った下肢（19±2％）に比べて、30セッションの間に36±5％と高かった（P < 0.05、図3B）。
図に示すように、HL訓練脚は、LL訓練脚と比較して、30セッションの間に相対的に上昇した。
膝伸展装置で決定された1RM大腿四頭筋の筋力。
Ａ：トレーニング開始前（プレトレーニング）と10、20、30セッションの運動トレーニング後の絶対強度。
ライト、脚は15.5%の1RMでトレーニング、ヘビー、脚は70%の1RMでトレーニング。
Pre値の強度と比較して#P＜0.05。B: 軽負荷または重負荷のいずれかを用いたレジスタンストレーニングの12 wkの過程における1RMの相対的変化。軽負荷と重負荷のトレーニング後の相対的変化を比較した#P < 0.05差。データは平均値±SE。
結論です。
本研究の被験者内デザインは、一方的なトレーニングは、いずれかの高負荷または全身の内分泌応答を出すために不十分な均等化された総作業で重負荷の運動を含む実行された、骨格筋の長期的な同化反応に収縮強度の無駄のない効果についての新しい直接の知識を提供します。
正常に機能していて、座り仕事をしている若い男性でも、毎日負荷がかかっている大腿四頭筋は、直接標的にすると軽負荷のトレーニングに適応することがわかりました。
これらのデータは、軽負荷トレーニングは使用頻度が低く、負荷を受ける機能に余裕のない筋肉にのみ適応をもたらすという一般的な考え方に反しています。
したがって、今回の知見の意義は、単離されたレジスタンストレーニングとして実施された非常に低い収縮強度（∼15% 1RM）であっても、ヒト骨格筋の筋量増加を誘導するのに十分であるということです。
しかし、この反応は、高負荷(∼70% 1RM)の抵抗運動を行った場合と比較して、大きく減衰しているように見えます。
それにもかかわらず、今回のデータは、現在の設定で低強度の抵抗運動が筋肥大のための一貫した刺激を提供することを示しており、このトレーニングモダリティとボリュームは、他の低強度のタイプのトレーニング、すなわち、逆に筋萎縮を誘発する可能性がある大容量の持久力トレーニングとは根本的に異なることを示唆しています。
参考文献
L. Holm, S. Reitelseder, T. G. Pedersen, S. Doessing, S. G. Petersen, A. Flyvbjerg, J. L. Andersen, P. Aagaard, and M. Kjaer Show fewer authors:Changes in muscle size and MHC composition in response to resistance exercise with heavy and light loading intensity:01 NOV 2008