筋肉の仕組み

こんにちは!
パーソナルジム MYroutinGYM(マイルーティンジム)目黒店の浅田です。

 

本日は筋肉について書いていきます!

 

筋肉は「伸びながら」でも「縮みながら」でも力を出せる

最初に「筋収縮」という単語について、少し説明しておく必要があります。

「収縮」という言葉の本来の意味は物理的に小さく短くなることなので、一時期、「伸張性収縮(エキセントリック)で収縮という単語を使うのはおかしい」という議論がありました。

伸張性収縮とは、筋肉がブレーキとしての力を発揮しながら引き伸ばされている状態のこと。

バーベルをゆっくり下ろしているときなどがそうです。

このとき、筋肉そのものは収縮しているのではなく、伸張しています。

それなのに収縮という単語を使うのはおかしいのではないか、というわけです。

その議論は、筋収縮という言葉の使用はやめて、「筋活動」にしようという話に発展しました。

ですから今でも、運動生理学の分野で筋収縮というと筋肉が短くなることを指す場合が多く、筋肉が力を出している状態を筋活動と総称するケースが少なくありません。

筋収縮は必ずしも外観上の収縮を伴うものばかりではない。

ただ、筋活動といってしまうと、筋肉の力学的な仕事以外に、熱を出すことなども含まれてしまうので、用語としてはかえってわかりにくくなるという反対意見もありました。

私も反対派です。

ともあれ、筋収縮という言葉にはそういう歴史的経緯がありました。

私たちが筋収縮といった場合、必ずしも外観上の収縮を伴う必要はありません。

では、筋収縮の定義とは何か?

それは「筋肉が筋肉自体の中心方向に向かって能動的に力を発揮すること」です。

力が中央に向かって生じていればいいわけですから、伸張性収縮はもちろん、筋肉の両端が固定された状態(等尺性収縮=アイソメトリック)で筋肉自体の長さが変わらなくても、筋肉が力を発揮していれば筋収縮ということになります(握力や背筋力を測るときには、力は発揮していても動作は止まっています。これが等尺性収縮です)。

このことを認識しておかないと、次からの説明がわかりにくいと思うので、しっかり頭に入れておいてください。

筋肉は1次元1方向にしか縮まない

「筋肉自体の中心方向に向かって」といいましたが、実際には筋肉の力発揮の仕方には選択肢があまりありません。

1次元1方向、つまり、直線的な力を(1次元)、なおかつ中心方向に向かって発揮することしかできないのです(1方向)。

反対方向、つまり中心から外側に向かって力を出す筋肉もあるのではないかと誤解している人もいるかもしれませんが、力のベクトルはあくまでも中心方向へだけ。

筋肉が自ら外に向かって伸びるということは絶対にありません。

 

図 人体に見る主な拮抗関係筋

注:A−A’~F−F’の表記は関係を示すために便宜上つけたもので、どちらが主で、どちらが従というものではありません。

1方向にしか縮めないということは、いったん縮み切ってしまったら力の発揮はおしまいということになります。

しかし、それでは困ってしまうので、それぞれの筋肉は必ず自分を伸ばしてくれるパートナーをもっています。

それが拮抗筋(きっこうきん)であり、例えば、上腕二頭筋に対する上腕三頭筋、大腿四頭筋に対するハムストリングスです。

 

 

筋力トレーニングのような特殊な運動の場合は、重力やバーベルなどの負荷が筋肉を伸ばす役割をしているので、拮抗筋はほとんど働いていません。

ですが、日常生活やスポーツなどの場合は、拮抗筋がしっかり働かないと筋肉が縮みっ放しになってしまいます。

この拮抗筋同士の力のアンバランスが生じると、やがて運動が下手になってしまう可能性が高くなります。

それが長く続くと、慢性的な障害につながる危険性も出てきます。

 

 

さらに、運動によっては拮抗筋同士が共収縮することでより強い動作を生んだり、関節に強いストレスがかかるのを防いだりもしていますので、拮抗筋同士はバランスよくトレーニングしなければいけません。

 

 

拮抗筋はもともとアンバランス

では、そもそも拮抗筋同士はバランスがとれているのでしょうか。

実はそうでもありません。

なぜなら前回も説明したように、屈筋はスピードや可動域重視の、伸筋は相対的に力重視型の構造をしているからです。

 

例えば、膝の屈曲筋力は伸展筋力の50~60%といわれています(一般人の最大筋力で計測した場合。筋力差はありますが、太さはほとんど変わりません)。

ごく普通の生活をする上では、それだけの差があっても問題はありません。

 

 

しかし、スプリンターやジャンパーとなると話は別。

前述のように非常に大きなパワーを下半身が発揮するときには、大腿四頭筋とハムストリングスが協調して収縮する仕組みがあるので(股関節が外れないように調整。また、ハムストリングスには膝関節を屈曲するというだけでなく股関節を伸展させる働きがあるため)、ハムストリングスが5~6割しか力を発揮できないという状況は好ましくありません。

 

その筋力のままで競技を続けていると、大腿四頭筋の力に耐えられずにハムストリングスが肉離れを起こしてしまったり、もっと重度の障害が起こったりする可能性もあります。

ですから、スプリンターやジャンパーは筋力トレーニングによってハムストリングスの強化を図ります。

 

その結果として、外観的にはハムストリングスのほうが大腿四頭筋よりも太くなります(正確には、ハムストリングスだけでなく、内転筋も含めた「脚の裏側の筋肉」が太い場合が多い)。

一流選手を見ると、太ももの裏側が非常に発達しています。

そうする脚を作り上げることによって、彼らは拮抗筋のアンバランスを調整しているわけです。

 

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