「筋トレの効果は疲労困憊（オールアウト）まで追い込むことによって最大化される」
High intensity理論の提唱者で、ノーチラスの開発者でもあるアーサー・ジョーンズ氏は、30年以上にわたる彼の著書でこう述べています（Smith D, 2004）。
しかし、現代のスポーツ医学はこう言います。
「ただやみくもに疲労困憊まで追い込めば良いというわけではない」
筋トレの目的は、主に筋力を強くする筋力増強と、筋肉を大きくする筋肥大になります。僕らは感覚的に身体が大きい（筋肉量が多い）と「筋力も強い」と感じます。そのため筋肉が肥大すれば筋力も増強されると思いますが、話はそう単純ではありません。
以前の報告では、筋肥大による筋力増強への寄与は50〜60%にとどまることが示唆されています（Narici MV, 1989）。また、東京大学のFukunagaらは、筋肉の総量を示す筋体積と筋力には強い関係性があることを示しましたが、それでも完全な関係性は認められませんでした（Fukunaga T, 2001）。
つまり、筋肥大＝筋力増強ではないのです。そして近年では、筋肥大に加えて筋力増強に寄与するもうひとつの重要な因子が明らかになっています。
それが「神経活動の適応」です。
筋力は、筋肥大をベースにして、高強度の重量に神経活動が適応することによって増強されるのです。
このような背景から、現代のスポーツ医学は、疲労困憊まで追い込むべきか否かについて、筋肥大や筋力増強といった目的に応じて考えるべきであるといいます。
今回は、筋トレは疲労困憊まで追い込むべきか？という問いについて考察していきましょう。
Table of contents
◆ 筋肥大は疲労困憊まで追い込め！
筋肥大を生じさせるためには疲労困憊まで行うべきか？と問われたら現代のスポーツ医学はこう答えます。
「疲労困憊まで追い込め！」
トレーニングによる機械的刺激（メカニカルストレス）が筋線維に加わると、mTORという酵素が活性化され、筋肉のもととなる筋タンパク質の合成が促進されることで筋肥大が生じます（Yoon MS, 2017）。
Fig.1：Yoon MS, 2017より筆者作成
そのため、効果的に筋肥大を生じさせる条件は、なるべく多くの筋線維に刺激を与えることとなります。
ひとつの運動神経が支配する筋線維の集団をひとつの単位（ユニット）と考え、これを運動単位（モーターユニット）といいます。筋肉には、運動神経が数十本の筋線維を支配する小さな運動単位と、数百本から数千本を支配する大きな運動単位があります。大小の運動単位は筋肉の役割によってさまざまな割合で分布しています。筋肉の収縮は、必要となる力に応じて小さな運動単位から動員され、強い力が必要になると大きな運動単位を動員する「サイズの原理」にもとづいています。
運動単位とサイズの原理については、こちらのエントリに詳しく書いてありますのでご参照ください→『筋力増強と筋肥大の効果を最大にするトレーニング強度の最新エビデンス』
ここからわかることは、小さな運動単位から大きな運動単位までを動員することによって、より多くの筋線維に刺激を与えられるということです。
そこで推奨されてきたのが「高強度トレーニング」です。
サイズの原理にもとづいて、高強度の負荷により大小すべての運動単位が動員されやすいのであれば、高強度トレーニングが筋肥大の効果を最大化させると考えられてきたのです。
しかし、近年では、低強度トレーニングでも「ある条件」を満たせば、小さな運動単位だけでなく、大きな運動単位も動員することが可能であると示唆されています（Westad C, 2003）。
その条件が「疲労困憊まで追い込め！」なのです。
筋タンパク質の研究では、疲労困憊まで追い込み、総負荷量（強度×回数×セット数）を高めれば高強度トレーニグと同等かそれ以上の筋肥大の効果が得られることが示唆されています（Burd NA, 2010）。
さらに、最新のメタアナリシスでは、これらの知見を裏付けるように高強度でも低強度でも疲労困憊まで追い込み、総負荷量を高めれば効果的に筋肥大を生じさせることが可能であることが示されています（Schoenfeld BJ, 2017）。
＊メタアナリシスとは、これまでの研究結果を統計的手法により全体としてどのような傾向があるかを解析するエビデンスレベルがもっとも高い研究デザイン。
これらの知見から、現代のスポーツ医学は筋肥大を目的にした場合、疲労困憊まで追い込むべきであると述べているのです。
しかしながら、オーバートレーニングには注意が必要です。近年では、効果的な筋肥大には1回のトレーニングによる総負荷量ではなく、週単位の総負荷量が寄与することも示唆されています。そのため、疲労などがあるときは無理して追い込まず、他の日のトレーニングで挽回して週単位の総負荷量を高めるように取り組んでも良いでしょう。
『筋トレの効果を最大にする新しいトレーニングプログラムの考え方を知っておこう』
◆ 筋力増強は疲労困憊まで追い込むな！
筋力増強は筋肥大をベースに、神経活動を適応させることがポイントになります。
ヒトは、二足歩行を獲得した400万年前から、さまざまな気候や環境に適応して生きながらえてきました。その秘訣は、変化する環境に身体を適応させる能力にありました。
ツルツル滑る氷の上を歩いていると、最初は滑ってしまいますが、徐々に慣れて滑らずに歩けるようになります。サッカーのシュートやテニスのサーブでも回数を多く練習をすれば上手になります。
このような効果は、神経活動がその環境（課題）に合わせて変化し、適応した結果として表れます。この適応する能力のことを「神経の可塑性（かそせい）」といいます。
筋トレによる筋力増強にも神経の可塑性は関与しています。高強度トレーニングを行うと、運動神経からの発射頻度が高まり、大きい運動単位が動員され、それぞれの運動単位の活動タイミングが同期することによって強い力が発揮されます。これを繰り返すことによって、神経活動の可塑的変化が生じ、長期的な筋力増強の効果が得られるのです（Suchomel TJ, 2018）。
では、このような神経活動の適応に、疲労困憊まで追い込むことは効果的なのでしょうか？
この問に最新のメタアナリシスの結果はこう結論づけています。
「疲労困憊まで追い込まないほうが効果はやや高い」
2016年、シドニー大学のDaviesらは、これまでに報告された疲労度と筋力増強について検証された8の研究を対象にしたメタアナリシスを報告しました。
その結果、疲労困憊まで追い込むよりも、追い込まないほうが筋力増強の小さな効果（ES=0.34）が認められたのです。
Fig2：Davies T, 2016より筆者作成
では、もう少し、この結果を細かく見ていきましょう。
このメタアナリシスには、トレーニング初心者と上級者が含まれていました。そこでトレーニング経験の有無による効果を見てみると、疲労困憊まで追い込まない場合、上級者は初心者よりも筋力増強の効果が高いことが示されました（ES=0.37-0.38）。
また、アームカールのような単関節トレーニング（アイソレーション）よりもスクワットやベンチプレスのような多関節トレーニング（コンパウンド）のほうが、疲労困憊まで行わないことによる筋力増強の効果が得られやすいことがわかりました（ES=0.37）。
これらの結果から、特にトレーニング経験者や多関節トレーニングでは、疲労困憊まで行わないほうがより筋力増強の効果を得られる可能性が示唆されているのです。
では、なぜ疲労困憊まで行わないほうが筋力が増強されやすいのでしょうか？
その理由も運動単位にあります。
筋力増強のためには、大きな運動単位を動員させ、繰り返しトレーニングを行うことによって神経活動を適応させることが必要になります。ここで問題になるのは、疲労困憊になるまで追い込むことが運動単位の動員にどのような影響を与えるのか、ということです。
実は、大きな運動単位の動員は、疲労困憊になる前に、すでに終えている可能性が示唆されているのです。
コペンハーゲン労働環境センターのSundstrupらは、トレーニングによって疲労困憊になる3〜5回前に運動単位の動員が終えていることを示唆しています（Sundstrup E, 2012）。また、ソフィア生物物理研究所のChristovaらは、疲労困憊になる前から運動神経による発射頻度が減少していることを示唆しています（Christova P, 1998）。
Daviesらは、このような知見をもとに、疲労困憊になる前にトレーニングを終えたほうが、高い重量への神経活動の適応を促進させ、筋力増強をより生じさせると推察しています。
Daviesらのメタアナリシスは、対象としている研究間の異質性は低いですが、研究の質は決して高くはなく、研究数も少ないことから、今後のさらなる検証が必要でしょう。
しかしながら、ご紹介した神経生理学的な知見や、筋力増強に寄与する他の因子（運動速度や疲労、週単位の頻度など）の観点からも、近年では、疲労困憊まで追い込まないことが推奨されているのです。
筋トレの創始者でもあるアーサー・ジョーンズ氏が提唱した筋トレ理論から30年の時を経て、現代のスポーツ医学はこう述べています。
「筋肥大が目的であれば疲労困憊まで追い込め！」
「しかし、筋力増強が目的であれば疲労困憊の手前で終わりにしよう」
筋トレの重要なエビデンスをまとめた新刊です！
◆ 読んでおきたい記事
シリーズ①：筋肉を増やすための栄養摂取のメカニズムを理解しよう
シリーズ②：筋トレの効果を最大にするタンパク質の摂取量を知っておこう
シリーズ③：筋トレの効果を最大にするタンパク質の摂取タイミングを知っておこう
シリーズ④：筋トレの効果を最大にするタンパク質の摂取パターンを知っておこう
シリーズ⑤：筋トレの効果を最大にする就寝前のプロテイン摂取を知っておこう
シリーズ⑥：筋トレの効果を最大にする就寝前のプロテイン摂取の方法論
シリーズ⑦：筋トレの効果を最大にする運動強度（負荷）について知っておこう
シリーズ⑧：筋トレの効果を最大にする運動強度（負荷）の実践論
シリーズ⑨：筋トレの効果を最大にするセット数について知っておこう
シリーズ⑩：筋トレの効果を最大にするセット間の休憩時間について知っておこう
シリーズ⑪：筋トレの効果を最大にするトレーニングの頻度について知っておこう
シリーズ⑫：筋トレの効果を最大にするタンパク質の品質について知っておこう
シリーズ⑬：筋トレの効果を最大にするロイシンについて知っておこう
シリーズ⑭：筋トレの効果を最大にするタンパク質の摂取方法まとめ
シリーズ⑮：筋トレの効果を最大にするベータアラニンについて知っておこう
シリーズ⑯：いつまでも若々しい筋肉を維持するためには筋トレだけじゃ不十分？
シリーズ⑰：筋トレの効果を最大にするセット数について知っておこう（2017年7月版）
シリーズ⑱：筋トレとアルコール摂取の残酷な真実
シリーズ⑲：筋トレの効果を最大にするタンパク質の摂取量を知っておこう（2017年7月版）
シリーズ⑳：長生きの秘訣は筋トレにある
シリーズ㉑：筋トレの最適な負荷量を知っておこう（2017年8月版）
シリーズ㉒：筋トレが不安を解消するエビデンス
シリーズ㉓：筋肉量を維持しながらダイエットする方法論
シリーズ㉔：プロテインの摂取はトレーニング前と後のどちらが効果的？
シリーズ㉕：筋トレの前にストレッチングをしてはいけない理由
シリーズ㉖：筋トレの効果を最大にするウォームアップの方法を知っておこう
シリーズ㉗：筋トレの効果を最大にするセット間の休憩時間を知っておこう（2017年9月版）
シリーズ㉘：BCAAが筋肉痛を回復させるエビデンス
シリーズ㉙：筋トレの効果を最大にするタマゴの正しい食べ方
シリーズ㉚：筋トレが睡眠の質を高める〜世界初のエビデンスが明らかに
シリーズ㉛：筋肉の大きさから筋トレをデザインしよう
シリーズ㉜：HMBが筋トレの効果を高める理由～国際スポーツ栄養学会のガイドラインから最新のエビデンスまで
シリーズ㉝：筋トレの効果を高める最新の3つの考え方〜Schoenfeld氏のインタビューより
シリーズ㉞：筋トレによって脳が変わる〜最新のメカニズムが明らかに
シリーズ㉟：ホエイプロテインは食欲を抑える〜最新のエビデンスを知っておこう
シリーズ㊱：筋トレが病気による死亡率を減少させる幸福な真実
シリーズ㊲：プロテインは腎臓にダメージを与える？〜現代の科学が示すひとつの答え
シリーズ㊳：筋トレとアルコールの残酷な真実（続編）
シリーズ㊴：筋トレの効果を最大にする「関節を動かす範囲」について知っておこう
シリーズ㊵：筋トレが続かない理由〜ハーバード大学が明らかにした答えとは？
シリーズ㊶：筋トレと遺伝の本当の真実〜筋トレの効果は遺伝で決まる？
シリーズ㊷：エビデンスにもとづく筋肥大を最大化するための筋トレ・ガイドライン
シリーズ㊸：筋トレしてすぐの筋肥大は浮腫（むくみ）であるという残念な真実
シリーズ㊹：時間がないときにやるべき筋トレメニューとは〜その科学的根拠があきらかに
シリーズ㊺：筋トレの効果を最大にする新しいトレーニングプログラムの考え方を知っておこう
シリーズ㊻：筋トレは心臓も強くする〜最新のエビデンスが明らかに
シリーズ㊼：プロテインは骨をもろくする？〜最新の研究結果を知っておこう
シリーズ㊽：コーヒーが筋トレのパフォーマンスを高める〜その科学的根拠を知っておこう
シリーズ㊾：睡眠不足は筋トレの効果を低下させる～その科学的根拠を知っておこう
シリーズ㊿：イメージトレーニングが筋トレの効果を高める〜その科学的根拠を知っておこう
シリーズ51：筋トレ後のアルコール摂取が筋力の回復を妨げる？〜最新の研究結果を知っておこう
シリーズ52：筋トレ後のタンパク質の摂取は「24時間」を意識するべき理由
シリーズ53：筋トレが高血圧を改善させる〜その科学的根拠を知っていこう
シリーズ54：ケガなどで筋トレできないときほどタンパク質を摂取するべきか？
シリーズ55：筋トレは脳卒中の発症リスクを高めるのか?〜筋トレによるリスクを知っておこう
シリーズ56：筋トレを続ける技術〜意志力をマネジメントしよう
シリーズ57：筋トレ後にプロテインを飲んですぐに仰向けに寝てはいけない理由
シリーズ58：筋トレは朝やるべきか、夕方やるべきか問題
シリーズ59：筋トレの効果を最大にする食品やプロテインの選ぶポイントを知っておこう
シリーズ60：ベンチプレスをするなら大胸筋損傷について知っておこう
シリーズ61：筋トレの効果を最大にするタンパク質の摂取パターンを知っておこう（2018年4月版）
シリーズ62：筋トレ後のタンパク質摂取に炭水化物（糖質）は必要ない？
シリーズ63：ホエイ・プロテインと筋トレ、ダイエット、健康についての最新のエビデンスまとめ
シリーズ64：筋トレの効果を最大にする「牛乳」の選び方を知っておこう
シリーズ65：そもそもプロテインの摂取は筋トレの効果を高めるのか？
シリーズ66：筋力を簡単にアップさせる方法～筋力と神経の関係を知っておこう
シリーズ67：筋力増強と筋肥大の効果を最大にするトレーニング強度の最新エビデンス
シリーズ68：筋トレは疲労困憊まで追い込むべきか？〜最新のエビデンスを知っていこう
シリーズ69：筋トレで疲労困憊まで追い込んではいけない理由（筋力増強編）
シリーズ70：筋トレで筋肥大の効果を最大にする「運動のスピード」を知っておこう
シリーズ71：筋トレで筋力増強の効果を最大にする「運動のスピード」を知っておこう
シリーズ72：ネガティブトレーニングは筋肥大に効果的なのか？〜最新エビデンスを知っておこう
シリーズ73：筋トレを続ける技術〜お金をもらえれば筋トレは継続できる？
シリーズ74：プロテインは腎臓にダメージを与える？〜ハーバード大学の見解と最新エビデンス
シリーズ75：筋トレによる筋肥大の効果は強度、回数、セット数を合わせた総負荷量によって決まる
シリーズ76：筋トレの効果を最大にするタンパク質の摂取方法まとめ（2018年8月版）
シリーズ77：筋トレとHMBの最新エビデンス（2018年8月版）
シリーズ78：筋トレによる筋肉痛にもっとも効果的なアフターケアの最新エビデンス
シリーズ79：筋肥大のメカニズムから筋トレをデザインしよう
シリーズ80：筋トレの効果を最大にする週の頻度（週に何回？）の最新エビデンス
シリーズ81：筋トレ後のクールダウンに効果なし？〜最新のレビュー結果を知っておこう
シリーズ82：筋トレの総負荷量と疲労の関係からトレーニングをデザインしよう
シリーズ83：筋トレのパフォーマンスを最大にするクレアチンの最新エビデンス
シリーズ84：筋トレのあとは風邪をひきやすくなる？〜最新エビデンスと対処法
シリーズ85：筋トレのパフォーマンスを最大にするカフェインの最新エビデンス
シリーズ86：筋トレとグルタミンの最新エビデンス
シリーズ87：筋トレとアルギニンの最新エビデンス
シリーズ88：筋トレとシトルリンの最新エビデンス
シリーズ89：筋トレするなら知っておきたいサプリメントの最新エビデンスまとめ
シリーズ90：筋トレをするとモテる本当の理由
シリーズ91：高タンパク質は腎臓にダメージを与えない〜最新エビデンスが明らかに
シリーズ92：筋トレするなら知っておきたい食事のキホン〜ハーバード流の食事プレート
シリーズ93：筋トレを続ける技術〜マシュマロ・テストを攻略しよう
シリーズ94：スクワットのフォームの基本を知っておこう
シリーズ95：スクワットのフォームによって筋肉の活動が異なる理由
シリーズ96：スクワットの効果を最大にするスタンス幅と足部の向きを知っておこう
シリーズ97：ベンチプレスのフォームの基本を知っておこう【ベンチプレスの科学】
シリーズ98：ヒトはベンチプレスをするために進化してきた【ベンチプレスの科学】
シリーズ99：デッドリフトのフォームの基本を知っておこう【デッドリフトの科学】
シリーズ100：デッドリフトのリフティングの基本を知っておこう【デッドリフトの科学】
シリーズ101：筋トレを続ける技術～脳をハックしよう！
シリーズ102：腕立て伏せの回数と握力から心臓病のリスクを知ろう！
シリーズ103：筋トレは朝やるべきか、夕方やるべきか？〜最新エビデンスを知っておこう
シリーズ104：筋トレによる筋肥大の効果は「週のトレーニング量」で決まる！【最新エビデンス】
◆ 参考論文
Smith D, et al. Strength training methods and the work of Arthur Jones. J Exerc Physiol Online. 2004;7:52–68.
Narici MV, et al. Changes in force, cross-sectional area and neural activation during strength training and detraining of the human quadriceps. Eur J Appl Physiol Occup Physiol. 1989;59(4):310-9.
Fukunaga T, et al. Muscle volume is a major determinant of joint torque in humans. Acta Physiol Scand. 2001 Aug;172(4):249-55.
Yoon MS, et al. mTOR as a Key Regulator in Maintaining Skeletal Muscle Mass. Front Physiol. 2017 Oct 17;8:788.
Westad C, et al. Motor unit recruitment and derecruitment induced by brief increase in contraction amplitude of the human trapezius muscle. J Physiol. 2003 Oct 15;552(Pt 2):645-56.
Burd NA, et al. Low-load high volume resistance exercise stimulates muscle protein synthesis more than high-load low volume resistance exercise in young men. PLoS One. 2010 Aug 9;5(8):e12033.
Schoenfeld BJ, et al. Strength and Hypertrophy Adaptations Between Low- vs. High-Load Resistance Training: A Systematic Review and Meta-analysis. J Strength Cond Res. 2017 Dec;31(12):3508-3523.
Suchomel TJ, et al. The Importance of Muscular Strength: Training Considerations. Sports Med. 2018 Apr;48(4):765-785.
Davies T, et al. Effect of Training Leading to Repetition Failure on Muscular Strength: A Systematic Review and Meta-Analysis. Sports Med. 2016 Apr;46(4):487-502.
Sundstrup E, et al. Muscle activation strategies during strength training with heavy loading vs. repetitions to failure. J Strength Cond Res. 2012 Jul;26(7):1897-903.
Christova P, et al. Motor unit activity during long-lasting intermittent muscle contractions in humans. Eur J Appl Physiol Occup Physiol. 1998 Mar;77(4):379-87.
American College of Sports Medicine. American College of Sports Medicine position stand. Progression models in resistance training for healthy adults. Med Sci Sports Exerc. 2009 Mar;41(3):687-708.
