「筋トレで筋肥大の効果を最大化させるには、疲労困憊まで追い込むべきなのでしょうか？」
この問いに現代のスポーツ科学はこう答えています。
「それは、あなたのトレーニング経験によって異なります」
筋肥大の効果は、トレーニングの強度（負荷量）と回数、セット数をかけ合わせた総負荷量によって決まります。
トレーニングの総負荷量 = 強度（負荷量）× 回数 × セット数
これは低強度の負荷量でも回数とセット数を多くして総負荷量を増やせば、高強度のトレーニングと同等の筋肥大の効果が得られることを意味しています。そのため、これまで筋肥大の効果を最大化させるには、疲労困憊まで追い込み、総負荷量を増やすことが推奨されてきました。
しかしながら、最新のメタアナリシスの結果は、新たなエビデンスを示しています。
＊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。
それが「疲労困憊まで追い込むか否かは、トレーニング経験によって異なる」というものです。
今回は、筋トレで筋肥大の効果を最大化するには疲労困憊まで追い込むべきか？という問いの答えとなる最新のメタアナリシスの報告をご紹介しましょう。
Table of contents
◆ 疲労困憊まで追い込んでも追い込まなくても同じ効果
2022年、ビクトリア大学のGrgicらは、筋トレを疲労困憊まで追い込む、追い込まないことによる筋肥大の効果について検証した15の研究結果をまとめて解析したメタアナリシスを報告しました。
被験者は若年成人394名（男性265名、女性129名）であり、トレーニング未経験者・経験者が含まれました。被験者はトレーニングを疲労困憊まで行うグループと行わないグループに分けられました。
トレーニングの期間は6週間から14週間（平均10週間）、頻度は週2〜3日でした。筋肥大の測定は主に大腿四頭筋の筋断面積または筋厚で評価されました。
その結果、トレーニングを疲労困憊まで行っても、行わなくても筋肥大の効果に差がないことが示されました。
また、サブグループ解析では、その効果は「トレーニングの経験」によって異なることが示されました。
トレーニング未経験者は疲労困憊まで追い込んでも、追い込まなくても筋肥大の効果は同等ですが、経験者は疲労困憊まで行うことで効果が高まることが認められました。
Fig.1：Grgic J, 2022より筆者作成
これらの結果から、筋肥大の効果は疲労困憊まで行っても、行わなくても同等の効果が得られる可能性が示唆されました。またトレーニング経験者は疲労困憊まで追い込むことが効果的であり、トレーニング未経験者は追い込まなくても同等の効果が得られる可能性があることも示唆されたのです。
では、なぜこのような結果になったのでしょうか？
その理由（メカニズム）を見ていきましょう。
◆ 疲労困憊の手前でも全ての筋線維を収縮させられる？
筋肉は、数千から数十万という筋線維が束になって構成されています。筋線維はアクチンとミオシンといった筋タンパク質からできています。
筋肥大の効果は、筋肉のもととなる筋タンパク質が合成されることによって生じます。その合成のスイッチとなるのが筋線維の収縮です。筋線維の収縮が刺激（メカニカルストレス）となって、筋タンパク質の合成を促進します。ここから、筋肥大の効果を最大化させるためには、筋肉にあるすべての筋繊維を収縮させることが前提条件になることがわかります。
では、すべての筋線維を収縮させるにはどうしたら良いのでしょうか？
ひとつの運動神経は、いくつかの筋線維とつながり、その収縮をコントロールしています。この運動神経と筋線維のユニット（単位）を運動単位といいます。
運動単位には、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の筋線維を支配する「大きな運動単位」があります。トレーニングの負荷量や速度が低い場合は、小さな運動単位が収縮に参加（動員）し、負荷量や速度が高い場合は、大きな運動単位が動員されます。このように大小の運動単位を使い分けることによって、無駄な収縮による筋疲労を避ける仕組みになっています。
筋肥大の効果を最大化させるためには、すべての筋繊維を収縮しなければならないので、大小の運動単位をすべて動員させる必要があります。そこでポイントになるのがトレーニングを「疲労困憊まで行う」ことなのです。
トレーニングの総負荷量が増えていくにつれて、最初に動員された小さな運動単位が疲労し、代わりに大きな運動単位が動員されるようになります。そして、疲労困憊まで行うことによって大小すべての運動単位を動員させることができるのです。これは、すべての筋繊維を収縮させることを意味し、筋肥大の効果を最大化させることにつながります。
これが、筋肥大の効果を最大化させるなら「疲労困憊まで追い込もう」と言われてきた理由です。
しかし、近年の筋電図学的研究はこれに疑義の声をあげています。
ウェスタンシドニー大学やデンマークの国立研究センターであるNFAによる研究では、トレーニングを疲労困憊まで行わなくても、その手前ですべての運動単位が動員され、その後は動員がプラトーに達する可能性を示唆しています（Finn HT, 2014、Sundstrup E, 2012）。
つまり、トレーニングを疲労困憊の手前まで行えば、疲労困憊まで行ったのと同じように大小すべての運動単位を動員でき、すべての筋繊維に刺激を加えて、筋肥大の効果を最大化させられる可能性があるということです。しかしながら、この知見については研究数が少なく、今後のさらなる検証が求められています。
今回のメタアナリシスを報告したGrgicらは、このような知見から、トレーニングを疲労困憊まで行っても、行わなくても筋肥大の効果に有意な差が認められなかった可能性があると推察しています。
では、なぜトレーニング経験者は疲労困憊まで追い込むことで筋肥大の効果が高まるのでしょうか？
◆ トレーニング経験により異なる理由
筋肥大の効果を高めるには、筋肉のもとである筋タンパク質の合成をいかに促進させるかが重要になります。
しかしながら、トレーニングの経験者は未経験者や初心者よりもトレーニングによる筋タンパク質の合成反応が低下することが報告されています。
サンパウロ大学の研究では、経験者は未経験者と同じ強度のトレーニングを行っても、筋タンパク質の合成率のピークが速く、長持ちしないため、経験者の合成反応全体は未経験者よりも1/3程度まで低下することが示唆されています（Damas F, 2015）。
Fig.2：Damas F, 2015より筆者作成
実際に同じトレーニングを行っても、トレーニング経験者は、未経験者よりも筋肥大の効果が低くなることが報告されています（Ahtiainen JP, 2003）。
これらの知見をもとにGrgicらは、経験者は筋タンパク質の合成反応が生じにくく、筋肥大の効果が得られにくいことから、疲労困憊まで追い込むことにより、十分に筋線維を収縮させ、筋タンパク質の合成を高めることが筋肥大の効果に有効であると推察しています。
これに対して、トレーニング未経験者や初心者は疲労困憊まで追い込まないほうが良い理由がいくつか挙げられています。
筋肥大の効果はトレーニングの総負荷量によって決まりますが、週単位でみると、筋肥大の効果は週の頻度をかけ合わせた「週単位のトレーニングの総負荷量」で決まることが報告されています。
週単位の総負荷量 = 強度（負荷量）× 回数 × セット数 × 週の頻度
これは筋トレを行う頻度を増やして、週単位の総負荷量を増やせば筋肥大の効果がより高まることを示しています。
『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！』
しかしながら、トレーニングの未経験者や初心者が疲労困憊まで追い込んでしまうと、筋肉痛や筋疲労が生じやすく、次のトレーニングのパフォーマンスが低下してしまいます。これでは週単位の総負荷量を増やすことが難しくなります。
また、未経験者は疲労困憊まで追い込むと心理的ストレスが生じやすく（Schoenfeld BJ, 2019）、筋トレの継続の妨げになる可能性もあります。さらに疲労困憊まで行うトレーニングを長期的に行うことは、オーバートレーニングによる怪我のリスクを高めることも示唆されています（Davies T, 2016）。
このような知見から、トレーニングの未経験者や初心者は、疲労困憊まで追い込まずに、毎回のトレーニングパフォーマンスを高めることで週の総負荷量を増やし、心理的ストレスや怪我のリスクを最小化することで、筋肥大の効果を最大化しやすくなると推察されています。
最後にまとめておきましょう。
・筋肥大の効果は、トレーニングを疲労困憊まで追い込んでも、追い込まなくても有意な差がない可能性が示唆されました。
・トレーニング経験者は、疲労困憊まで追い込むほうが筋肥大の効果をより高められる可能性が示唆されています。
・トレーニング未経験者や初心者は、疲労困憊まで追い込んでも、追い込まなくても同等の筋肥大の効果が得られる可能性がありますが、コンディションの不良や心理的ストレス、怪我のリスクなどの側面から疲労困憊まで追い込まないほうが良いでしょう。
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◆ 筋トレの科学シリーズ
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
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◆ 参考文献
Grgic J, et al. Effects of resistance training performed to repetition failure or non-failure on muscular strength and hypertrophy: A systematic review and meta-analysis. J Sport Health Sci. 2022 Mar;11(2):202-211.
Finn HT, et al. Muscle activation does not increase after a fatigue plateau is reached during 8 sets of resistance exercise in trained individuals. J Strength Cond Res. 2014 May;28(5):1226-34.
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.
Schoenfeld BJ, et al. Evidence-based personal training does training to failure maximize muscle hypertrophy? Strength Cond J. 2019;41:108–13.
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.
Damas F, et al. A review of resistance training-induced changes in skeletal muscle protein synthesis and their contribution to hypertrophy. Sports Med. 2015 Jun;45(6):801-7.
Ahtiainen JP, et al. Muscle hypertrophy, hormonal adaptations and strength development during strength training in strength-trained and untrained men. Eur J Appl Physiol. 2003 Aug;89(6):555-63.
