筋トレで関節を動かす範囲のことを「可動域(レンジ)」といいます。
関節を全可動域にわたって動かすことを「フルレンジ」、部分的な可動域で動かすことを「パーシャルレンジ」といいます。
アームカールの場合、しっかり伸ばしたところ(0度)からしっかり曲げたところ(140度)まで行うとフルレンジ、部分的な可動域(たとえば50度から110度)で行うとパーシャルレンジになります。
スクワットにもフルレンジで行うフル・スクワットと、パーシャルレンジで行うパーシャル・スクワットがあります。
では、筋力増強や筋肥大の効果を高めるのは「フルレンジ or パーシャルレンジ」のどちらなのでしょうか?
今回は、そ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。
*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。
Table of contents
◆ 筋肥大、筋力増強の最適な「レンジ」とは?
筋トレの効果には、筋肥大と筋力増強があります。これまでにも、多くの研究者が関節の動かす範囲による筋肥大や筋力増強の効果への影響について検証してきました。
筋肥大の効果への影響について、フィデラル大学の研究では、アームカールをフルレンジで行う場合、パーシャルレンジよりも高い筋肥大の効果が得られたことを報告されています(Pinto RS, 2012)。
また同様に、コペンハーゲン大学の研究では、スクワットをフルスクワットで行うと、パーシャルスクワットよりも筋肉量が有意に増加することが報告されています(Bloomquist K, 2013)。
このように、筋肥大の効果では、ほとんどの研究でフルレンジがパーシャルレンジよりも効果的としており、その要因としてフルレンジで行うとトレーニングの総負荷量が増加することが挙げられています。
『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』
これに対して、筋力増強の効果への影響については論争が続いていました。
セントラルクイーンズランド大学の研究では、パーシャルスクワットはフルスクワットよりも筋力増強の効果が高いことを報告していますが(Clark RA, 2008)、リスボン大学の研究では、フルスクワットのほうがパーシャルスクワットよりも筋力増強の効果が高いことを報告しています(Valamatos MJ, 2018)。
このような背景から、関節の可動域が筋肥大、筋力増強の効果に与える影響について、これまでの研究結果をまとめて解析するメタアナリシスが2021年に行われたのです。
ムルシア大学のPallarésらは、16の研究報告(被験者551名)を対象として、フルレンジまたはパーシャルレンジで行うトレーニングによる筋肥大、筋力増強に対する効果について解析しました。
トレーニング期間は平均10.4週間(6~16週間)です。トレーニング内容はスクワットやベンチプレスなどが行われていましたが、多くの報告で脚のトレーニングが行われました。
その結果、筋肥大の効果は、脚ではフルレンジがパーシャルレンジよりも効果的であることが示されました。腕では研究報告の数が不十分であったため、明確な結果が得られませんでした。
筋力増強の効果は、フルレンジがパーシャルレンジよりも効果的であることが示されました。特に脚の筋力ではフルレンジで有意な増加が認められ、腕では増加する傾向が認められました。
Fig.1:Pallarés JG, 2021より筆者作成
これらの結果から、筋肥大、筋力増強の効果を最大化するには、フルレンジがパーシャルレンジよりも有効であることが示唆されたのです。
筋肥大の効果はこれまでの研究結果と同様の結果になりましたが、筋力増強の効果にはフルレンジがパーシャルレンジよりも有効であるというエビデンスが初めて示されました。
では、なぜフルレンジはパーシャルレンジよりも筋力増強の効果が高いのでしょうか?
◆ フルレンジで筋力増強が促進される理由
これまで筋力増強の効果には、パーシャルレンジが有効とされてきました。なぜなら、パーシャルレンジはフルレンジよりも重い負荷量を挙げやすく、筋力を強化しやすいとされてきたからです。
なぜ、パーシャルレンジは重い負荷量を挙げやすいのかというと、そこには筋肉の「生体長」が関係しています。
筋肉には、力を発揮しやすい「筋肉の長さ」があります。筋肉を顕微鏡でのぞいてみると、アクチンとミオシンといった筋タンパク質のフィラメントがあり、これらがもっとも重なりあう筋肉の長さを「生体長」といいます。筋肉の長さが生体長の付近にあるとき、もっとも力を発揮することができます。
この筋肉の長さと力の関係を表したのが「力−長さ曲線」です。
ここからわかることは、筋肉が生体長に近い部分的な可動域であるパーシャルレンジでは、大きな筋力が発揮でき、フルレンジのような筋肉がもっとも縮み、伸ばされる場面では筋力が発揮しづらくなるということです。
例えば、アームカールでは肘をしっかり伸ばしたところから、しっかり曲げるフルレンジのトレーニングよりも、中間の角度で小さく動かすパーシャルレンジのトレーニングのほうがラクに感じると思います。なぜ、ラクに感じるのかというと、パーシャルレンジは生体長に近いからです。
そのため、パーシャルレンジはフルレンジよりも重い負荷量をあつかえ、高強度トレーニングによって神経適応を促進し、最大筋力を高められるとされていたのです。
しかし、今回のメタアナリシスの結果は真逆であり、パーシャルレンジよりもフルレンジで筋力増強の効果が高まることが示唆されました。
その要因とされるのが「スティッキング・ポイント(Sticking Point)」です。
スティッキング・ポイントとは「もっとも負荷がかかる位置」や「もっとも運動速度が低下する位置」などさまざま言われていますが、現在では「瞬間的な疲労が生じる位置」と定義されています(Kompf J, 2016)。
例えば、ベンチプレスでは、もっともバーベルを下げた位置から完全に持ち上げた位置までのフルレンジを100%とすると、0〜30%以内にスティッキング・ポイントが生じることが報告されています(Kompf J, 2016)。つまり、バーベルをもっとも下げた0%のところから30%持ち上げたところまでの間に瞬間的な疲労が生じる位置(スティッキング・ポイント)があるということです。
Pallarésらは、パーシャルレンジのトレーニングではスティッキング・ポイントを回避して行えてしまうが、フルレンジでトレーニングではスティッキング・ポイントを何度も経験することによって神経活動を適応させることができ、その結果として、筋力増強の効果を高めることができると推測しています。
これが現時点で、フルレンジが筋力増強の効果に有効である理由とされています。
◆ 高強度でのフルレンジのトレーニングには注意しよう!
しかしながら、フルレンジのトレーニングで注意したいのが「筋肉痛が生じやすい」という点です。
生体長に近く、筋力を発揮しやすいパーシャルレンジでは、筋損傷が生じにくくなりますが、生体長から遠く、筋力を発揮しづらいフルレンジでは、筋損傷が発生しやすく、筋肉痛も生じやすいことが報告されています(Baroni BM, 2017)。
筋肥大の効果は、1回のトレーニングの総負荷量によって決まります。総負荷量とは強度×回数×セット数の総量のことです。しかし、もっと大事なことは筋肥大の効果は「週単位の総負荷量」によって決まるということです。
週単位の総負荷量とは、1週間に行ったトレ−ニングの総量のことをいいます。週に1回のトレーニングの総負荷量が500kgだとしたら、同じトレーニングを週に2回行えば週単位の総負荷量は1000kg(500kg×2)となり、週に3回行えば1500kg(500kg×3)になります。
このように週単位の総負荷量が多いほど、筋肥大の効果が高くなることが示唆されているのです。
しかしながら、フルレンジのトレーニングで筋肉痛が生じてしまうと、次のトレーニングで十分なパフォーマンスが発揮できず、週単位の総負荷量を十分に増やすことができなくなってしまいます。
筋肥大を目的とする場合は、フルレンジは総負荷量を増やす有効な方法ですが、トレーニング強度を中強度などに抑え、その分、回数やセット数を高めることで総負荷量を増やすようにして、筋肉痛を回避することで結果的に週単位の総負荷量の増加につなげることができるでしょう。
筋力増強の効果においても、週の頻度を増やすことが有効になります。週の頻度を増やすことで筋力増強に必要な神経活動や代謝の適応を促進することができるからです。しかしながら、フルレンジで筋肉痛を生じさせてしまうと、週の頻度を増やすことができなくなります。
筋力増強を目的とする場合は、強度は高強度一択になるため、高強度でフルレンジを行うことがもっとも効果を高めますが、筋肉痛を回避するには疲労困憊まで行わずに、過度な筋損傷を発生させないように注意しましょう。
『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』
目的に合わせてフルレンジの有効性と注意点を上手にマネジメントして、日々のトレーニングに取り入れると良いかもしれません。
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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
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【スクワットの科学】
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【スクワットの科学】
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【スクワットの科学】
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】
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シリーズ121:ダイエットすると筋肉量や筋力が減ってしまう科学的根拠を知っておこう!
シリーズ122:筋肉を減らさない科学的に正しいダイエット方法を知っておこう!【食事編】
シリーズ123:筋肉を減らさずにダイエットするならタンパク質の摂取量を増やそう!
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シリーズ125:筋トレによる筋肥大の効果を最大化する「重量(強度)」の最新エビデンス【2021年版】
シリーズ126:タンパク質の摂取タイミングは「筋トレの前と後」のどちらが効果的か?
シリーズ127:睡眠前のタンパク質の摂取が筋トレによる筋肥大を最大化させる【最新エビデンス】
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シリーズ129:「脂肪を減らし、筋肉を増やすこと」がもっとも病気による死亡率を減少させる
シリーズ130:科学が明らかにした「モテるボディの絶対条件」を知っておこう!
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シリーズ132:筋トレによる筋肥大の効果を減らさずに除脂肪するためのエネルギー摂取量の考え方
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シリーズ134:筋トレで減量するなら注意したい「利用可能エネルギー量の不足」について知っておこう!
シリーズ135:筋トレやダイエットをするなら自分の「エネルギー必要量」を知っておこう!
シリーズ136:筋トレによる筋肥大の効果を最大化する「最適なエネルギー摂取量」を知っておこう!
シリーズ137:筋トレで減量が辛いときには「ダイエットブレイク」を取り入れてみよう!
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シリーズ139:筋トレするなら知っておきたいオメガ3の効果と摂取タイミング
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シリーズ142:筋トレのあとに吐き気などの消化管症状が生じるメカニズムと対処法を知っておこう!
シリーズ143:筋トレの効果を最大化する「トレーニングの順番」を知っておこう!
シリーズ144: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?
シリーズ145:筋トレによる筋力増強の効果を最大化する「タンパク質の摂取量」を知っておこう!
シリーズ146:筋トレするなら「フルレンジ」が効果的という最新エビデンス
◆ 参考文献
Pinto RS, et al. Effect of range of motion on muscle strength and thickness. J Strength Cond Res. 2012 Aug;26(8):2140-5.
Bloomquist K, et al. Effect of range of motion in heavy load squatting on muscle and tendon adaptations. Eur J Appl Physiol. 2013 Aug;113(8):2133-42.
Clark RA, et al. An examination of strength and concentric work ratios during variable range of motion training. J Strength Cond Res. 2008 Sep;22(5):1716-9.
Valamatos MJ, et al. Influence of full range of motion vs. equalized partial range of motion training on muscle architecture and mechanical properties. Eur J Appl Physiol. 2018 Sep;118(9):1969-1983.
Pallarés JG, et al. Effects of range of motion on resistance training adaptations: A systematic review and meta-analysis. Scand J Med Sci Sports. 2021 Oct;31(10):1866-1881.
Kompf J, et al. Understanding and Overcoming the Sticking Point in Resistance Exercise. Sports Med. 2016 Jun;46(6):751-62.
Baroni BM, et al. Full Range of Motion Induces Greater Muscle Damage Than Partial Range of Motion in Elbow Flexion Exercise With Free Weights. J Strength Cond Res. 2017 Aug;31(8):2223-2230.