筋トレと有酸素運動は一緒にしない方がいい?同時トレーニングの科学

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男性

『有酸素運動をすると筋トレが無駄になる!』

ようじゅ

こんな話を聞いたことがあるかもしれませんが、これは”同時トレーニング(=Concurrent Training)”と呼ばれるもので研究の世界ではよく知られた話です

同時トレーニングは、1980年に有酸素運動が筋トレの筋適応を邪魔する”干渉効果(Interference Effect)”が報告されたことが始まり。

ようじゅ

しかし、この分野も例にもれず時代によって考えが二転三転しています

今回は、そんな”同時トレーニング”の歴史を余すことなく全部紹介し、結局『有酸素運動はトレーニーの敵なのか?』を考えてみる回。

この記事を読めば、”同時トレーニング”の全体像を把握し『有酸素運動をトレーニングメニューに取り入れるべきか?』について自分で考えられるようになることをお約束しよう。

目次

マッチョなマラソンランナーは実現できるのか?問題

同時トレーニングを発見した1980年の研究

事の始まりは1980年に行われた『筋トレ適応と有酸素適応は同時にできるの?』という研究。(R)

前回の記事で書いた通り、トレーニングはすべて”筋トレ-持久力”の連続体の中に位置する。

筋トレ系トレーニングは筋肥大や筋力向上、有酸素系トレーニングはミトコンドリアの酸素運用能力を高めるのである。

このようにトレーニングの種類によって適応が違うことは知られていたわけだが、ここで一つ疑問が出てくる。

『筋トレと有酸素運動、両極端の適応って同時にできるの?』と言う話である。

要するに研究者は『マッチョなマラソンランナーは実現できるのか?』という疑問を持ったわけ。

1980年の研究(R)

トレーニング未経験者23人を集め、3つのグループに分けた。

  • 週5で筋トレをするグループ
  • 週6で40分のサイクリングをするグループ
  • 週5の筋トレと週6の有酸素運動を両方するグループ

『筋トレだけvs有酸素だけvs同時にトレーニング』に振り分けたのである。

そして、10週間後に筋トレ適応の指標である太ももの筋肉厚さは計測したところ以下のような結果に。

  • 筋トレだけのグループはベースラインより筋肥大した!(+2.3cm)
  • 筋トレ&有酸素でも筋肥大した!(+1.7cm)
  • 有酸素グループは筋肥大しなかった!(-0.1cm)

筋トレだけのグループはもちろん筋肥大して、有酸素運動グループは筋肥大しなかった。

そして、筋トレ&有酸素でも肥大したがそれはやや劣る結果だったのである。

そして次に、スクワットの重量も10週間にわたり測定したところ、驚きの結果になったのである。

スクワットの重量(S:筋トレ E:有酸素)
スクワットの重量(S:筋トレ E:有酸素)

なんと、筋トレだけ(S)は筋力が線形に増加している。

それに対して、筋トレ&有酸素(S+E)のグループは初めこそ同じく線形に増えている。

しかし、筋力の増加が途中で横ばいになったのだ。

つまるところ、筋肥大でも筋力でも結論は同じである。

筋トレと有酸素運動を同時にやっても筋肥大もするし筋力も上がる。しかし、筋トレだけよりは効果が劣る!

筋トレの効果が完全に0になるわけではないが、文字通り干渉することが判明したのである。

(ちなみに、持久力を示すVO2maxは有酸素グループと筋トレ&有酸素グループで上がり、筋トレグループでは上がらなかったことを一応書いておく。)

このとき発見されたばかりで、この時点では干渉効果が起こるメカニズムなどは分からなかった。

しかし、とにかく筋トレと有酸素運動を同時にやるとマイナスになることがわかったのである。

2012年のメタ分析と干渉効果のメカニズムあれこれ

そして、発見されると続々と後続の研究が出てくるようになるのは研究の常。

それは”同時トレーニング”でもおなじである。

こうして知見がたまっていき、そうなると当然次に行われるのはメタ分析である。

ということで、『同時トレーニング:有酸素運動と筋トレの干渉を調べるメタ分析』というそのまんますぎるタイトルのメタ分析が2012年に満を辞して登場。(R

まず第一の発見は、下半身の筋肥大・筋力・パワーのいずれにおいても干渉効果が確認されたこと。

ちなみに、筋力(Strength)は単純に持ち上げられる重量で、パワー(Power)はそこにスピードの要素が加わったもの。

同じ100kgをベンチプレスできた場合は筋力は同じだが、爆発的に挙上したほうがパワーが大きいことになる。

Strength:筋トレ Endurance:有酸素 Concurrent:筋トレ&有酸素
Strength:筋トレ Endurance:有酸素 Concurrent:筋トレ&有酸素

左から”筋肥大・筋力・パワー(・VO2max・体脂肪率)”だが、同時トレーニングでも筋トレの効果はちゃんと表れている。

しかし、どれも筋トレだけよりは効果が劣っているのだ。

そしてもう一つ分かったことは、有酸素の時間(ボリューム)が増えれば増えるほど筋トレ効果が阻害されると発見である。

Hypertrophy:筋肥大 Strength:筋力 Power:パワー
Hypertrophy:筋肥大 Strength:筋力 Power:パワー

有酸素運動に費やす時間が増えるほど、筋トレの効果も阻害されるという用量依存性の関係が見つかったのである。

同時トレーニングのメカニズム①mTORとAMPK

さらには、この時代になると私が大好きな細胞生物学の観点からもメカニズムを考えようとするようになる。

筋肥大のメカニズムを細胞から説明すると、筋トレという刺激によって細胞内ではmTOR(mammalian target of rapamysin)というものが活性化される。

それを合図にしてタンパク質合成スイッチが入ることで筋肥大が起きるとされている。(R)

そして、有酸素運動をすると細胞内ではAMPKという別のシグナルが活性化される。

このAMPKは有酸素適応のキーファクターなのだが、mTORを抑制する働きがあることが知られているのである。(R

すなわち『有酸素運動をすると細胞内でAMPKの活性化が起こりmTORを阻害=有酸素運動が筋トレを邪魔する』と言うロジックが見事に完成する。

同時トレーニングのメカニズム②神経適応が逆

また『筋トレと有酸素では神経適応が全く逆!』というのもよく言われる話。

ここで少し解剖学のおさらいをすると、筋肉はモーターユニットという筋繊維の束からできている。(R)

モーターユニットの概念図
モーターユニットの概念図

ここで大事なのは、このモーターユニットの使い方が”筋トレ/有酸素運動”で対称的なことである。

筋トレのように爆発的な力を出すとき、たくさんのモーターユニットを同時に動かす。

なので爆発的に力は出せるが、すぐに全モーターユニットを使い切ってしまいがち。

だから10回とかしかできない。

一方で、有酸素運動は少ないモーターユニットを代わりばんこで動かしている。

だから生じる力こそ少ないが、誰かが働いているときに休める。

なので長時間運動を続けることができる。

つまり、神経適応という観点から見たら有酸素運動と筋トレは真逆なのである。

なので神経からしたら『どっちに適応したらいいか分からないよ!』となる。

同時トレーニングの干渉効果を防ごうとする試み

ここで、逆にいえば『最も筋トレに近い高強度の有酸素運動なら干渉効果が小さくなるのでは?』と言うロジックを思いついた人がいるかもしれない。

筋トレに近い高強度トレーニングなら干渉効果を防げる?

というか、実際に居たのである。

2016年に「HIITと従来の有酸素運動で干渉効果が異なるか?」という研究が行われている。(R)

2016年の研究(R)

「HIITと従来の有酸素運動で干渉効果が異なるか?」を調べた研究。

運動習慣のある被験者31人を3つのグループに分けた。

  1. RT      :週3回の全身筋トレグループ
  2. RT+HIIT  :週3回の”HIIT→筋トレ”グループ(90%VO2max)
  3. RT+MICT:週3回の”中強度サイクリング(MICT)→筋トレ”グループ(50%VO2max)

各グループの有酸素運動のボリューム(とついでに食事量)を揃え、8週間後に干渉効果を確認するために筋力を測定したところ以下のような結果に。

  • どのグループもレッグプレスで筋力が増加した!しかし、HIITもMODも同じくらい干渉効果が見られた(RT:+38.9%, HIIT:+28.7%, MICT:+27.5%)
  • どのグループもベンチプレスが向上した!(RT:+20.5%, HIIT:15.9%, MICT:+14.8%)
  • 下半身の筋肥大はRTとMICTで同じくらいだったが、HIITにほんの僅かに不利だった!(RT+4.1%, HIIT:+1.8%,MICT:3.6%)
  • 上半身の筋肥大はどのグループもわずかだった!(RT:0.4%, HIT:1.4%, MIICT:1.8%)

つまるところ、この研究では3つの洞察が得られた。

  • どんな強度だろうと有酸素運動には干渉効果が見られた
  • 有酸素運動の干渉効果は使った部位に見られた。(そして、それは多くの場合下半身である。)
  • 筋肥大より筋力の方が干渉効果が大きい

つまるところ、どんなタイプでも有酸素運動をすると細胞内ではAMPKの活性化が起こる。

それによってmTORが阻害されるので筋肥大が阻害される。

そして、有酸素運動による神経適応も進むので特に筋力は追加の干渉効果を受けやすい。

まるで教科書のように理論と研究結果が一致したのである。

そして、そうなると有酸素適応はどうやっても進むので、もはや干渉不可避…となるのである。

バカみたいに単純な干渉効果の解決法が見つかる

と思われたところに、ここ数年の間にバカみたいに単純な解決法が見つかる。

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