筋力トレーニングに対する加圧の効果

熊本大学学術リポジトリ

筋力トレーニングに対する加圧の効果

著者 藤竹 晃平, 肥合 康弘, 大石 康晴

雑誌名 熊本大学教育学部紀要 自然科学

巻 57

ページ 75‑81

発行年 2008‑12‑19

その他の言語のタイ トル

Effects of KAATSU on Muscular Training URL http://hdl.handle.net/2298/10651

熊本大学教育学部紀要，自然科学 第57号，７５－８１，２００８

筋力トレーニングに対する加圧の効果

藤竹晃平’・肥合康弘２・大石康晴３

ＥｆｆｅｃｔｓｏｆＫＡＡＴＳＵｏｎＭｕｓｃｕｌａｒＴｒａｉｎing

KoheiFuJImAkKEl，YasuhiroHIAI2andYasuharuOIsHI3

Abstract

KAATSU-trainingwithlowerintensityandloadingisconsideredtohavesignificanteffectsonourskeletal musclesInthisstudy,ten-healthyUniversitymalestudeｎｔｓｗｅｒｅｐｅｒｆＯｒｍｅｄｔｗｏｔｉｍｅｓｏｆｍｕｓｃulartraining withthesamevolume，frequency,intensity，ａｎｄｐｅｒｉｏｄｗｉｔｈｏｒｗｉｔｈｏｕｔＫＡＡTSU，ｔｏｅｓｔｉｍａｔｅｔｈｅｅｆｆｅｃｔｓｏｆ ＫＡＡｒＳＵｏｎｍｕｓｃｌｅｐｏｗｅｒａｎｄｍｕｓｃｌｅｖｏｌｕｍｅａｎｄarea・

FollowingthetrainingwithKAATSUperfOrmedby2096oflrepetitionmaximumfOr4weeks，the increasesincross-sectionalareaandthevolumewereobservedinupper-armmuscles,aswellastheincreasein musclestrengthIncontrast,thosechangescouldnotbeobtainedfOUowingthetrainingwithouttheKAATSU・

TheresultsindicatethatthemusculartrainingwithKAATSUisusefUlfOrincreasethemusclepowerand volume,ｅｖｅｎinlowerloadingandshortperiod．

1．緒ロ 遅筋線維と，酸素をほとんど使わず活動し筋力発揮が 高い速筋線維がある．また，速筋線維は遅筋線維より

も筋肥大を起こしやすい．よってレジスタンストレー ニングで筋肥大，筋力向上を起こすためには速筋線維 の動員が重要となる．通常筋肉はサイズの原理に従い，

運動単位の小さな遅筋線維から動員され，運動強度が 上がるにつれ運動単位の大きな速筋線維を動員する．

一般にlRMの20％という低強度の負荷では，速筋線 維はほとんど動員されないため筋肥大は起こらず，筋 力も向上することはないしかし加圧トレーニングは 低強度の負荷にもかかわらず，筋肥大と筋力向上が生 じる（TakaradaetaL2000）これは，血流の制限によ り酸素が十分に供給されないため酸素を必要とする遅 筋線維が活動しにくくなり，相対的負荷強度の増大が，

酸素をあまり必要としない速筋線維もまた動員される ためと考えられている．つまり，低強度の負荷でも，

高強度の負荷をかけている時と同じような状況が生じ るというものである．さらに加圧による低強度ト レーニングを行った結果，高強度のトレーニングの３ 倍もの成長ホルモンが分泌されたことが報告されてお り（Kraemeretall991;TakaradaetaL2000;VimetaL l998)，これが筋肥大，筋力向上に大きく関与すると 考えられている．

筋力の向上はスポーツ選手にとって不可欠のもので ある．現在さまざまなスポーツ現場で行われているレ ジスタンストレーニングは筋肥大，筋力向上のために 効果的な方法であるが，筋肥大を引き起こすためには

には通常3,4ケ月の期間が必要であるとされている (JonesandRutherfOrdl987;StaronetaL1994;AbeetaL 2000)．

血流を制限して低強度（20％oflRM）のレジスタ ンストレーニングを行う加圧トレーニングは，一般に 行われている高強度のレジスタンストレーニングに代 わるトレーニング方法になるかもしれない加圧ト レーニングとは血流を制限することによって，低強度 (20％oflRM）の運動でも，高強度の運動と同じ効果 が得られると言われているトレーニングである．最近 の研究では，高頻度の加圧トレーニングにより，２週 間という短い期間でも筋肥大が起き，その程度は３，

４ヶ月の通常の高強度レジスタンストレーニングと同 程度であったことが示されている（AbeetaL2005）

レジスタンストレーニングによる筋肥大，筋力向上 の程度を決定する因子の１つとして，筋線維組成が拳 筋肉には，主に酸素を使って活動し筋力発揮が低い

’ポディートーク

2熊本大学医学部保健学科放射線技術科学専攻 3熊本大学教育学部生涯スポーツ福祉課程

(75）

7６

げられる．速筋線維と遅筋線維の割合は筋肥大，筋力 向上の程度を決定するうえで非常に重要であり，速筋 線維の割合が多い人間の方が少ない人間よりも筋肥大，

筋力向上に有利であるしかし人間の筋線維組成はほ とんど遺伝的に決まっていて，トレーニングによって 大きく変化することはないつまりレジスタンスト

レーニングによる筋肥大，筋力向上の程度は筋線維組 成などの遺伝的要素にも大きく依存しているのである．

これまでの加圧トレーニングを用いた研究ではその ほとんどが被験者を２群にわけ，一方の群は加l圧し もう一方の群は加圧せずに同一トレーニングを行い，

筋肥大，筋力向上の程度を検討してきた．しかしこの 方法では筋線維組成などの個人差が考慮されておらず，

トレーニング応答に対する個人差の影響が大きいと考

したがって，本研究では，個人差をなくすため同一 被験者に対して，加圧をしない４週間の低負荷トレー ニングと加圧を加えた４週間の同一トレーニングを実 施し加圧の効果を検討した

LIT-KAATSU直後に，体重，胸囲，右上腕囲を測定

４最大挙止筋力（ｌＲＭ）測定

被験者はトレーニング開始前，ＬＩＴ終了直後．LIT- KAATSU終了直後にベンチプレス，アームカール ベントオーバーロウイングの３種目のlRMを測定し た補助なしで，指定した可動域全体で適切なフォー ムで拳上した時点で成功とみなした測定時に使用す るウエイトは，指定した可動域全体で動作ができなく なるまで，２５ｋｇきざみで増加させた．挙上に失敗し た場合，２回の再挑戦まで認めた．

５．筋横断面積および筋容量測定

MRIを用いて上腕部の横断面を撮影し面積測定 ソフトCellTraceⅡandJWwinで筋横断面積，筋量を 測定した．ＭＲＩの撮影は右上腕骨の近位端骨頭と遠 位端骨頭の中点から，近位方向に５枚，遠位方向に10 枚の合計１５枚を上腕骨に垂直に１ｃｍ間隔（中点から 近位方向に４５Cl、遠位方向に9.5ｃｍの範囲）で撮影

Ⅱ．方法

Ｌ対象

被験者は，健康な男子大学生１０名（平均年齢 219±０．９歳，平均身長1732±7.6ｃｍ，平均体重 703±５９kg）とした過去に加圧トレーニングの経 ,験がある者はいなかった．被験者には，本研究の趣旨 等（目的，効果，意義，危険性など）を十分に説明し 参加への同意を得た上で実験を開始した被験者は ｌＲＭの２０％の負荷での低強度トレーニング（Low intensitytraining,LIT)，および'司一負荷で加圧ベルト を用いた低強度加圧トレーニング（LITKAATSU）

の両方を行った．なお，トレーニングは加圧トレーニ ングの有資格者の指導のもとで行った

６統計処理

トレーニング前，ＬＩＴ後，LIT-KAATSU後にそれぞ れで得られたデータは平均±標準偏差で表しその比 較にはPairedStudent-tTbstを用いて統計処理を行い，

危険率５％未満を有意とした

Ⅲ結果

ｌベンチプレス，アームカールベントオーバー ローイングｌＲＭの変化

ベンチプレスｌＲＭの変化について図１－Ａに示し た．ＬＩＴでは変化がなかったのに対し，LIT-KAATSU では有意な増力Ⅱがみられた（+３８％)．アームカール ＩＲＭの変化について図ｌ－Ｂに示した．LmLIT‐

KAATSUともに有意な増加がみられた（LIT,＋２９％，

LlT-KAATSU＋１０％)．ベントオーバーロウイング ｌＲＭの変化についてｌ－Ｃに示したＬＩＴでは変化は なかったがLlT-KAATSUでは有意な増加がみられ た（+5.0％)．

２トレーニングプロトコール

被験者は，はじめにＬＩＴを週３回の頻度で４週間，

その後，約３週間の休養期間をおいた後，LIT- KAATSUを同様に４週間それぞれベンチプレス，

アームカールベントオーバーロウイングの３種目を，

各lRMの20％の負荷で３０回３セット，休息時間３０ 秒で行ったLIT-KAATSUは両腕の付け根に専用 の加圧ベルトを巻いて行った加圧ベルトの圧力は，

加圧トレーニング男性初心者の平均的な値である l30mmhgとした．

２身体的特徴の変化

体重と胸囲については両トレーニングの影響は認め られなかった．右上腕囲はＬＩＴでは変化はなかったが LIT-KAATSUでは２％の有意な増加がみられた．

3．身体測定

被験者はトレーニング開始前，ＬＩＴ直後，および 3．右上腕筋の最大筋横断面積および筋容積の変化

筋力トレーニングに対薑する加圧の効果

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図１－Ａ

(Kg）

８５ 8０ 7５ 7０

6５

6０

ＰＲＥ ＵＴ KAATSU

図l－Ｂ

噸７５３１９７５３１く４４４４３３３３３

PＲＥ ＵＴ KAATSU

図l－Ｃ

烟７５３１９７５３１く７７７７６６６６６

ＰＲＥ ＵＴ KAATSU

図１

トレーニングによるベンチプレス（Ａ)，アームカール（B)，ベントオーバーローイング（C）

[の変化ＰＲＥはトレーニング前の値を示す．＊，ｐ<００５

7８

図'２

Ａ

冠 。｢･ロ･ＩｉｎＷＩ１Ｘ汪守甸悪１房写

IlPif絶iFli露１ rＬ ^P弓 【ThTZ=ＩＦ寺万一Ｗ山西局汀1賊 一Ｚ:１５Kけ1Wn節房､Z万卒派慈;ＷＦ司一．示2丁写室孔戸忘己qTH研FFFh 円

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図'２

Ｂ

２）

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５７

＊＊

5５

5３ 47.0

5１ 45.37 45.07

4９

4７

4５

4３

PＲＥ ロ、 KＡＡＴＳＵ

図２加圧トレーニング前（Pre）と後（Post）における右上腕筋最大横断面のMRI画像の比較 (Ａ）およびトレーニングによる右上腕筋横断面積の変化（B)．ＰＲＥはトレーニング前の値を示す．

＊＊，ｐ<0.01

１０名の中で最も肥大率が大きかった被験者の右上 腕筋の最大横断面積部位のMRI画像を図２－Ａに示し たこれは，上・腕骨の中点から遠位方向に５５ｃｍの同 一部位にあたり，LIT-KA(TSUにより筋横断面積が １２６％増加した図２－Ｂには，各トレーニング後の 最大筋横断面積の変化を平均値で示した最大筋横断 面積はＬＩＴでは変化はなかったがLIT-KAATSUでは ４３％の有意な増加が認められた．

次に右上腕筋容積の変化について図３に示した 右上腕筋容積はＬＩＴでは変化はなかったが，LIT- KAATSUでは３６％の有意な増加が認められた

４相対筋力の変化

相対筋力の変化について図４に示した

相対筋力の変化について図４に示した相対筋力は，

最大筋横断面積の単位面積あたりのベンチプレス lＲＭ（kg/cm2）の値で表した相対筋力はLIT，

LIT-KAATSUともに有意な変化はみられなかった

Ⅳ、者察

これまでのほとんどの先行研究では，筋力トレーニ ング効果への加圧の影響を検討するために被験者を

｢加圧をする群」と「しない群」の２群に分けてト

筋力トレーニングに対する加圧の効果 7９

ｊ

３００００００００００

ＰＲＥＬＩＴＫＡＡＴＳＵ

図３トレーニングによる右上腕筋容積の変化．ＰＲＥはトレーニング前の値を示す．＊，ｐ<0.05

(kg/cm2） _{２９８７６５４３２}

■□●●●■●●１１１１１１１１

1.482

_1.474

1.482

ＰＲＥＵＴＫＡＡＴＳＵ 図４トレーニングによる相対筋力の変化．ＰＲＥはトレーニング前の値を示す．

本研究で用いた最大拳上回数（ｌＲＭ）の20％とい う負荷強度は，通常の筋力トレーニングではほとんど その効果は認められない．そのため，最大筋力の増加 や筋肥大を目的とする場合には通常ｌＲＭの70％～

100％の負荷でトレーニングを行う必要がある．しか しながら本研究では，ベンチプレスベントオーバー ロウイングにおいて「加圧をした場合（LIT‐

KAATSU)」のみ最大筋力（1ＲＭ）の有意な向上がみ られたこの結果は,ｌＲＭの20％という低強度にもか かわらず加圧により筋肥大・筋力向上を起こすことを 示すものである．また，今回の研究では，アームカー レーニングを行ってきた．しかしこれらの２群間では，

筋肥大，筋力向上の程度を決定する大きな要因となる 筋線維組成の違いや肥大応答など，トレーニング応答 の個人差を配慮していないという欠点がある．

このため，本研究では，これまで考慮されてこな かったトレーニング応答に対する個人差を解消するた め，被験者に「加圧をしなかった場合（LIT)」と

｢加圧をした場合（LIT-KAATSU)」の同一低強度レジ

スタンストレーニングを負荷し，それによる加圧の効

果を検討した

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ルにおいて「加圧をしなかった場合（LIT)」でも有 意なｌＲＭの向上がみられた．これは，他の２種目と 違いアームカールのみが単関節運動である点が考えら れる．一般にｌＲＭ向上の要因として，筋肥大に加え て神経系の改善や挙上動作技術の向上などの要因が挙 げられる．単.関節運動であるアームカールは，他の２ 種目と比べlRMテストの動作基準を設定することが 難しく，テスト結果が挙上動作技術により大きく左右 される可能性があり，今回のｌＲＭの向上は挙止動作 技術が向上したためだと考えられる．

れが直接パフォーマンスに影響すると考えられる競技 には，加圧トレーニングは非常に有効であると考えら

Ｖ、謝辞

本研究にあたり，MRI撮影に協力していただいた 熊本大学医学部保健学科伊藤雅浩先生，ならびに加 圧トレーニングに協力していただいたクローバーズ４ のスタッフの皆様に心から感謝いたします．さらに 被験者として参加いただいた熊本大学教育学部生涯 スポーツ福祉課程の学生の皆様に改めて感謝の意を表

します．

最大筋横|折面積の単位面積あたりのベンチプレス ＩＲＭの重量で表した相対筋力（kg/ｃｍ２）は，「加圧を しなかった場合（LIT)」「加圧をした場合（LIT- KAATSU)」ともに有意な変化はみられなかった筋 肥大は，筋線維そのものの肥大のほかに水分含有量 の増加などの理由も考えられる．仮に今回生じた筋 肥大の主な要因が水分含有量の増加に起因するのであ れば，相対筋力は低下する．したがって，相対筋力に 有意な変化がなかった今回の結果は，筋肥大が筋線維 そのものの肥大によるものであり，これが筋力の向上 に寄与したと判断される．類似した結果が下半身の加 圧トレーニングで報告されている．２週間の下半身の 低強度加圧トレーニングを行った研究報告（Abeet aL,2005）では，スクワツトでの筋力が168％向上し

さらにMRIを用いて下半身の筋横断面積を測定した 結果８５％の筋肥大が認められた．同時に相対筋力 に変化はなく，加圧トレーニングによる筋肥大が筋線 維そのものの肥大だということが明らかにされている．

Ⅵ、参考文献

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本研究により，トレーニングに対する個人差の影響 (適応応答の違い）を排除した上で，非常に強度の低 いトレーニングに対して加圧トレーニングが有効であ ることが明らかとなった具体的には，加圧を施すこ とにより，ｌＲＭの20％の低強度で週に３回，４週間の レジスタンストレーニングを行うことにより，上腕筋 の有意な肥大，筋量の増加および筋力向上が認められ

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加圧トレーニングにより筋肥大，筋力向上が認めら れた研究は多数報告きれているがスポーツパフォー マンスへの直接的な影響について検討した研究はほと んどみられないスポーツ現場において，加圧トレー ニングがこれまでの一般的なレジスタンストレーニン グに代わるトレーニングになるためには，加圧トレー ニングがスポーツパフォーマンスへ与える直接的な効 果を検討することが必要であろう．ウエイトリフティ

ングや投てき種目といった筋力への依存度が高く，そ

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