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理学療法士として以下の経験と実績を持つリハビリくんが解説します♪
筋力トレーニングの目的
筋力トレーニングで得られる効果には様々なものがありますが、筋肉そのものに与える効果として考えると、大きく３つに分類することができます。
- 最大筋力の向上
- 筋量の向上（筋肥大）
- 筋持久力の向上
この３つ以外にも骨格筋量の増加であったり、体脂肪の減少、生活習慣病の予防、嚥下機能の低下予防、腰痛対策と筋力トレーニングを行うことで多くの効果が期待できます。
しかし、筋力トレーニングの根本になるのはやはり「最大筋力」「筋肥大」「筋持久力」になります。この３つの筋肉の仕組みを理解したうえで、どれだけ効率的にトレーニングを実施することができるのかがポイントになります。
これらの仕組みを理解するためには、過負荷の原則に基づく「RM法」をまず理解する必要があります。次項にて「RM法」について解説していきます。
筋力増強の機序としては、神経性の要因と筋肥大による要因があることをご存知でしょうか。このテーマについては、他の記事で更に詳しくまとめておりますので、こちらの記事もご覧になって頂けると幸いです☺️ 【効率的な筋力増強の仕組みについての記事はこちらから】
1RMの意味とは？RM法
自分の身体を鍛えるためにしても、患者様にリハビリテーションとして筋力トレーニングを処方するにしても、どれぐらいの負荷量で何回くらい反復すればいいのか、迷った経験があるのではないでしょうか。
この負荷量と回数を決めるとき「RM法」を用います。RMとはRepetition Maximum（レペティション マキシマム）の頭文字をとったもので、日本語で訳すと最大反復回数と訳されます。
RM法とは、ある決まった運動強度（重量）に対して何回反復して関節運動を行うことができるかによって、自分の最大の運動強度（重量）を判断する方法になります。
例えば、上図のように片手にダンベルをもって肘を曲げる筋力トレーニングを実施したとします。
この動作については主に上腕二頭筋、上腕筋、腕橈骨筋の働きによって遂行されています。
何キロのダンベルを持ち上げられるかは人それぞれになりますが、対象者が全力を出し尽くして、なんとか１回持ち上げられる運動強度（重量）を１RMと表すことができます。
ある対象者が、片手にダンベルをもって肘を曲げるトレーニングの１RMが80kgだったと仮定します。
80kgは１回しか上げることができませんが60kgのダンベルであれば、なんとか10回上げることができます。その場合、対象者の10RMは60kgということになります。
RM法について覚えておきたい表記方法がもうひとつございます。文献などでよく使用されているのが、「⚪︎⚪︎% 1RM」という表記になります。
こちらは、なんとか１回持ち上げられる運動強度（1RM）の⚪︎⚪︎%の運動強度かということになります。
例えば 1RMが80kgの場合に筋肥大の向上を目的とするために75%の重量のダンベルを用いたとします。このときの運動強度について「75%1RM」と表すことができます。
1RMの計算方法：Epley式
RM法の説明をすると自分の挙げられる最大重量を調べて、それを筋力トレーニングに活かすと解釈しがちですが、実はそれ以外に重要なことがあります。
RM法の優秀なポイントは、自分がある重量を何回上げることができたのかによって、自分の１RMおよび他の重量であれば何回上げることができるのかを、ほぼ正確に推測することができるところになります。
計算式には様々なものがありますが、日本でメジャーかつシンプルなものは「Epley式」あるいは「Ｏ‘Ｃonner式」といえます。どちらの式を使用しても算出される数値に大きな差は出ませんので、こちらの記事では「Epley式」を紹介していきます。
「Epley式」による1RMの算出式は以下の通りになります。
1RM = w（1 + r/30）
w：重量（weight）
r：反復回数（repetition）
例題：60kgの重量を10回上げることができた場合の1RM
1RM = w（1 + r/30）
1RM＝60（1＋10/30）
1RM＝60 × 4/3
1RM＝80
このように「Epley式」を用いることにより1RMは容易に算出することができます。
運動強度と反復回数について
「Epley式」により、1RMが80kgと算出することができました。実際の筋力トレーニングではここから、目的に合わせた運動強度（重量）を設定してトレーニングに励むことになります。
その目的が筋肥大や筋持久力の向上が中心になるのであれば、なんとか１回持ち上げられる重量の80kgではなく、もっと軽い重量に変更して反復回数を増やした方が、目的に沿ったトレーニング効果が得ることができると考えられます。
運動強度の変化に対する最大反復回数の変化は以下の通りになります。
- 100%1RM：80kg→最大反復回数：1回
- 95%1RM：76kg→最大反復回数：2回
- 93%1RM：74kg→最大反復回数：3回
- 90%1RM：72kg→最大反復回数：4回
- 87%1RM：70kg→最大反復回数：5回
- 85%1RM：68kg→最大反復回数：6回
- 83%1RM：66kg→最大反復回数：7回
- 80%1RM：64kg→最大反復回数：8回
- 77%1RM：62kg→最大反復回数：9回
- 75%1RM：60kg→最大反復回数：10回
- 70%1RM：56kg→最大反復回数：11回
- 67%1RM：54kg→最大反復回数：12回
- 65%1RM：52kg→最大反復回数：15回
- 60%1RM：48kg→最大反復回数：20回
冒頭で筋力トレーニングの根本になるのは「最大筋力」「筋肥大」「筋持久力」と説明しましたが、運動強度と反復回数によって筋力トレーニングとして、特にどの要素に効果的に作用するのかは異なります。
赤色のラインで区切らせていただきましたが、最大筋力であれば、87〜100%1RMによるトレーニングが効果的となります。つまり、1RM・2RM・3RM・4RM・5RMのどれでも構いませんが、１回だけ持ち上げることがぎりぎりなトレーニングや５回であれぼぎりぎり反復して持ち上げることが可能なトレーニングを行うことで効果的に最大筋力の向上を期待することができます。
同様に筋肥大を最重要の目的とするのであれば、67〜85%1RMによる筋力トレーニング、筋持久力であれば、60〜65％1RMによる筋力トレーニングが効果的となります。
高齢者の筋力トレーニング
RM法は筋力トレーニングを実施する人全員に適用すると思いますが、イメージしやすいのはスポーツ選手であったり、ジムで自分の体づくりする人がベンチプレスやダンペルの重量および反復回数をRM法に基づいて設定することだと思います。
しかし筆者としては、RM法はリハビリテーションでも十分有効に活用することができる、むしろ筋力トレーニングを行うならRM法を意識した方がいいと考えています。
最大筋力を向上させるためには87〜100%1RMによるトレーニング、すなわち1RM・2RM・3RM・4RM・5RMのトレーニングが効果的となります。
リハビリテーションの実施対象となる方は基本的には、何かしら身体機能が低下する要因があり、身体機能および動作能力の改善を図るために、１つのアプローチとして筋力トレーニングを行うものと予想されます。
そのため、目的が最大筋力の向上であったとしても、いきなり極端に高負荷の重量を持ち上げてもらうのは難しいかもしれません。筋肉を痛める可能性もありますし、信頼関係も損なわれる可能性があります。
そのため、まずは10回や15回をあげられる運動負荷から探り、そこが判明したら「Epley式」などを活用して1RMを算出すると良いと考えます。
例えば、誤嚥性肺炎による廃用症候群で２ヶ月間長期臥床が続いている80歳の女性がいたとします。
こちらの女性は、もともとは歩くことができましたが、２ヶ月もの寝たきりの影響で下肢の筋力は衰えてしまい、現在は歩くことは困難であり車椅子生活となっております。そこで、リハビリテーションとして下肢の筋力トレーニングを実施することにしました。
膝関節伸展筋力の強化を図るために足首に５キロの重錘を装着して、膝を伸ばすように指示した結果、重量が重すぎて膝を伸ばすことができませんでした。
続いて重錘を３キロに変更して実施したところ、膝を伸ばすことができたため、そのまま反復するように指示したところ、なんとか10回反復させることができました。こちらの女性の膝伸展筋力における1RMを計算します。
1RM = w（1 + r/30）
1RM＝3（1＋10/30）
1RM＝3 × 4/3
1RM＝4
1RMは4キロと算出することができました。このように、対象者にとって無理のない運動負荷（重量）で反復できる回数を評価することで1RMを算出するとができるため、RM法は有用であります。
まとめ
最後までお読みいただきありがとうございます！
この記事では「筋力トレーニングおよびRM法」をキーワードに考えを述べさせていただきました。
こちらの記事で筋力トレーニングにおける理解を深め、臨床におけるリハビリテーションの一助になると幸いです。
効率的な筋力トレーニングのためにはRM法を用いた負荷量設定も重要になりますが、筋肉の収縮様式についても正確に理解する必要があります。このテーマについては、他の記事で更に詳しくまとめておりますので、こちらの記事もご覧になって頂けると幸いです☺️ 【筋肉の収縮様式についてについての記事はこちらから】
参考文献
- 木藤伸宏,金口瑛典,小澤純也.筋力増強運動の基本と実際.Jpn J Rehabil Med.2017,54,p746-751.
- 津田英一.筋力増強の理論.Jpn J Rehabil Med.2017,54,p740-745.
