スポーツ種目と筋の特徴
智
松永
トップアスリートの骨格筋を調べた研究による
逆に長距離選手は、長時間(マラソンではトッ
と、競技種目によって筋線維の種類が異なること
時間以上継続します)にわたり
プアスリートでも 2
が明らかとなってきました。
競技が行われ、ラストスバート以外で泣どちらか
といえば瞬発的な大きな力を必要とはしません o
皆さんご存知の通り、陸上競技選手の短距離走
下図に示しました陸上競技短距離走者は、およ
者や投郷選手は、短時間で終了する競技であり、
そ7
0%もFT
線 維(
30%ST
線維)の占める割合があ
かっ瞬発的な大きな力を必要とします。
り、投榔選手はおよそ 6
0%もFT線 維 (
4
0
%
S
T線
球技選手はちょうど5
0%FT
線維辺りが成功しているヒ
トが多いようです c
種目により、競技時間が異なりますし、力の入れ方に強
T線維・ S
T線維どち
弱をつけないといけない場合は、 F
らに偏っても困りますね。
一般の人もおよそ 5
0%FT
線維です亡
。
20
40
そ2
0%もFT
線維(
80%ST
線維)の占める割合しか
ありません o
[*短距離走者・投榔選手を調べた筋は、主働筋(競
技に直接関係して動かしている筋肉)ではないのが気に
(%)
%Ff線維
競技スポーツ
維)の占める割合がある一方、長距離選手はおよ
60
8
0
立なりますが…]
∞
1
他の競技スポーツについては別図を用意しまし
E
圭よ鎖 4
主短泥沼走者
。
、
た。下図をダブルクリックしてみてくださ L
役活】進手
この l
:
t
のF
T線維・
自覧車線役者
J¥レーボール選手
ST
線維とはいったい何ナノ
でしょうか?
重量讐げ還手
筋は一般的に筋細胞(筋線維)の集合体であり、
隠上積?主 800m選 手
レスリンタ鱒役者
骨格筋、心筋、平滑筋に分類することができます。
ラタピー選手
T線維と FT線 維 に
骨格筋では、この筋線維は S
カヌー穏筏者
E
主上鏡筏鑓!t退手
大別することができます。
アイス本ッケ』選手
ヌピードスケート競銭者
筋
広筋筋
側腹角
外勝三
口圏・
スキー Ut
責者
オリエンテー υ
ング吾妻役
競技種目開聞線維組成
嶋
0
2
0
4
0
6
0
&
0
陸上院銭極距緩走看
カヤ γク線設省
水泳特設選手
縫よ喜書ま宣
FT• •
設問選手
A箆 細 選 手
口外{航筋
長距讃選手
-f
主人
∞
1
8
0
60
40
%ST線 維
20
園 E腹 筋
0
一股人
0色
)
も
ーs
r
s
・
艦
(
'
8
9著者:筑波大学体育研究科修士論文)
大阪市立大学保健体育科研究室
1
0
0
8
0
6
0
4
0
2
0
1
0
0
nhu
(%8T線維) + (%FT線維) = 100%
牢
筋線維の特性
白筋
赤筋
F
T
C
F
a
s
tt
w
i
t
c
h
) ST(Slowt
V
l
i
t
c
h
)
Typell
Type1
線 維 (81ow t
witch f
i
b
e
r
)と は 、 昔 は 遅
この 8T
筋線維などと呼ばれていましたが、現在では
Type1線維あるいは 8T
線維と呼ばれています。
また FT
線維(
Fasttwitch f
i
b
e
r
)と は 、 昔 は 白 筋
線 維 な ど と 呼 ば れ て い ま し た が 、 現 在 で は Type
E線維あるし、は FT線維と呼ばれています。
これらは、筋線維内の収縮タンパク(*1)の 1
つ
であるミオシンタンパク内の頭昔日にあるミオシン
有酸素能力
無酸素性解糖
乳階蓄積(疲労性〉
0
2ミオグロビン
ミ卜コンドリア
グリコーゲン
脂肪貯備と利用率
大
大
大
多
少
少
軍
同じ
大
いとして定義されます c また、これらの中でもっ
収縮力
収縮速度
運動隊式
速い
動的(瞬発的)
静的(持続的)
と細かく分類することができますが、それらにつ
神経支配
大型
小型
重鎖 (Heavyc
h
a
i
n
)の ア イ ソ フ ォ ー ム ( *2
)の違
いての解説はまたの機会にしたいと思います。
筋細胞では現在「せんい」が、もっぱら「繊維」
大
毛細血管密度
大
有利なスポーツ
1 収縮タンパク・・・筋線維内にある筋原線維の主
要な成分で、ミオシンタンバクとアクチンタ
遅い
神経支配比
ではなくて「線維」として使われます口
キ
大
短距離走
跳躍など
長距離走
長距離泳など
より詳細に表を作ってみました、上の表をダブ
ルクリックしてみてくださし」
下図に示したとおり、 FT線 維 は 大 き な 力 を 短
ンバクから成り立つ O
*2 7 イソフォーム…生体内の働きは同じだが、
分子構造が若干異なるタンバク質の一群
時間で出すことができますが、長くは続かず、 8T
線維は最高の力を出すまでの時間が多くかかり、
ちなみに
しかもその力は FT
線維のそれよりはるかに低い
*3
遅筋…主に ST(
遅筋〉線維から構成されている
が、長時間その力を発揮しつづけることが可能で
筋のこと c
す D これらが多くの筋の場合混在していますから、
速筋…主に FT(
速筋)線維から構成されている
それらが能・神経細胞経由でコーディネー卜され
筋のこと c
ることにより、スムーズな形で、筋力として発揮
*4
筋線維タイプによる特徴を以下の表にあらわし
てみました。
筋線維の特性
白筋
赤筋
FT(Fastt
w
i
t
c
h
) ST(Slowt
w
i
t
c
h
)
Typell
Type1
ソ
'
'
ポ
度式一ス
カ速様一な
緒縮動一利
収収運一有
大
速い
動的(瞬発的)
静的(持続的)
短距離走
跳躍など
長距離走
長距離泳など
遅い
時間
Fo
宜
，E
.L
.S
p
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sP
h
Y
s
i
o
l
o
g
1'
7
9
-66-
されます。
実際筋肉を取り出して、横断面を特殊な技法を
o
s
i
n ATPase
用 い て 、 染 色 し て み ま し た (my
H
I
0
.
3
)。若き頃(およそ 1
0年前)の私
s
t
a
i
n
i
n
g
.p
の右大腿部にある外側広筋から得られたものです。
もちろん「ヒト」の筋肉を取り出すには医師の免
許が必要になりますので、当時、院生当時の外科
医(教授)に研究のためにとってもらいました。
これは筋バイオプシ一法(筋生検)によりごく少
量を摘出してもらいました。
勝目茂， 1
9
8
7
黒く染まっているのが FT線維で、白く抜けて
筋バイオプシー用のニード jレ(針)です c
一番上部の針を二番目の針の中に入れます ο
いるのが ST
線維です。この写真中で筋線維タイ
それらを今度は一番下部のニードルの中に挿入します己
皮膚を切開して(皮膚部分だけ麻酔をします)、目標と
プ別の構成比(筋線維組成)を計算してみましょう。
している筋内に挿入しますが、その際にはまだ c 上 部
1
8細胞中 FT線維が 1
0本、 ST線維が 8本見うけら
一・二番の針の先(ここが鋭利な刃物状になっている)
は下部の針の窓の部分までは、挿入しません。下部の
、 5
5.6%という
れますから、 FT線維が 10/18で
右部にある窓の部分に筋組織が入り込んだら、上部一・
線維は 8/18ですから 4
4
.
ことになります。一方 ST
二番の針を押し込みます=すると、窓の中に切断され
4%です c と言うことは筋の特徴上、 ST線維の占
n川V
た筋組織があり、これらの針を取り出しますっ
める比率が優位であれば成功する可能性が高い長
線維の占める比率が優位であれば
距離選手や FT
成功する可能性が高い短距離選手には適さないよ
川開げ
うです。この結果を私は知りませんでしたが、選
んだ種目が球技(ハンドボール)でしたし、さして
成功した選手でも無かったです…。
・
2
m
v h
，
.
、
u
3
ラ
E事
=翠〉
t
，
ョ
人 20
数
1
0
1
00mm
20
筋バイオブシー用二一ドル
40
60
80
1
0
0%
遅首鼠息維の割合
勝田茂. 1
9
8
7
ヒ卜外側広筋の筋線維組成分布
Hen
コ
erg&J総 s
s
o
n
，
1
9
7
6modued
-67ー
下記にヒトの大腿部にある外側広筋の筋線維組
ST線維)の割合を示しまし
成に占める遅筋線維 (
負荷によっても少量ではあるが、筋線維間で移行
といわれるようになってきました。
が生じる J
た。男性も女性も約 50%を平均とした、正規分布
筋線維の機能の面からトレーニング効果を見て
みると、
のグラフが得られています。
下記の図はー卵性と二卵性双生児の筋線維組成
l
:
.
i
l
cの「筋線維の特性」中に見られるも
のには変化が見うけられます D
たとえば筋に持久的トレーニングなどの持久的
の違いをみた有名な研究です。
これによると、回帰直線がほぼ
iY=XJ状!こ
能力を必要とするようなトレーニングをほどこす
線維の有酸素的能力
と、そこに混在している FT
のり、双生児問に違いはみられません o
それで、この筋線維組成は遺伝子的に決定され、
は向上し、毛細血管密度も増加し、 ST
線維のそ
れらに近づいていきます。
後天的には変化しないものとされてきました。
長い間、この筋線維は、 トレーニングなどの外
また、筋に筋力トレーニングのような爆発的な
的負荷により、 iFT
線維から ST
線維へ」、あるい
力を要求するトレーニングをほどこした場合、そ
は íST線維から FT線維へ」は変化(移行)しな~ ，
も
こに混在している ST
線維の無酸素性解糖能力や
のとされてきました司
乳酸蓄積能力は向上し、 FT
線維のそれらに近づ
近年の研究で電気刺激やトレーニングなどでの
いていきます。しかしこれらは可逆的なため、 ト
筋への負荷により、主に FT(速筋)線維タイプの
レーニングを行わなくなったり、その量を減ずる
筋線維内で FT
線維から ST
線維へ移行するものが、
ことになれば(脱トレーニング)、元に戻ります。
スペースフライト(宇宙空間などの微重力環境下)
筋線維組成(筋線維構成比)を正確に調べるには、
やベッドレスト(病気などでベッド上の生活を余
全筋を摘出してそれらを数えるのが一番です。そ
儀なくされている状態)などにより、抗重力筋(重
れは生きている動物には不可能なことです。それ
力に耐えている筋:主に S
T(遅筋)線維で構成さ
で筋肉の一部を摘出してそれをその筋の代表とし
線維
れているタイプの筋)では、 ST線維から FT
て考えているのが上記に示した筋バイオプシ一法
へ移行するもの出てきました。しかしそれらは
から得られたものです c それも健常なヒ卜から取
大きくは筋線維の構成比を変化させるものではあ
りだすことには問題が生じます、まして年少のヒ
りませんでした。
トからはなおさら問題です。そこでこれらを非観
これらのことから、「筋線維構成比はほぼ先天
l
血的(血液を見ずに)・非侵襲的(皮庸を開かない
的に決定されるが、 トレーニングなどの後天的な
で)、大まかにでも推定する方法があればいいも
のです。ここに 1
つの方法を示しております。
一卵性と二卵性双生担問の筋線維組成
最後に主働筋の筋線維組成がその競技に適して
%ST
梓維
いたからといって、競技者として成功するとは限
80
0-
りません。これらの研究は、成功した選手を調べ
6
0
てみたら筋線維組成が以上のとおりであったに過
40
ぎないわけです。十分条件ではあるが、必要条件
2
0
。
ではないということになります。
2
0
40
6
0
80
%ST線維
また、これらの研究はトップアスリー卜を目指
す選手にとっては、十分知っておくことは必要で
-68-
筋線維組成の推定法
50m走および 1
2分間走の速度比による筋線維組成の推定法
5
0
mを走る(例 1:8
.
0抄)。
1.全速力で'
2
.
1
2
分間で最大限走れる距離を計測する(例 2:2800m)~
3
.それらを秒速に換算する(例 1:50m/8.0秒 =6.25m/秒)(例 2:2800m/720秒 (
1
2分 )=3.89m/
秒
)
ミ
4
.速度比を換算する(例:6.25/3.89=1
.6
1
)
5
.下記の式に代入する c (
6
9
.
8x1
.6
1・59.8=52.6%FT線維(外側広筋)
勝目茂他
1
9
8
9
I
50m走および 12分間走の速度比と筋線維組成の関係
100
。
80
。 •
。
•
•
60
e提議 Rm矧
渓
︿ 44
栴圏﹀h
w高 崎 幸 司
。
Y=69_8X-59.8
r=0.876
Pく0.05
0
•
。
ム
。:陸上短距離選手
長距離選手
ム:
;
;
奪
実
手
•
・
.
ム
ム
ム
ム
ム
1
_2
1
_6
1
.
4
1
-8
2
_
0
2
.
2
50m走 速 度/12分 間 走 速 度
すが、そうでない一般競技者をその競技から追い
し」も大きな問題になってくると思われます。
出すためのものではありません。あらゆるスポー
ツ・競技はそれ自体楽しいものです。
これらの研究は、同ーのトレーニングを積んで
も、同一の効果をもたらさないという結果を導く
筋の特性のみにより、スポーツにおけるパフォー
マンス(好成績など)を発揮できる訳ではありませ
ことなどに貢献しています。またそれらについて
は別の機会に…。
んc もちろん心臓を中心とした心肺機能が大きく
貢献していることは周知の事実です。身長・体重
も競技によって「向き・不向き J がありますし、
その競技に向けられる精神的エネルギー(心理学
的側面)やトレーニングに割ける時間の「ある・な
-69-
参考文献
Fox，E
.
・図書
I
S
p
o
r
t
sPhysiologyJ
Saunders
・勝目茂
「筋バイオプシーについて J
体育の科学
.
• Roth.Me
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IMuscle b
i
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s
y and muscle
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Padagogiska
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-
1
-松永智
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「ラット下肢筋の筋線維伝導速度と筋線維組成と
筑波大学大学院体
の関係」
育研究科修士論文
1
9
7
9
1
5
7
1
9
8
9
1
9
8
9
1
9
9
7
・勝目茂他
150m走と 1
2分間走の成績による外側広筋」
体育学研究
3
4:1
4
1
1
4
9
・勝田茂他
「入門運動生理学」
杏林書院
東京
-70-
2
0
0
0
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