運動能力はコレであがる！！身体は適応することで進化する

トレーニングと身体の反応

無酸素運動に反応して発生する身体の適応は、トレーニングプログラムを計画する上で重要な要素になります。
たとえば、筋力、パワー、筋肥大、筋持久力、運動能力の改善はすべて、無酸素運動やトレーニングの適応の結果として認識されています。
これらには、レジスタンストレーニング、プライオメトリックドリル、スピード・敏捷性向上のトレーニング、インターバルトレーニングが含まれます。

エネルギーシステムとの関係

スプリントやプライオメトリックドリルなどの運動は、主にホスファゲン系にストレスを与えます。
これらの運動は通常10秒未満で、セット間での回復を意識的に行うことで疲労を最小限に抑えます（例：5～7分のレスト）。
長時間のインターバル型無酸素運動は、解糖系からのエネルギー生産が主体で、高強度運動中は短い休息間隔（例えば、20～60秒）が採用されている。
競技スポーツでは、疲労した状態で最大限のパフォーマンスを発揮することが求められるため、高強度運動と短い休息時間の組み合わせは、無酸素運動の重要な要素であると考えられています。
したがって、パフォーマンスを左右する生理学的適応を最適化する適切なトレーニングをプログラムし、処方することが重要である。
競技スポーツは、すべてのエネルギーシステムの複雑な相互作用を必要とし、競技中の様々な代謝要求を満たすために、各エネルギーシステムがそれぞれはたらきます。

無酸素トレーニング後には、様々な身体的・生理的適応が報告されており、これらの変化により、個人の運動能力を向上させることができます。
トレーニングに対する身体の適応には、神経系、筋肉系、結合組織系、内分泌系、心血管系への変化が含まれる。
これらの変化は、トレーニングの初期段階（例えば、1～4週間）に起こるものから、長年にわたる継続的なトレーニングの後に起こるものまで様々です。
研究の大半は、通常、トレーニングの初期から中期の段階（すなわち、4～24週間）における適応を扱っている。

神経の適応

多くの無酸素トレーニングは、スピードとパワーの発揮を重視し、最大限のパフォーマンス(およびトレーニングの質の高さ)のためには、最適な神経の連動に大きく依存します。
無酸素トレーニングは、高次脳中枢から個々の筋線維のレベルまで、神経筋系全体に長期的な適応を引き起こす可能性があります。
神経の適応は、運動能力を最適化するための基本であり、神経駆動の増大は、筋力とパワーを最大限に発揮させるために重要です。
神経駆動の増大は、主動筋（【Agonist】すなわち、特定の動作や運動に関与する主要な筋肉）の関与の増加、および高強度の筋運動中の神経放電のタイミングの同期化によって生じると考えられています。
また、長期間のトレーニングにより、抑制機構（ゴルジ腱器官からの抑制機構）の低下も起こると考えられています。
これらの複雑な反応がどのように共存しているのかは完全には解明されていないが、骨格筋の構造的な変化が明らかになる前に、一般的に神経の適応が起こることは明らかである。

中枢神経の適応

【Motor Unit】運動単位の活性化は高次脳中枢から始まり、最大レベルの筋力とパワーを発揮しようとすることによって運動皮質活動が上昇します。
発生する力のレベルが上がるにつれて、あるいは新しい運動や動作を習得するにつれて、一次運動野の活動は、神経筋機能の強化の必要性をサポートするために上昇します。
無酸素運動によるトレーニング方法への適応は、脊髄、特に下行皮質脊髄路に沿った神経的な変化によって反映されます。
実際、無酸素運動によるトレーニング方法の使用後は、高いレベルの力発揮をサポートする手段として、速筋運動単位の導入が上昇することが示されている。
これは、運動単位、特に速筋の運動単位を最大限に使用する能力が制限されているトレーニングを習慣的に行わない人のものと比較すると、より顕著に違いがわかるそうだ。
トレーニングを習慣的に行わない人や怪我から復帰した人の場合、パフォーマンスの向上を得るためには、電気刺激が随意的な活性化よりも効果的であることが研究の結果わかっています。
これは、トレーニングを習慣的に行わない人が利用可能なすべての筋繊維をうまく活性化できない可能性を意味しています。
実際、トレーニングをしていない人が最大限の努力をした場合、筋組織の71％しか活性化しないことが研究で示されています。

運動単位の適応

神経筋系の機能単位は運動単位である。
α運動ニューロンとそれが活性化する筋線維からなる運動単位は、小さく複雑な筋肉では10本以下の筋線維を、大きく力強い体幹や四肢の筋肉では100本以上の筋線維を神経支配することがあります。
最大限の力を発揮したい場合、筋内で利用可能なすべての運動単位を活性化させる必要があります。
運動単位の発射頻度が高いほど力が強くなるのは、活動電位が一時的に重なり合うことで、連続した筋収縮の総和が得られるためです。
運動単位の発射頻度が上がると、筋繊維は先行する活動電位から完全に弛緩する前に、後続の活動電位によって継続的に活性化されます。
重なり合った活動電位の総和が、収縮力の増大として現れます。
このような発射率は、高負荷のレジスタンストレーニングによって改善することが示されている適応可能なメカニズムである。
主動筋の最大筋力とパワーの向上は、一般に、

1. リクルートメントの増加、

2. 発射頻度の増加、

3. 相乗的に複数の筋肉の活動を調整するように働く神経放電の同期化

4. これらすべての要素の組み合わせ　　　　

と関連しています。

神経の介入における適応のもう一つの重要な要素は、筋肥大のための慢性的なレジスタンストレーニングによって生じる組織の活性化のレベルです。
筋肉のサイズが大きくなると、与えられた負荷を持ち上げるのに、それほど多くの神経活性化を必要としないことが、研究によって示されている。
筋サイズが5％増加した9週間のレジスタンストレーニングの後、被験者が設定した負荷を持ち上げる際に、大腿四頭筋の筋線維がより少なく活性化されたと報告しています。
このような結果は、レジスタンストレーニングにおける漸進的な過負荷の重要性と、それがいかに最適な量の筋組織を継続的に導入ために、負荷を調整していく重要性があるかを示しています。

神経筋系の反射

無酸素トレーニングは、神経筋系の反射（すなわち、筋紡錘反射または伸張反射）反応にポジティブな変化をもたらし、この反射を介して力発生の大きさと速度を高めることができます。
この筋反射は、筋肉と結合組織の不随意的な弾性特性を利用し、追加のエネルギーを必要とすることなく、力の発生を積極的に増加させるように作用する。
特にレジスタンストレーニングは、反射反応を19%から55%増加させることが示されている。
さらに、レジスタンストレーニングを受けたアスリート（重量挙げ選手、ボディビルダー）は、トレーニングを受けていない人に比べてヒラメ筋の反射電位差が大きいことが判明している。