筋肥大を巡るエビデンスについてちょっと書いてみたい。個別の研究の内容よりも、物事の見方が主旨。
筋肥大に関する研究には主に2種類ある。
1) 短期的な研究： 1回の食事やトレーニングに対しての身体の反応を調べた研究。具体的には、血液を採取してアミノ酸濃度を測定したり、筋肉の組織を採取してタンパク質がどれくらい合成されているかを調べたりする。
2) 長期的なコントロール研究： 数週間～数ヶ月の栄養摂取やトレーニングに対しての身体の反応を調べた研究。具体的には、栄養素の摂取量やトレーニング内容を変えたグループ間で、筋肥大の程度に差が出るかを調べたりする。
よく見る考え方は、「短期の結果が食事ごと、トレーニングごとに積み重なって、長期の結果が決まる」というもの。(長期の研究が不足しているため、ある程度は数が揃っている短期の研究の結果から長期の結果を予測するしかない面もあるのだろうが)
例えば、タンパク質摂取についての短期の研究結果を組み合わせて、筋肥大を最適化するタンパク質摂取のガイドラインを書くと、
・1食あたり20-30g程度のタンパク質を摂取する。(一回にそれ以上摂取しても筋合成はそれほど高まらない)
・食事間隔は3～5時間程度空ける。(血中アミノ酸濃度が高まって30～2時間くらいで筋合成が活発になるが、その後は血中アミノ酸濃度が高くても筋合成レベルが下がるため食事間隔はある程度空ける)
・寝る前にタンパク質を摂取する。(就寝中の筋合成低下を防ぐ)
これは最近の論文に書かれていることで(1)、研究者の間でも主流の考え方だと思う。こういったガイドラインは全て短期の研究結果に基づいている。
一方で、長期的に筋肥大効果に最大の影響を与えるのは、1日あたりのトータルのタンパク質摂取量というのも主流の考え方だろう。(2)
短期の研究と長期の研究を合致するようにガイドラインを書くと、筋肥大を最適化するには毎食20-30g程度のタンパク質を含む食事を3～5時間間隔で1日に4-6回・・・となる。
ここまで厳格に食事管理をしないといけないのだろうか？ 個人的にはその必要はないと思っている。(実践面では必要な摂取カロリーが多い場合は食事回数を増やしたほうが食べるのが楽だと思うが)トータルのタンパク質摂取量を確保すれば、1食あたりのタンパク質の量が30gを大きく超えても良いし、食事回数も1日2，3食と4-6食では差が出ないのではないか思う。
ただ個人的にそう思うだけで、それを直接調べた長期の研究は多分無い。(もしあったら教えてください)
食事回数と筋肥大の関係を調べた長期の研究では、1日の食事回数が約6回と4回とを比較した研究がある。結果は食事回数が約6回でも4回でも除脂肪体重の増加に差は無し。(3) ちなみに減量の際の食事回数の違いが体組成変化にもたらす影響を調べた研究はもっと数がある。(4)
また日中にカゼインを摂取しても夜寝る前にカゼインを摂取しても、長期的な筋肥大の程度に有意差なしという研究もある。(5)
一日に約6回食べても食事の度に筋合成が積み重なって4回食べるより有利になるということはなく、また夕食から朝食まで10-12時間程度食べない時間があっても、空腹時間が長くならないよう寝る前にカゼインを摂取するのと筋肥大の程度は変わらない。人間の身体はかなりフレキシブルに適応するのだと思う。
ちょっとした計算をしてみよう。
骨格筋を構成するのは大部分が水分で、タンパク質の割合は25%程度。初級者・中級者の速めの筋肉増加ペースを想定して1ヶ月で0.5-1.0kg程度筋肉が増えるとする。一日あたりだと約17-33g。タンパク質はこの25%なので身体全体の骨格筋で一日あたり約4-8gのタンパク質の増加となる。毎日タンパク質を150gとか摂取してハードなトレーニングを続けてかなり良い結果を出したとしても、長期的にはこの程度のペースでしか増えていかない。上級者になると筋肥大ペースはもっと低くなるので、一日あたりのタンパク質増加ペースはさらに小さくなる。
一回のタンパク質摂取でどれくらい筋肉にタンパク質(アミノ酸)が取り込まれるのかというと、この研究(6)では20gのカゼインタンパク質摂取で11%(2.2g)が腕と脚の骨格筋に取り込まれたと算出している(20%が骨格筋に取り込まれたとも書かれている。これは全身の骨格筋だろうか？)。
仮に摂取したタンパク質の20%が全身の骨格筋に取り込まれるとすると、20-30gのタンパク質摂取で4-6g。上で計算した1日あたりのタンパク質蓄積量を1食か2食のタンパク質摂取で上回る。従って毎食ごとに筋合成の最大化を目指しても、結局は食事と食事の間の空腹時に血中にアミノ酸が放出され、長期的には1食か2食のタンパク質合成量と同程度のペースでしか筋肉が増えていかないことになる。それではタンパク質20-30gを一日に1，2回摂取すれば十分なのかというとそうではなくて、長期的には筋肥大を最大化するには1日に体重1kgあたり約1.6g以上のタンパク質摂取が必要だと現状のエビデンスは示している。(2)
一回のトレーニングに対する筋合成の反応と、長期的な筋肥大の関係も同じようなことが言える。一回のトレーニングで筋合成を最大化しようとするなら、非常に多いボリュームのトレーニングを行うのが良いだろう。(7)
しかしボリュームが多すぎても長期的に見て良い結果が出るわけではないし(8)、限度を超えるとオーバートレーニングにもなる。
身体全体でどのようなメカニズムになっているのかわからないけど、筋合成を調べた短期の研究結果でわかる要素以外にも長期の筋肥大に影響を与える要素があるのだろう。オープンな複雑系のシステムにおいて、現時点で人間が理解できている部分のみをもとに全体モデルを組み立てると、実態からかけ離れた間違ったものになる。これは経済学なんかでもよくある過ち。
こういう場合は、細部にはこだわらず全体を俯瞰した大雑把なモデルを考えたほうがうまくいく。
短期の研究結果を根拠に毎回の食事やトレーニングで効果の最大化を目指し、それを積み重ねていくという考え方よりも、「環境への適応の結果、身体に変化が起こるのであり、その環境を長期的な視点に立っていかにセッティングするか？」を考えたほうが良いと思う。
筋肥大についていえば、
・1日のトータルのタンパク質摂取量
・適切なトレーニングボリューム(多すぎても少なすぎてもいけない)。
・漸進的過負荷(重量とボリュームを徐々に増やしていく)
これらの環境を、その時点のその人にとって適切になるようセッティングする。短期の研究で魅力的な結果が出ていても、それに振り回されず長期的な視点で考えるのが良いと思う。
関連記事：
筋肥大トレの推奨ボリューム2
タンパク質摂取量の目安
筋肥大トレのピリオダイゼーション
増量の考え方
参考文献：
(1)Recent Perspectives Regarding the Role of Dietary Protein for the Promotion of Muscle Hypertrophy with Resistance Exercise Training
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5852756/
(2)A systematic review, meta-analysis and meta-regression of the effect of protein supplementation on resistance training-induced gains in muscle mass and strength in healthy adults.
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5867436/
(3)Increasing Protein Distribution Has No Effect on Changes in Lean Mass During a Rugby Preseason.
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/26132746
(4)Effects of meal frequency on weight loss and body composition: a meta-analysis
https://academic.oup.com/nutritionreviews/article/73/2/69/1820875
(5)Daytime and nighttime casein supplements similarly increase muscle size and strength in response to resistance training earlier in the day: a preliminary investigation
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5952515/
(6)Post-Prandial Protein Handling: You Are What You Just Ate
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4640549/
(7)Muscle Protein Synthetic Responses to Exercise: Effects of Age, Volume, and Intensity
https://academic.oup.com/biomedgerontology/article/67/11/1170/604729
(8)Effects of a 12-Week Modified German Volume Training Program on Muscle Strength and Hypertrophy—A Pilot Study
http://www.mdpi.com/2075-4663/6/1/7/htm
(9)How much protein can the body use in a single meal for muscle-building? Implications for daily protein distribution
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5828430/
(10)Effects of protein supplements consumed with meals, versus between meals, on resistance training-induced body composition changes in adults: a systematic review.
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/29697807
7/29/2018
7/16/2018
寝る前のカゼイン摂取は筋トレ効果を高めるのか？
Daytime and nighttime casein supplements similarly increase muscle size and strength in response to resistance training earlier in the day: a preliminary investigation
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5952515/
寝る前にカゼインを摂取すると筋肥大に有利だという説がある。だいたいこんな感じの話。
「一般的な食事パターンでは、夕食から朝食までの時間間隔が長い。夜寝る前に消化吸収の遅いカゼインを摂取することで、寝てる間にアミノ酸を長時間供給し筋合成を促進することが出来る」
これについて調べた既存の研究はいくつかあって、寝る前にカゼイン摂取が筋肥大に有利というものもあるのだけど、トータルのタンパク質摂取量を揃えていなかったりとデザインが良くないものばかり。
今回の研究は、トレーニングを管理し、トータルのタンパク質摂取量を揃えている。筋トレ効果の測定も、DXAで体組成、超音波検査で筋肉の断面積と厚み、1RMの測定と多面的に調べていて良い。被験者数が少ないのが残念だけど、それ以外は良いデザインの研究で、「寝る前のカゼイン摂取が筋トレ効果を高めるのか？」という問題についてきちんと調べた初の研究と言って良いと思う。結果は、寝る前にカゼインを摂取しても、日中にカゼインを摂取しても筋トレ効果に有意差は無し。
★グループ分け
寝る前カゼイン摂取グループ(NT)：寝る直前にカゼインプロテインを35g摂取。日中にマルトデキストリン(プラシーボ)を35g摂取。
日中カゼイン摂取グループ(DT)：寝る直前にマルトデキストリン(プラシーボ)を35g摂取。日中にカゼインプロテインを35g摂取。
日中に摂取するサプリメント(カゼイン or マルトデキストリン)は、トレーニングの前後3時間以内および就寝6時間前より後の摂取は避ける。
★被験者
18-25歳の男性。トレーニング歴あり。20名でスタートしたが、指示をあまり守れてなかった被験者は除外され最終的に13名のデータを使用。
★筋肥大の測定
・DXAで体組成を測定。
・超音波検査で大腿直筋の断面積と外側広筋と中間広筋の厚みを測定。
★トレーニング内容
週4回トレーニング。二分割で各部位週二回。トータル10週間。
★栄養摂取
カゼインプロテインはカルシウムカゼイネート。それとは別にトレーニング直後に25gのホエイプロテインを摂取。
普段の食事は研究者側の指導のもと自己管理。以下の栄養摂取を目指した。
- タンパク質摂取量は1日に体重1kgあたり1.8g。(プロテインサプリメント含む)
- 摂取カロリーに占めるマクロ栄養素バランスは、タンパク質20%、脂質28%、炭水化物52%。
食事記録をもとに算出した実際のタンパク質摂取量は体重1kgあたり2.0g程度で十分な摂取量。グループ間の摂取カロリーおよびマクロ栄養素に有意差なし。両グループともに実験後に体重が増えているので摂取カロリーは維持カロリーを上回っていたと考えられる。
★結果
筋肥大の指標と1RM伸びについてグループ間で有意差無し。ただ、筋肥大も1RMもDTグループの方が良い傾向だった。
・身体測定結果。グループ間で有意差無しだが、傾向としては日中にカゼインを摂取したグループ(DT)のほうがより筋肥大している。
Lean Soft Tissue は、身体全体から体脂肪と骨を除いた残り。
Appendicular LST は、腕と脚の Lean Soft Tissue。
Cross Sectional Area は、大腿直筋の断面積。
Muscle Thickness は、外側広筋と中間広筋の厚み
・パフォーマンス測定結果。グループ間で垂直跳びの最大力以外は有意差無しだが、傾向としては日中にカゼインを摂取したグループ(DT)のほうがレッグプレスとベンチプレスの1RMの伸び率が高い。
★備考
サプリメーカー(Dymatize)と乳業メーカー(FrieslandCampina)から資金提供を受けている。
☆コメント
寝る前にカゼイン摂取を行った過去の研究だと、トータルのタンパク質摂取量に大きな差(1.9g/kg/day と 1.3g/kg/day)がある研究(2)では、寝る前のカゼイン摂取が有利という結果。トータルのタンパク質摂取量を揃えているがトレーニングは各自自由に行った研究(3)では、筋肥大と1RMに変化なしで、グループ間の差も無しという結果。
今回の研究は、トレーニングを管理し、トータルのタンパク質摂取量を揃えている。結果は、グループ間で筋肥大および1RMの伸びに有意差無しとなった。ただ、日中にカゼインを摂取したグループの方が筋肥大も1RMも良い傾向だった。
有意差無しとはいえDTグループのほうが良い傾向なのは単なる偶然なのか、それとも何か要因があるのか。
被験者データを見ると、DTグループの方が身長が高く、体重が重く、体脂肪率が高いが、レッグプレスとベンチプレスの1RMが低い。トレーニング歴はDTグループの方が短く(DT2.0年、NT2.7年)、トレーニング頻度も低い(DT3.7回/週、NT4.0回/週)。つまりDTグループのほうが研究開始時点で伸びしろが大きかったと考えられる。これによりDTグループの方がよい傾向となった可能性がある。
論文のディスカッションでは、日中にカゼインによるアミノ酸供給と食事によるアミノ酸供給が重なることで、筋合成が最大化されたのではないかと書かれている(穿った見方をすれば、これは資金提供を行っているサプリメーカーに配慮した記述なのかもしれない。食事だけよりもプロテイン摂取したほうが筋合成に有利と)。
今回の研究結果を見ても、「筋肥大には一日のトータルのタンパク質摂取量が最も重要で、摂取タイミングはそれほど重要ではない」という考え方を変える必要はないと思う。実践面では、一日に3，4回の食事を間隔と量があまり偏らないように分散させて食べるのが良いだろう。
個人的には、維持カロリー以上の時は食事タイミングは大雑把、プロテインはほぼホエイのみで、寝る前にカゼインを摂取したりはしない。減量時はアミノ酸供給をコンスタントに行って筋分解を防ぐため、日中の食事補助のプロテインもカゼイン中心で、夕食のタンパク質摂取量が少ない場合は夜遅い時間にカゼインを摂取したりしている。カゼインはミセラーカゼインのプロテインやカッテージチーズを使用している。減量時はアミノ酸をコンスタントに供給したほうが除脂肪体重の減少を抑えられるという考え方をサポートする長期の研究は(4)がある(逆に言えば多分この研究しかない)。
関連記事：
タンパク質摂取量の目安
ゴールデンタイムはあるのか？
カゼイネートとミセラーカゼインの消化吸収速度
参考文献：
(1)Daytime and nighttime casein supplements similarly increase muscle size and strength in response to resistance training earlier in the day: a preliminary investigation
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5952515/
(2)Protein Ingestion before Sleep Increases Muscle Mass and Strength Gains during Prolonged Resistance-Type Exercise Training in Healthy Young Men.
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25926415/
(3)Casein Protein Supplementation in Trained Men and Women: Morning versus Evening
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5421981/
(4)Effects of meal frequency on body composition during weight control in boxers.
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/8960647
(5)Effects of meal frequency on weight loss and body
composition: a meta-analysis
https://pdfs.semanticscholar.org/6a51/75d06fb6663340ac9d34a790978c07875eab.pdf
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5952515/
寝る前にカゼインを摂取すると筋肥大に有利だという説がある。だいたいこんな感じの話。
「一般的な食事パターンでは、夕食から朝食までの時間間隔が長い。夜寝る前に消化吸収の遅いカゼインを摂取することで、寝てる間にアミノ酸を長時間供給し筋合成を促進することが出来る」
これについて調べた既存の研究はいくつかあって、寝る前にカゼイン摂取が筋肥大に有利というものもあるのだけど、トータルのタンパク質摂取量を揃えていなかったりとデザインが良くないものばかり。
今回の研究は、トレーニングを管理し、トータルのタンパク質摂取量を揃えている。筋トレ効果の測定も、DXAで体組成、超音波検査で筋肉の断面積と厚み、1RMの測定と多面的に調べていて良い。被験者数が少ないのが残念だけど、それ以外は良いデザインの研究で、「寝る前のカゼイン摂取が筋トレ効果を高めるのか？」という問題についてきちんと調べた初の研究と言って良いと思う。結果は、寝る前にカゼインを摂取しても、日中にカゼインを摂取しても筋トレ効果に有意差は無し。
★グループ分け
寝る前カゼイン摂取グループ(NT)：寝る直前にカゼインプロテインを35g摂取。日中にマルトデキストリン(プラシーボ)を35g摂取。
日中カゼイン摂取グループ(DT)：寝る直前にマルトデキストリン(プラシーボ)を35g摂取。日中にカゼインプロテインを35g摂取。
日中に摂取するサプリメント(カゼイン or マルトデキストリン)は、トレーニングの前後3時間以内および就寝6時間前より後の摂取は避ける。
★被験者
18-25歳の男性。トレーニング歴あり。20名でスタートしたが、指示をあまり守れてなかった被験者は除外され最終的に13名のデータを使用。
★筋肥大の測定
・DXAで体組成を測定。
・超音波検査で大腿直筋の断面積と外側広筋と中間広筋の厚みを測定。
★トレーニング内容
週4回トレーニング。二分割で各部位週二回。トータル10週間。
★栄養摂取
カゼインプロテインはカルシウムカゼイネート。それとは別にトレーニング直後に25gのホエイプロテインを摂取。
普段の食事は研究者側の指導のもと自己管理。以下の栄養摂取を目指した。
- タンパク質摂取量は1日に体重1kgあたり1.8g。(プロテインサプリメント含む)
- 摂取カロリーに占めるマクロ栄養素バランスは、タンパク質20%、脂質28%、炭水化物52%。
食事記録をもとに算出した実際のタンパク質摂取量は体重1kgあたり2.0g程度で十分な摂取量。グループ間の摂取カロリーおよびマクロ栄養素に有意差なし。両グループともに実験後に体重が増えているので摂取カロリーは維持カロリーを上回っていたと考えられる。
★結果
筋肥大の指標と1RM伸びについてグループ間で有意差無し。ただ、筋肥大も1RMもDTグループの方が良い傾向だった。
・身体測定結果。グループ間で有意差無しだが、傾向としては日中にカゼインを摂取したグループ(DT)のほうがより筋肥大している。
Appendicular LST は、腕と脚の Lean Soft Tissue。
Cross Sectional Area は、大腿直筋の断面積。
Muscle Thickness は、外側広筋と中間広筋の厚み
・パフォーマンス測定結果。グループ間で垂直跳びの最大力以外は有意差無しだが、傾向としては日中にカゼインを摂取したグループ(DT)のほうがレッグプレスとベンチプレスの1RMの伸び率が高い。
★備考
サプリメーカー(Dymatize)と乳業メーカー(FrieslandCampina)から資金提供を受けている。
☆コメント
寝る前にカゼイン摂取を行った過去の研究だと、トータルのタンパク質摂取量に大きな差(1.9g/kg/day と 1.3g/kg/day)がある研究(2)では、寝る前のカゼイン摂取が有利という結果。トータルのタンパク質摂取量を揃えているがトレーニングは各自自由に行った研究(3)では、筋肥大と1RMに変化なしで、グループ間の差も無しという結果。
今回の研究は、トレーニングを管理し、トータルのタンパク質摂取量を揃えている。結果は、グループ間で筋肥大および1RMの伸びに有意差無しとなった。ただ、日中にカゼインを摂取したグループの方が筋肥大も1RMも良い傾向だった。
有意差無しとはいえDTグループのほうが良い傾向なのは単なる偶然なのか、それとも何か要因があるのか。
被験者データを見ると、DTグループの方が身長が高く、体重が重く、体脂肪率が高いが、レッグプレスとベンチプレスの1RMが低い。トレーニング歴はDTグループの方が短く(DT2.0年、NT2.7年)、トレーニング頻度も低い(DT3.7回/週、NT4.0回/週)。つまりDTグループのほうが研究開始時点で伸びしろが大きかったと考えられる。これによりDTグループの方がよい傾向となった可能性がある。
論文のディスカッションでは、日中にカゼインによるアミノ酸供給と食事によるアミノ酸供給が重なることで、筋合成が最大化されたのではないかと書かれている(穿った見方をすれば、これは資金提供を行っているサプリメーカーに配慮した記述なのかもしれない。食事だけよりもプロテイン摂取したほうが筋合成に有利と)。
今回の研究結果を見ても、「筋肥大には一日のトータルのタンパク質摂取量が最も重要で、摂取タイミングはそれほど重要ではない」という考え方を変える必要はないと思う。実践面では、一日に3，4回の食事を間隔と量があまり偏らないように分散させて食べるのが良いだろう。
個人的には、維持カロリー以上の時は食事タイミングは大雑把、プロテインはほぼホエイのみで、寝る前にカゼインを摂取したりはしない。減量時はアミノ酸供給をコンスタントに行って筋分解を防ぐため、日中の食事補助のプロテインもカゼイン中心で、夕食のタンパク質摂取量が少ない場合は夜遅い時間にカゼインを摂取したりしている。カゼインはミセラーカゼインのプロテインやカッテージチーズを使用している。減量時はアミノ酸をコンスタントに供給したほうが除脂肪体重の減少を抑えられるという考え方をサポートする長期の研究は(4)がある(逆に言えば多分この研究しかない)。
関連記事：
タンパク質摂取量の目安
ゴールデンタイムはあるのか？
カゼイネートとミセラーカゼインの消化吸収速度
参考文献：
(1)Daytime and nighttime casein supplements similarly increase muscle size and strength in response to resistance training earlier in the day: a preliminary investigation
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5952515/
(2)Protein Ingestion before Sleep Increases Muscle Mass and Strength Gains during Prolonged Resistance-Type Exercise Training in Healthy Young Men.
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25926415/
(3)Casein Protein Supplementation in Trained Men and Women: Morning versus Evening
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5421981/
(4)Effects of meal frequency on body composition during weight control in boxers.
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/8960647
(5)Effects of meal frequency on weight loss and body
composition: a meta-analysis
https://pdfs.semanticscholar.org/6a51/75d06fb6663340ac9d34a790978c07875eab.pdf
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