小中学生向けニュース月刊誌「ジュニアエラ」10月号は「筋肉の謎に迫る」を特集。運動生理学とトレーニング科学が専門の石井直方・東京大学名誉教授の監修のもと、遺伝子や筋トレをめぐる「筋肉のうんちく」をお伝えする。科学的な研究によって次々に明らかにされてきた筋肉のヒミツとは?

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(1)チーターに多くヒトに少ない筋肉とは

 骨格筋をつくる筋繊維は、「速筋」と「遅筋」とに分けられる。

 速筋は、色が白いので「白筋」とも呼ばれる。酸素を使わずに素早く縮み、持久力がない代わりに一度に大きな力が出せる。

 遅筋は、色が赤いので「赤筋」とも呼ばれる。ゆっくり縮み、大きな力は出せない代わりに決まった運動を長時間、続けられる。

 速筋は、ジャンプなど瞬発的な動きに使う「腓腹筋」などに多く含まれ、遅筋は、直立するとき体を支える「ヒラメ筋」などに多く含まれる。

 世界レベルの短距離選手は速筋の割合が、世界レベルのマラソン選手は遅筋の割合が高いことがわかっている。平均的なヒトの速筋と遅筋の割合は、筋繊維の数で比べると半々。一方、時速100キロメートル以上の猛スピードで走ることができるチーターは70%が速筋。ヒトはゆっくり持続的な動きに適し、チーターは短時間で獲物を捕まえるのに適した体のつくりになっていることが、骨格筋の構成からもわかる。

(2)スポーツの能力は遺伝子と関係がある!?

 短距離走など瞬発力が必要なパワー系の競技で活躍するトップ選手の多くが「ACTN3」という遺伝子で特有の型を持っているという研究が2003年に発表され、それ以降、注目を集めている。

「スポーツ遺伝子」とも呼ばれるACTN3は、速筋繊維だけにみられるたんぱく質「αアクチニン3」をつくる設計図で、ヒトはαアクチニン3をつくれる「R型」と、まったくつくれない「X型」に分かれる。西アフリカの黒人のDNAを調べたところ、R型を持つ人が大半だった。またパワー系のトップ選手のほぼ全員がR型だった。日本人をはじめアジア人は、父方も母方もX型である「XX型」が多く、人口のおよそ30%、白人は15%程度がXX型だった。

 だからといってX型の人がパワー系などの競技に向いていないとはいえない。未知の遺伝子はまだたくさんあるし、適性は遺伝子だけで決まるものではないからだ。

(3)最先端の医療技術がスポーツに悪用されるおそれ

「ドーピング」とは、競技でよい成績を得るために、筋肉増強剤を摂取するなど、禁止されている薬物や方法を使用すること。1999年に世界反ドーピング機関(WADA)が設立され、世界共通のルールが定められたが、オリンピックなどでの違反者が後を絶たない。これまでは薬物違反が主流で、尿や血液の検査をすればわかったが、科学技術の進歩により、ドーピングも高度化している。

 現在、WADAが危機感を強めているのが「遺伝子ドーピング」だ。肉づきをよくしたり、早く成長したりする養殖魚等を得るために開発されたゲノム編集を悪用すると、技術的には選手の筋肉を増強できる。

 また、京都大学などのチームが主に病気治療のためにiPS細胞を使って筋肉を再生させる技術の実用化を進めているが、これも将来、悪用されるおそれがある。

 こうした技術がやっかいなのは、尿や血液を調べてもわからないことだ。悪用されるとスポーツを滅ぼしかねない。

 WADAは、2022年の北京五輪から、指先からの採血で簡単に検査できる方法を本格的に導入する予定のほか、人工知能(AI)も活用して、ドーピングの撲滅をめざしている。

(4)筋肉が増えると“燃えやすい”体になる

 体重を落とすために、食事を減らしているという人はいないかな? 実は食べる量を減らすと筋肉の量も減り、“燃えにくい”体、つまり、太りやすい体になってしまう。どういうことだろう?

 私たちが日常生活で消費するエネルギーの約60%は、体温の維持や呼吸など、生命の維持のために使われる。これを「基礎代謝」という。体を動かすために使われるエネルギーの割合は約30%。このほか食べ物を消化・吸収するために、約10%のエネルギーを使う。

 基礎代謝は人によって異なり、特別に運動しなくてもエネルギーをたくさん使う“燃えやすい”体の人と、“燃えにくい”体の人がいる。この違いは筋肉の量に比例し、筋肉が減ると基礎代謝量は下がり、筋肉が増えると基礎代謝量は上がる。具体的には、「筋肉が1キログラム増えると1日あたり20〜50キロカロリー基礎代謝量が増える」といわれている。また、筋肉が増えると、活動時のエネルギー消費量も増える。

 ダイエットで筋肉量が落ちると、本来、なりたい体と正反対の結果にもなりかねない。科学的な知識を身につけて、体づくりに生かせるといいね。

※月刊ジュニアエラ 2020年10月号より