筋タンパク合成(MPS)とは?筋トレ後に高まる時間とたんぱく質量

筋タンパク合成(MPS)とは?筋トレ後に高まる時間とたんぱく質量 運動科学

結論から言うと——筋タンパク合成(MPS:Muscle Protein Synthesis)とは、筋肉のたんぱく質が新しく作られることです。筋肉は毎日、作られる(合成)と壊される(分解)をくり返していて、合成が分解を上回った状態が積み重なると筋肉が大きくなります。筋トレをするとMPSは高まり、研究では24時間後でも2倍以上、48時間後でもまだ高い状態が続きました(MacDougall ら 1995、Phillips ら 1997)。ただし、何も食べないと分解も増えるため、筋トレ後にたんぱく質をとって合成を上回らせることが大切です。

よくある誤解正しい理解
筋トレ後30分を逃すと効果がなくなるMPSは筋トレ後24〜48時間ほど高い状態が続く。1回の食事のタイミングにこだわりすぎる必要はない
たんぱく質は一度にたくさんとるほどよい若い男性の脚の筋トレ後では、20gで筋タンパク合成がほぼ最大になった(Moore ら 2009)
筋トレだけで筋肉は増える空腹のままでは分解も増え、差し引きはマイナスのまま。食事と組み合わせて初めてプラスになる(Phillips ら 1997)

筋タンパク合成をたとえ話でつかむ

筋肉は「毎日少しずつ建て替えている家」のようなものです。古いレンガ(たんぱく質)を取り外す作業(分解)と、新しいレンガを積む作業(合成)が同時に進んでいます。筋トレは「もっと丈夫な家にしよう」という工事の指示書で、たんぱく質はレンガの材料です。指示書があっても材料が届かなければ、家は大きくなりません。

筋タンパク合成の仕組み

合成と分解の差し引き(ネットバランス)

状態筋肉の変化
合成 > 分解筋たんぱく質が増える(プラス)
合成 = 分解変わらない
合成 < 分解筋たんぱく質が減る(マイナス)

Phillips ら(1997)は、空腹の状態で筋トレ後の合成と分解を測りました。筋トレで合成は大きく高まりましたが、分解も増えたため、差し引きは安静時よりよくなったものの、マイナスのままでした。筋トレでよくなった差し引きをプラスにするには、食事でたんぱく質(アミノ酸)をとることが必要です。

筋トレ後にMPSが高まる時間

研究筋トレ後の時間MPSの変化(安静時との比較)
MacDougall ら(1995)4時間後約50%高い
MacDougall ら(1995)24時間後約109%高い(2倍以上)
MacDougall ら(1995)36時間後ほぼ元に戻る
Phillips ら(1997)3時間後112%高い
Phillips ら(1997)24時間後65%高い
Phillips ら(1997)48時間後34%高い

どちらの研究も、筋トレ後しばらくMPSが高い状態が続き、1〜2日かけて元に戻ることを示しています。MacDougall ら(1995)は若い男性の腕(肘を曲げる筋肉)、Phillips ら(1997)はトレーニング経験のない男女を対象に測定しているため、数値の違いは対象や方法の違いによると考えられます。

たんぱく質の量

Moore ら(2009)は、若い男性が脚の筋トレを行った後に、卵のたんぱく質を0・5・10・20・40g飲んでもらい、MPSを比べました。MPSは量に応じて高まり、20gでほぼ最大になりました。40gでは、余ったアミノ酸がエネルギーとして使われる(酸化される)量が増えました。

筋タンパク合成をトレーニングに生かす

  • 筋トレの日は、食事ごとにたんぱく質をとる:MPSが高い状態は1〜2日続くので、筋トレ直後の1回だけでなく、その後の食事でもたんぱく質をとる
  • 1回の量の目安を知る:若い人の研究では1回20g程度でMPSがほぼ最大になった。体の大きさや年齢、鍛えた筋肉の量によって必要量は変わる
  • 同じ部位は1〜2日あける:MPSが元に戻るまでの時間は、部位ごとの頻度を考える目安になる。週の量の考え方はトレーニングボリュームの記事を参照
  • 少しずつ負荷を上げる:同じ刺激に慣れると変化が小さくなるので、漸進性過負荷の原則に沿って負荷を高める

筋トレとたんぱく質で合成を上回らせる考え方は、年齢とともに筋肉が減るサルコペニアの対策を考えるうえでも基本になります。

筋タンパク合成の試験に出るポイント

  • MPS = 筋タンパク合成、MPB = 筋タンパク分解。差し引き(ネットバランス)がプラスで筋肉が増える
  • 筋トレ後のMPSは24時間後で2倍以上、36〜48時間かけて元に戻る
  • 空腹のままでは筋トレ後もネットバランスはマイナス
  • 若い男性では、筋トレ後のたんぱく質20gでMPSがほぼ最大(Moore ら 2009)

筋タンパク合成のよくある質問

Q
プロテインは筋トレ後すぐに飲まないと意味がないですか?
A

MPSは筋トレ後1〜2日高い状態が続くので、直後に飲めなくても、その後の食事でたんぱく質をとれば問題ありません。1日の合計量と、食事ごとに分けてとることのほうが大切です。

Q
1回に40gとっても無駄になりますか?
A

Moore ら(2009)では、40gでもMPSは20gとほとんど変わらず、余った分はエネルギーとして使われる量が増えました。ただしこの結果は若い男性が脚を鍛えた場合のもので、体格や鍛えた筋肉の量などの条件が違えば、適した量も変わる可能性があります。

Q
筋肉痛があるときはMPSが高いということですか?
A

筋肉痛とMPSは別のものです。慣れた運動では筋肉痛が出なくてもMPSは高まります。筋肉痛の有無で筋肉が増えているかどうかは判断できません。

筋タンパク合成の理解度チェック

Q
問題1:筋肉が増えるのはどのような状態が続いたときか。
A. 合成 < 分解
B. 合成 = 分解
C. 合成 > 分解
D. 合成も分解も止まる
A

正解:C。合成が分解を上回る状態(ネットバランスがプラス)が積み重なると、筋肉が増えます。

Q
問題2:MacDougall ら(1995)で、筋トレ後のMPSがほぼ元に戻ったのはいつか。
A. 4時間後
B. 24時間後
C. 36時間後
D. 1週間後
A

正解:C。24時間後に2倍以上に高まり、36時間後にはほぼ元に戻りました。

Q
問題3:Moore ら(2009)で、若い男性の筋トレ後にMPSがほぼ最大になったたんぱく質量はどれか。
A. 5g
B. 10g
C. 20g
D. 80g
A

正解:C。20gでほぼ最大になり、40gでもほとんど増えませんでした。

筋タンパク合成の覚え方

筋肉 = 毎日建て替えている家

合成(積む) − 分解(外す) = ネットバランス
筋トレ = 工事の指示書 / たんぱく質 = レンガ

筋トレ後のMPS:4時間↑ → 24時間 2倍以上 → 36〜48時間で戻る
1回のたんぱく質:20gでほぼ最大(若い男性)

筋タンパク合成のまとめ

  • 筋タンパク合成(MPS)は筋肉のたんぱく質が作られることで、分解との差し引きで筋肉の増減が決まる
  • 筋トレ後のMPSは24時間後で2倍以上に高まり、1〜2日かけて元に戻る
  • 空腹のままでは差し引きはマイナスで、たんぱく質をとるとプラスになる
  • 1回のたんぱく質は20g程度でMPSがほぼ最大になったという研究がある

筋タンパク合成の語源と必須用語

語語源意味
Synthesisギリシャ語 syn(一緒に)+ thesis(置くこと)合成
Proteinギリシャ語 proteios(第一の・最も大切な)たんぱく質
Breakdown英語 break down(分解する)分解
用語読み方意味
筋タンパク合成(MPS)きんたんぱくごうせい筋肉のたんぱく質が新しく作られること
筋タンパク分解(MPB)きんたんぱくぶんかい筋肉のたんぱく質が壊されること
ネットバランスねっとばらんす合成と分解の差し引き
アミノ酸あみのさんたんぱく質を作る材料
必須アミノ酸ひっすあみのさん体内で作れず、食事からとる必要があるアミノ酸

参考文献

  • MacDougall JD, Gibala MJ, Tarnopolsky MA, MacDonald JR, Interisano SA, Yarasheski KE. (1995) The time course for elevated muscle protein synthesis following heavy resistance exercise. Canadian Journal of Applied Physiology 20(4): 480–486. doi:10.1139/h95-038
  • Phillips SM, Tipton KD, Aarsland A, Wolf SE, Wolfe RR. (1997) Mixed muscle protein synthesis and breakdown after resistance exercise in humans. American Journal of Physiology 273(1): E99–E107. doi:10.1152/ajpendo.1997.273.1.E99
  • Moore DR, Robinson MJ, Fry JL, et al. (2009) Ingested protein dose response of muscle and albumin protein synthesis after resistance exercise in young men. American Journal of Clinical Nutrition 89(1): 161–168. doi:10.3945/ajcn.2008.26401

コメント

タイトルとURLをコピーしました