英語名称

psychological limit（サイコロジカル・リミット）

解説

生理的限界（せいりてきげんかい）とは、人間が本来もっている潜在的な能力（ここでは筋力のこと）の限界値のことをいいます。しかし、この能力の全てが常に使われているわけではありません。

すなわち、当の本人は最大筋力を発揮しているつもりでも、神経系の防衛機構の働きによって筋力発揮が抑制され、その一部の能力しか使えていないのです。これは、あまりに大きな力を出すことで筋肉や腱、関節を損傷してしまうのを防ぐための、いわば体に備わった「安全装置（リミッター）」と考えられています。

定期的にウエイト・トレーニングをしている人でさえも、生理的限界の70%程度に相当する筋力しか発揮できないといわれています。この、心理的な抑制がかかった状態で発揮できる筋力の限界を、いわゆる心理的限界（しんりてきげんかい）と呼びます。つまり、我々が「最大筋力」だと思っている力は、実際には『心理的な抑制がかかった、より低いレベルでの筋力発揮』ということになります。

生理的限界と心理的限界の差には個人差があり、パワーリフティングやウエイトリフティングなどの競技を行っている方でも、生理的限界の85%〜90%程度にしか達しないといわれています。つまり、この差が筋力の個人差を生む一因となるのです。

「火事場の馬鹿力」と心理的限界の関係

「火事場の馬鹿力」という言葉を聞いたことがあると思います。火事などの生命の危機に直面した人が、普段では考えられないような力を発揮する、という現象です。これにも科学的な説明があり、逼迫した状況で神経系の興奮水準が一時的に高まり、普段かかっている筋力発揮のリミッター（心理的な抑制）が緩むことで、生理的限界に近い大きな力が出せるようになる、と考えられています。

言い換えれば、私たちの筋肉には「まだ使われていない余力」が常に眠っており、心理的限界と生理的限界の間にあるこの差をいかに縮めていくかが、筋力を高めるうえで重要なポイントになるのです。

高強度トレーニングで筋力が伸びる仕組み

筋力が高出力で発揮できるようになるためには、高強度のウエイト・トレーニングを行う必要があります。筋肉が発揮する力は、活動する「運動単位（運動神経とそれが支配する筋線維のまとまり）」の数と、運動神経が信号を送る「発火頻度」によって決まります。運動単位は、小さな力を出すものから大きな力を出すものへと、必要に応じて段階的に動員されていきます。

高強度のトレーニングを行うと、大脳が強く興奮するため、発火頻度の増大や、より多くの運動単位の動員が生じ、結果的に大きな筋出力が出せるようになります。もちろん1〜2回行ったところで大きな変化はありませんが、長期に渡って続けることで神経系が適応し、生理的限界と心理的限界の差は少しずつ縮まっていきます。これが、筋トレを続けると「同じ筋肉量でも、より大きな力を出せるようになる」理由の一つです。

ただし、たとえ高強度の筋力トレーニングを行ったとしても、必要以上にトレーニングパートナーに補助をしてもらっていると、心理的限界はなかなか向上しません。『つぶれても補助者がいるから安心』という思いが、知らず知らずのうちに脳の興奮状態を抑え込んでしまうからです。安全を確保したうえで、自分の力を出し切る意識を持つことが大切です。

心理的限界についてのまとめ

筋肉には本来発揮できる「生理的限界」がありますが、普段はケガを防ぐ神経系の抑制によって、その7割程度（心理的限界）しか使えていません。火事場の馬鹿力は、この抑制が一時的に緩む現象です。高強度トレーニングを続けると神経系が適応し、運動単位の動員や発火頻度が高まって、生理的限界と心理的限界の差が縮まり筋力が向上します。過度な補助に頼りすぎず、安全を確保しながら力を出し切ることが、限界を引き上げるコツです。

参考文献・出典

・厚生労働省 e-ヘルスネット「レジスタンス運動」https://www.e-healthnet.mhlw.go.jp/

・日本ストレングス&コンディショニング協会（JATI）https://www.jati.jp/

英語名称

muscle strength／muscle force output（マッスル・ストレングス／マッスル・フォース・アウトプット）

解説

筋出力とは、筋や筋群が発生する張力（つまり、筋肉が発揮する力＝筋力）のことです。この筋出力を高めるには、筋出力を決める3大要素を理解しなければいけません。

• 運動単位の動員
• インパルスの発火頻度の増大
• 筋肉のサイズ（横断面積）

このうち、前の2つ（運動単位の動員・発火頻度）は神経系の要因、最後の1つ（筋肉のサイズ）は筋肉そのものの要因です。同じくらいの筋肉量に見えても、神経系の使い方によって発揮できる力が変わるのは、このためです。

運動単位の動員数

筋肉は、筋線維と呼ばれる細くて長い細胞が集まってできています。脳や脊髄からの命令（神経の興奮）が一定の閾値を超えることで、筋肉は収縮します。

ここで「運動単位」とは、1本の運動神経（α運動ニューロン）と、それに支配される筋線維のまとまりのことを指します。また、1本の運動神経が何本の筋線維を支配しているのかを「神経支配比」と言います。筋力を発揮する際には、必要な力に応じて運動単位が動員されますが、動員される運動単位が多ければ多いほど、筋出力は高くなります。

なお、運動単位は基本的に「サイズの原理」に従って動員されます。これは、弱い力を出すときは小さな（疲れにくい遅筋系の）運動単位から使われ始め、強い力が必要になるにつれて、より大きな（強い力を出す速筋系の）運動単位が順に動員されていく、という仕組みです。つまり、大きな力を出すには、より多くの・より大きな運動単位を動員する必要があるのです。

インパルスの発火頻度の増大

脳から神経へ、神経から筋線維へと送られる「筋肉を動かせ」という命令（電気信号）を、神経インパルスと呼びます。そして、単位時間あたりにこの命令が送られる回数を「発火頻度」と呼びます。

発火頻度が高くなると、筋肉の収縮が次々と加算（加重）されて大きな張力（強縮）が生まれるため、発火頻度が増えることで筋出力は大きくなります。この発火頻度による調節は「レートコーディング」とも呼ばれます。発火頻度を高めるには大脳が強く興奮するような刺激が必要なため、筋出力を高めるには、高強度でのウエイト・トレーニングを行うことが必要になってきます。

筋肉のサイズ（横断面積の増大）

筋の横断面積とは、いわゆる筋肉の太さ（サイズ）のことです。原則的に、筋力は筋の横断面積に比例するといわれているため、筋力発揮の土台となる筋肉のサイズが大きければ大きいほど、筋出力は高くなります。筋トレによる筋肥大（筋線維が太くなること）が筋力アップにつながるのは、この要素によるものです。

「神経系」と「筋肉のサイズ」、伸びる順番が違う

筋出力を高める3要素は、トレーニングで伸びてくる「タイミング」が異なります。筋トレを始めて最初の数週間は、筋肉のサイズはまだほとんど変わっていないのに、扱える重量が伸びていくことがよくあります。これは、運動単位の動員や発火頻度といった「神経系」の要素が先に適応し、もともと眠っていた筋力を引き出せるようになるためです。その後、トレーニングを継続していくと、徐々に筋肉のサイズ（横断面積）が増えてきて、さらに筋出力が高まっていきます。

つまり、初心者がぐんぐん力が伸びる時期は主に神経系の適応によるもので、その先でさらに力を伸ばすには筋肥大が必要になる、というわけです。だからこそ、運動単位を多く動員し発火頻度を高めるような「高強度のトレーニング」と、筋肉そのものを大きくする「筋肥大のトレーニング」の両方が、筋出力アップには欠かせないのです。

筋出力についてのまとめ

筋出力とは筋肉が発揮する力（張力）のことで、①運動単位の動員、②神経の発火頻度、③筋肉のサイズ（横断面積）という3つの要素で決まります。前者2つは神経系、最後は筋肉そのものの要因です。筋トレ初期はまず神経系が適応して力が伸び、継続すると筋肥大によってさらに筋出力が高まります。これらを伸ばすには、大脳を興奮させる高強度のトレーニングが効果的です。

参考文献・出典

・厚生労働省 e-ヘルスネット「レジスタンス運動」https://www.e-healthnet.mhlw.go.jp/

・日本ストレングス&コンディショニング協会（JATI）https://www.jati.jp/