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筋力の強さ

筋力の強さのイメージ画像
  • 筋力の強さは遺伝子ACTN3(rs1815739)によって「瞬発力型」と「持久力型」に分けられ、スポーツの向き不向きやトレーニングの効果に深く関わります。
  • CC型は瞬発力が高く短距離種目に有利、TT型は持久力に優れ長距離の種目に向いています。
  • 日本人のTT型(持久力型)保有率は23.5%で、世界平均の18.5%と比べてやや高い割合です。

概要

【概要】 スポーツやトレーニングでは、筋肉の強さが成績に大きく影響します。 筋肉には瞬発力型と持久力型の2種類があり、どちらが多く働くかは遺伝子の影響を受けて決まります。

【特徴】 例えば、瞬発力型の人は筋肉が縮むスピードが速く、パワーが大きいため、短い距離の種目に向いています。 水泳、短距離走、格闘技などがその例です。 一方、持久力型の人は筋肉が縮むスピードが遅く、パワーも小さめですが、酸素を使ってエネルギーを上手に作る力が高いため、長い距離の種目に向いています。 マラソンやトライアスロンがその例です。 自分が瞬発力型か持久力型か、または両方のバランスが良いタイプかを知ることは、効率の良いトレーニング方法や自分に合ったスポーツを選ぶのに役立ちます。

【メカニズム】 遺伝子検査で自分の遺伝子のタイプを調べて、筋肉の強さの傾向を確認してみることをお勧めします。 検査の根拠 αアクチニン3遺伝子にある遺伝子の個人差(一塩基多型)の1つ「rs1815739」は、瞬発力を生み出す筋肉の働きに関わるαアクチニン3というタンパク質の作られ方に影響します。 遺伝子のタイプには、CC、CT、TTの3つがあります。 オーストラリアのYangらの研究によると、短距離走やパワー系の種目でオリンピックレベルで活躍する男性選手は、全員が遺伝子のタイプに(C)を持っていました。 一方、持久力系のアスリートは、遺伝子のタイプがTTである傾向があることがわかっています。 (参考リンク1) 日本人の遺伝子のタイプの割合は、CCが20%、CTが54%、TTが26%です。 (参考リンク2) αアクチニン3は瞬発力型の筋肉にしかないという特徴があり、年をとることによる筋力の低下との関係が注目されています。 日本体育大学の調査によると、遺伝子のタイプにR(C)を持つ瞬発力が高いタイプの人は、持たない人に比べて筋力テストの成績が良く、その差は60歳以上の人でよりはっきり表れました。 (参考リンク3) 生まれつき瞬発力型の筋肉が発達しやすい人は、瞬発力型の筋肉がゆっくりとしか減らないため、いざという時に必要な瞬発力を保ちやすい可能性があります。 自分の才能に関わる遺伝子の影響を理解したうえで、トレーニングの種類や時間を考えて短所を補えば、それを長所に変えられるかもしれません。 しくみ ACTN3は、筋肉の強さや瞬発力型の筋肉の働きに関わる遺伝子で、人の24の染色体のうち11番染色体にあります。 この遺伝子は、αアクチニン3と呼ばれるタンパク質を作ります。 遺伝子のタイプはCC、CT、TTの3つがあり、それぞれαアクチニン3のRR、RX、XXというタイプに対応しています。 Rはアルギニンというアミノ酸が入っている正常な状態を示し、Xはその場所でタンパク質を作る作業が止まってしまうことを示します。 そのため、Rの部分がXに変わると、αアクチニン3が作られなくなり、瞬発力型の筋肉の発達に影響が出ます。

【科学的根拠】 (参考リンク4) 遺伝子のタイプによって、筋肉が太くなりやすく、力が強く、スピードが速くなり、スポーツやトレーニングでのけがをしにくくなるという研究があります。 (参考リンク5) ただし、遺伝子のタイプがTTでも、代わりにαアクチニン2が働くため、病気になることはありません。 また、遺伝子のタイプがTTだからといって、短距離走が苦手になるわけではありません。 このように、「rs1815739」は、筋肉の強さや瞬発力型の筋肉の発達に関わる遺伝子の個人差の1つとして注目されています。

筋力の強さとは何か

筋力の強さとは、筋肉が出せる力の大きさのことで、遺伝子ACTN3(rs1815739)のタイプによって瞬発力型と持久力型に分けられます。この遺伝子の特徴は、スポーツの成績・トレーニングの効果・年をとることによる筋力の変化に影響します。

瞬発力型と持久力型の違い

筋肉には速筋線維(瞬発力型)と遅筋線維(持久力型)の2種類があり、どちらが多く働くかは遺伝子の影響を受けて決まります。それぞれの特徴は以下のとおりです。

  • 瞬発力型(CC型・CT型):筋肉が縮むスピードが速く、パワーが大きいです。短距離走・水泳・格闘技に向いています。
  • 持久力型(TT型):筋肉が縮むスピードは遅いが、酸素を使ってエネルギーを作る効率が高いです。マラソン・トライアスロンに向いています。

瞬発力型と持久力型の比較

比較項目 瞬発力型(CC・CT型) 持久力型(TT型)
筋肉が縮むスピード 速い 遅い
パワー 大きい 小さい
エネルギーの作り方 酸素を使わずにすばやくエネルギーを作ります(無酸素系)。 酸素を使ってエネルギーを作ります(有酸素系)。
適したスポーツ 短距離走・水泳・格闘技・ウエイトリフティング マラソン・トライアスロン・長距離水泳
年をとったときの筋力の保ちやすさ 速筋が発達しやすく、筋力がゆっくりとしか落ちません。 速筋が減りやすい傾向

筋力の強さを知る利点

自分が瞬発力型・持久力型・バランス型のどれなのかを知ると、次のようなメリットがあります。

  • 最適なスポーツ選択:自分の遺伝子のタイプに合った種目を選べます。
  • 効率の良いトレーニング計画:弱点を補い、強みを最大限に生かすトレーニング計画が立てられます。
  • 年をとったときの対策:筋力が落ちやすいかどうかの傾向を知り、早めに対策ができます。

遺伝子と筋力の強さの関連

ACTN3遺伝子(rs1815739)と筋力の関係とは

αアクチニン3遺伝子(ACTN3)にある遺伝子の個人差(一塩基多型)「rs1815739」は、瞬発力型の筋肉の働きに関わるαアクチニン3というタンパク質の作られ方に影響します。

  • rs1815739にはCC・CT・TTの3つの遺伝子のタイプがあります。
  • CC型(RR型):αアクチニン3を十分に作れ、瞬発力が高いです。
  • CT型(RX型):αアクチニン3の量は中くらいです。瞬発力と持久力のバランス型です。
  • TT型(XX型):αアクチニン3が作られず、持久力に優れます。

日本人と世界の遺伝子のタイプの割合の比較(rs1815739)

遺伝子のタイプ 日本人の割合 世界の割合
TT型(持久力型) 23.5% 18.5%
TC型(バランス型) 49.9% 49.0%
CC型(瞬発力型) 26.4% 32.3%

日本人のTT型(持久力型)保有率は23.5%であり、世界平均の18.5%と比べて約1.3倍高い割合です。一方、CC型(瞬発力型)は26.4%で世界平均の32.3%よりやや低く、日本人には持久力型の遺伝子のタイプを持つ人が比較的多いことがわかります。

研究で示された遺伝子のタイプとスポーツの成績の関係

オーストラリアのYangらによる研究では、短距離走・パワー系の種目でオリンピックレベルに達した男性選手は、全員がC型(CC型またはCT型)を持っていました。一方、持久力系のアスリートはTT型を持つ傾向があることもわかっています(参考リンク1)。

年をとることと筋力の低下の関係

日本体育大学の調査によると、C型(R型)を持つ瞬発力型の人は、持たない人に比べて筋力テストの成績が良い結果でした。この差は60歳以上の人でよりはっきり表れました(参考リンク3)。瞬発力型の筋肉が発達しやすい人は、年をとっても速筋線維がゆっくりとしか減らないため、いざという時に必要な瞬発力をより長く保てる可能性があります。

DNA領域rs1815739において日本で各遺伝子のタイプを持つ人の割合

  • TT
    23.5%
  • TC
    49.9%
  • CC
    26.4%

DNA領域rs1815739において世界で各遺伝子のタイプを持つ人の割合

  • TT
    18.5%
  • TC
    49.0%
  • CC
    32.3%

検査の根拠となる考え方

代表的なDNA領域:筋力の強さ

筋力の強さ に最も強く影響するDNA領域は、rs1815739です。 日本におけるこの場所の遺伝子のタイプの分布は下記のとおりです。

  • TT
    23.5 %
  • TC
    49.9 %
  • CC
    26.4 %

検査の根拠

αアクチニン3遺伝子(ACTN3)にある遺伝子の個人差(一塩基多型)「rs1815739」は、瞬発力型の筋肉(速筋線維)だけで作られるαアクチニン3というタンパク質の作られ方を左右します。遺伝子のタイプはCC(RR型)、CT(RX型)、TT(XX型)の3種類があり、RがXに変わるとαアクチニン3が作られなくなります。Yangらの研究では、短距離・パワー系のオリンピック選手全員がC型を持っていたことから、スポーツの成績と強い関係があることが示されています。

しくみ

ACTN3遺伝子のしくみ

ACTN3遺伝子は人の11番染色体にあり、αアクチニン3というタンパク質を作ります。この遺伝子のしくみは以下のとおりです。

  • CC型(RR型):アルギニン(R)というアミノ酸が正常に入り、αアクチニン3を十分に作れます。速筋線維が発達しやすいです。
  • CT型(RX型):片方の遺伝子でタンパク質を作る作業が止まります。αアクチニン3の量は中くらいです。
  • TT型(XX型):両方の遺伝子でタンパク質を作る作業が止まってしまいます。代わりにαアクチニン2が働きを補うため、病気にはなりません。

Pickeringらの研究(2017年)では、C型を持つ人は筋肉が太くなりやすく、力やスピードに優れ、スポーツでのけがをしにくいことが報告されています(参考リンク5)。

TT型であっても短距離走が苦手になるわけではなく、トレーニングによって短所を補うことは十分にできます。遺伝子の影響を理解したうえで、トレーニングの種類や時間を自分に合わせて工夫することが、成績アップのカギになります。

今回調査したDNA領域

細胞の中にあるDNAの模式図

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関連遺伝子

関連遺伝子 ACTN3

よくある質問

Q1. 筋力の強さとは何ですか?

筋力の強さとは、筋肉が出せる力の大きさのことです。遺伝子ACTN3(rs1815739)のタイプによって「瞬発力型(速筋が多く働くタイプ)」と「持久力型(遅筋が多く働くタイプ)」に分けられます。瞬発力型は短距離走や格闘技に、持久力型はマラソンやトライアスロンに向いています。

Q2. ACTN3遺伝子と筋力にはどのような関係がありますか?

ACTN3遺伝子はαアクチニン3というタンパク質を作り、瞬発力型の筋肉(速筋線維)の働きに関わっています。CC型はαアクチニン3を十分に作れるため瞬発力が高く、TT型はαアクチニン3が作られず持久力に優れる傾向があります。オリンピックの短距離・パワー系選手は全員がC型を持っていたという研究結果があります。

Q3. 瞬発力型と持久力型の違いは何ですか?

瞬発力型(CC型・CT型)は筋肉が縮むスピードが速くパワーが大きいため、短距離走・水泳・格闘技に向いています。持久力型(TT型)は酸素を使ってエネルギーを作る効率が高いため、マラソン・トライアスロンなどの長距離の種目に向いています。

Q4. 日本人における筋力に関わる遺伝子のタイプ(rs1815739)の分布は?

日本人のrs1815739の遺伝子のタイプの割合はCC型26.4%、TC型49.9%、TT型23.5%です。世界全体ではCC型32.3%、TC型49.0%、TT型18.5%で、日本人はTT型(持久力型)の割合が世界平均より約1.3倍高いという特徴があります。

Q5. TT型(持久力型)でも筋力トレーニングは効果がありますか?

はい、TT型でも筋力トレーニングは効果的です。TT型ではαアクチニン3の代わりにαアクチニン2が働きを補うため、健康上の問題はありません。遺伝子の影響を理解したうえで、トレーニングの種類・時間・強さを自分に合わせて工夫すれば、弱点を補い、長所を伸ばすことができます。

参考文献