自分でできる体健やかブログ

リハビリ専門職(作業療法士)の私が、肩こり、肩の痛み、腰痛、膝痛、骨盤トレーニングなど、「自分でできる」をキーワードに対策方法を伝授します。

筋肉を鍛えるには20HzのEMS(機能的電気刺激)が科学的根拠あり!

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年齢を重ねるにつれて中年太りがみられるようになってきますが、これは代謝が低下するためです。代謝を活性化するには、筋肉の働きが重要で、筋肉量が減少していると、代謝も低下します。筋肉を鍛えるには筋トレにて負荷をかける方法もありますが、EMS(機能的筋肉刺激)という電気の力を利用して鍛える方法もあります。今回、中年太り、高齢者や寝たきりの方とEMS(電気的筋肉刺激)の原理原則について、まとめていきたいと思います。

 目次

中年太り、高齢者や寝たきりの方とEMS(電気的筋肉刺激)の原理原則

中年太りの原因

人は30歳をすぎたころから、筋肉量が少しずつ減少していきます。
筋肉量が減少すると、エネルギー消費量も低下してしまいます(基礎代謝の低下)。
例えば、20歳の時に2000kcalの食事を取っていた人が、30代になって、筋肉量が1%低下した場合、代謝も約1%低下します。すると、1日約20kcalが消費されないこととなり、年間にすると約7000kcalが消費されないことになります。食事の内容は変わらないのに、体重が1kg増加することになります。
人間の神経系は、そのようなことが起こらないように年齢を重ねるにつれて食欲もコントロールされるように働くのですが、実際にはうまくいかず、結果として中年太りという現象が起こります。
食べ過ぎて体重が増加しているわけではなく、代謝が低下していることが原因だったのです。
代謝量を維持もしくは改善するには、筋肉量の維持、改善が必要不可欠になります。
筋肉は身体の4割以上を占める臓器であり、24時間エネルギーを使うため、最も糖質と脂肪を燃焼させる臓器です。
代謝、脂肪代謝を低下させないためにも、筋肉に対するトレーニングが必要になります。

炭水化物ダイエットの落とし穴

脳は1日400kcal消費しますが、脳に限っては炭水化物以外エネルギーとして使用することができません。
筋肉は脂肪を消費しますが、脳は糖質のみとなります。
例外としては、緊急事態(飢餓など)であれば、脳は自分の筋肉を壊して、肝臓でブドウ糖を合成しますが、これにより筋肉は痩せていきます。そのため、脂肪のみが残り、隠れ肥満とよばれる状態の女性が増加傾向にあります。
若い女性は筋肉が萎縮していることも多くあり、食生活により筋肉を壊すのではなく、筋肉を鍛えることにより代謝を活発にする方が将来的なことも考えると大切になります。

筋肉を鍛えるためのEMS

EMS(Electrical Muscle Stimulation)は、電気的筋肉刺激のことをさします。
筋肉の収縮するには、脳から電流が流れることにより起こりますが、EMSは脳とは無関係に筋肉を収縮させることが可能になります。EMSを用いると、筋肉は脳から送られてきた電流なのか、外部からの電流なのかわからず、同じように筋肉の収縮が起こります。
EMSは昔からリハビリやスポーツ分野で用いられている技術です。

筋力トレーニングとEMSトレーニング

EMSは高齢者で筋力が弱い方や、ロコモティブシンドロームと言われているような方にも適応が可能です。
筋肉を強く大きくするためには、原理原則があります。
自己にて動かすことが可能な最大重量の75%程度の重りを持ち上げることを10回3セットを行うと、筋肉のタンパク質が合成されることになります。
通常の筋力トレーニングでは、高齢者や筋力の弱っている方の場合、そのような負荷をかけて行うことは困難となります。
強く大きな力を発揮するときの筋肉は「速筋」と呼ばれ、速筋が使われるには、速い大きな刺激・興奮が必要になります。
速筋の神経繊維は太く、通常は速筋を使うためには大きな力が必要ですが、電気刺激の場合、電流を皮膚の表面から流すことができるため、オームの法則により神経繊維の太い速筋に刺激が入りやすくなります。
一方、「遅筋」は持久性に優れた筋肉ですが、神経繊維は細く、脳からは簡単に刺激が届くようになっています。
EMSを用いることは、厳しい筋力トレーニングをあたかもおこなったようなトレーニング効果(筋肉の使い方)が得られることになります。
そのため、高齢者においても、寝ながらでも筋肉を強く、大きくさせることが期待できます。また、女性において筋肉がつきにくい(筋肉に刺激が十分に届かない)方でも、シェイプアップのためにも用いることが可能です。

速筋と遅筋

前途しましたが、人間の筋肉には速筋繊維と遅筋繊維があります。
遅筋は「赤筋」とも呼ばれ、血管が非常に発達しており、ミオグロビンや赤血球がなどが豊富にあります。遅筋は持久力に優れています(1日中泳ぐマグロは身が赤い)。
速筋は「白筋」とも呼ばれ、瞬発的に大きな力を発揮することができる筋肉で、血管がほとんど発達しておらず、持久性を欠きます(タイやヒラメの身は白い)。
日常生活上では疲れにくいように遅筋がよく使用されています。
そのため筋肉を強く、大きくするためには、速筋を刺激し、タンパク質を合成する必要があります。

EMSと周波数の関係

高い周波数では、生理学的に筋肉が動く以上の刺激を与えることになり、筋肉は部分的に動くのみとなっていまします。その状態では、筋肉がしっかりと収縮して回復(弛緩)する前に次の(刺激)収縮が入ってしまい、その状態を繰り返していると、筋肉が発揮している出力(張力)が低下していまします。
張力が落ちると筋肉がタンパク質を合成することも低下していまします。
そのため、高い周波数では筋力トレーニングの効果は得られにくいことがわかります。

筋力トレーニングと酸素消費

筋肉が収縮するときにはエネルギーを使用しますが、そのエネルギーは酸素を介してエネルギに変換されます。そのため、筋肉への刺激がうまく伝わっていれば代謝が上がるので、酸素消費量も向上します。

EMS機器について

EMS機器には様々なものがありますが、多くのものは高い周波数のものです。
筋肉は収縮と弛緩をしますが、1秒間に20回の刺激であれば正常な収縮と弛緩が行われます。
刺激が強すぎる(速い)場合、収縮して回復(弛緩)する前に次の刺激は入ってしまい、筋肉が正常な収縮と弛緩ができなくなります(生理学的な条件でない収縮と弛緩になる)。
人間の運動神経は20〜30Hzでしか動かないため、1秒間に30回以上の刺激で動かすと、筋肉は収縮と弛緩が行えなくなり、踊る(震える)のみとなってしまいます。
このことから、高い周波数を用いた機器では効果は期待できないことになります。
高い周波数を用いた機器は、痛みを伴うことが少ないですが、筋肉の正常な収縮、弛緩という意味では疑問が残ります。

女性の美容とEMS

美容において、腹筋を鍛えるメリットとしては、外見もありますが、内臓の位置が適切な位置に保たれるため、内臓の能力も発揮されやすいことや、免疫力も高まりやすいことなどが挙げられます。
腹筋を何十回、何百回と行うことは大変難しいですが、EMSを用いることにより鍛えにくい筋肉を鍛えられやすくすることが可能です。
男性と女性の筋肉の違いとしては、男性ホルモンと女性ホルモンの違いがあります。
男性の場合、成長ホルモンや男性ホルモンが放出された場合、ホルモンの影響により速筋のみ大きくなります。
女性の場合、それが起こりにくいため、筋肉の成長は少なくなります。女性では速筋、遅筋とも同程度の大きさであり、男性のように筋肉が肥大することはありません。
EMSを用いることによりシェイプアップしたシルエットを作ることが期待できます。

20Hzで痛みなく筋収縮が行えるEMS機器

すでに有名なので、説明もいらないとは思いますが、サッカーのクリスティアーノ・ロナウド選手や、バレーの石川祐希選手のCMでもおなじみのEMS機器です。
筋肉の生理学的な収縮と弛緩が得られる20Hzの周波数で筋肉に刺激を与えることが可能です。また、20Hzですが痛みの軽減も図られている機器です。
様々な機器を検索しましたが、20Hzで筋肉に刺激が行える機器は市販品ではこれ以外にありませんでした。
プロモーションでは若い健康的なモデルを使用していますが、高齢者や筋力低下の見られる方においてもぜひ使用してみてもよいのではないかと思います。
1日1回、23分のトレーニングプログラムで、コードレス設計のため場所を選ばずとトレーニングすることが可能です。
日中寝ている時間の多い高齢者においてもトレーニングできるメリットがあります。

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