第3章｜骨格筋の生理と作用
運動学 第3章
3-1 骨格筋の構造
- 筋 → 筋線維（筋細胞）→ 筋原線維 → 筋節（サルコメア）が収縮の単位
- アクチン（細いフィラメント）とミオシン（太いフィラメント）が規則正しく並ぶ
- サルコメアの構造：Z帯（区切り）、A帯（暗帯）＝ミオシンの長さ、I帯（明帯）、H帯
収縮のとき短くなるのは I帯とH帯。A帯（ミオシンの長さ）は変わらない。「収縮でA帯が短縮する」は誤り。
3-2 筋収縮のしくみ（滑走説）
アクチンがミオシンの間へ滑り込み、サルコメアが短縮する（フィラメント自体は縮まない）。
運動神経の興奮
↓（神経筋接合部・アセチルコリン）
筋線維の活動電位 → T管へ伝わる
↓
筋小胞体から Ca²⁺ 放出
↓
Ca²⁺ が トロポニン に結合 → トロポミオシンが動く
↓
アクチンとミオシンが結合（連結橋）
↓（ATP を分解して首振り）
アクチンが滑り込む → 収縮
興奮（電気）を収縮（力）に変換する一連を興奮収縮連関という。引き金はCa²⁺、エネルギーはATP。
3-3 筋線維のタイプ
| 型 | 別名 | 代謝 | 特徴 |
|---|
| Type I | 遅筋・赤筋 | 有酸素性（酸化系） | 収縮は遅いが疲労しにくい。姿勢保持・持久系 |
| Type IIa | 中間 | 酸化＋解糖 | 速く、比較的疲労に強い |
| Type IIb（IIx） | 速筋・白筋 | 解糖系（無酸素性） | 収縮は速く力は大きいが疲労しやすい。瞬発系 |
「遅筋（Type I）は疲労しやすい」は誤り → 疲労しにくい。「速筋は有酸素系が主体」も誤り → 解糖系（無酸素性）が主体。
3-4 感覚受容器（固有感覚）
| 受容器 | 感知するもの | 求心線維 | 反射 |
|---|
| 筋紡錘 | 筋の長さ・伸張速度 | Ia・II | 伸張反射（筋が急に伸びると収縮） |
| ゴルジ腱器官（腱紡錘） | 筋の張力 | Ib | 自原抑制（張力が高いと弛緩） |
「ゴルジ腱器官は筋の長さを感知する」は誤り → 張力を感知（長さ・伸張速度は筋紡錘）。
3-5 筋の作用と力の出方
役割による分類
- 主動作筋（作動筋）／拮抗筋／協力筋（共同筋）／固定筋（安定筋）
- 多くの筋は近位が起始・遠位が停止（例外あり）
二関節筋
- 2つの関節をまたぐ筋（例：大腿直筋・ハムストリング・腓腹筋・上腕二頭筋）
- 主働性不全：両関節で同時に短縮方向へ働くと十分な力が出ない（例：股屈曲位で膝を強く曲げにくい＝ハムストリング）
- 受動性不全：両関節で同時に引き伸ばされると可動域が制限される
筋力を決める因子
- 生理的断面積（PCSA）が大きいほど筋力は大きい
- 羽状筋は同じ体積でも断面積が大きく力に有利／平行筋（紡錘状筋）は可動範囲・速度に有利
- 長さ–張力関係：筋は至適長で最大張力（短すぎ・長すぎると低下）
- 力–速度関係：短縮速度が速いほど発揮できる力は小さくなる
「筋力は筋の長さ（体積）に比例する」は誤り → 生理的断面積に比例。「羽状筋は可動範囲に有利」も誤り → 羽状筋は力に有利。