筋肉のお話3.筋の運動のしくみ

投稿者: | 2017年8月8日

・骨格筋の微細構造

筋線維は筋原線維が多数そろって並んだ集まりである。
筋原線維は収縮タンパクからなる
アクチンフィラメントとミオシンフィラメントが互い違いに
並んだ集まりにより構成されている。
筋繊維、つまり筋細胞は細長い細胞で、多数の核を持つ。
細胞内では滑面小胞体が発達し、筋小胞体という。

・筋線維のメカニズム

身体を動かす、つまり運動するのは、
筋が収縮したり弛緩したりすることで可能となる。
そのメカニズムを解説する。

1.脳が身体を動かす為に指令を発すると、
神経を通って該当部分の筋肉の細胞(筋小胞体)に伝えらえる事で、
カルシウムイオンが放出される。

2.筋原線維には細いアクチンフィラメントと
それよりも太いミオシンフィラメントとが
交互に並んでいるが、放出されたカルシウムによって
アクチンフィラメントがミオチンフィラメントと接触し、
ATP(アデノシン三リン酸)を分解してエネルギーを放出する。

3.エネルギーによって細いアクチンフィラメントが
太いミオシンフィラメントに引きずり込まれ、
筋収縮が起きる。
これをフィラメント滑走説とよぶ。

4.神経からの刺激がなくなると、
筋収縮のシグナルであるカルシウムが
筋小胞体に吸収され、筋肉が弛緩する。
つまり、カルシウムは収縮と弛緩を制御する役割をもつ。

・筋線維のタイプ
筋は筋線維の束で作られているが、
その性質によって大きく3つのタイプがあり、
この分類にもATPを得る方法が関係している。

1.I型線維(赤筋・遅筋)
好気的代謝が活発で、収縮は遅い。
ミオグロビン・ミトコンドリアを含み赤く見える。
SO線維ともよばれる。

2.IIa線維(中間筋・速筋)
I型線維とII型線維の中間の性質を有し、収縮は速い。
ミオグロビン量は多くピンク色に見える。
FOG線維ともよばれる。

3.IIb型線維(白筋・速筋)
嫌気的代謝が活発で、収縮は速い。
ミオグロビンが少なく白く見える。
FG線維ともよばれる。

筋線維のタイプのわかりやすい例として、
広い海域を回遊するために持久力に優れた
マグロやカツオは赤身(I型)であり、
から身を守るために瞬発力に優れたタイやヒラメは
白身(II型)であることである。


筋背には筋の構造の最小単位である。筋源線維の集まりで筋源線維は
「アクチンフィラメント」と「ミオシンフィラメント」という
2種類の収縮蛋白の集まりである。

2種のフィラメント(ミオシンフィラメントおよびアクチンフィラメント)の
各々の長さは一定であるが、太いミオシンフィラメントの間に
細いアクチンフィラメントがすべり込むことによって、
筋節の長さが短くなり、筋源線維の収縮(筋の運動)が起こる。
これをフィラメント滑走説という。

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