筋肉のお話3.筋の運動のしくみ

・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。

筋肉のお話2 骨格筋の構造と補助装置

2.骨格筋の構造と補助装置

・骨格筋の各部と起始・停止

骨格筋の作用を理解するためには、
その両端骨との付着部を知る事が重要になり、
固定されているか動きの少ないほうを起始(筋頭)、
動きの多いほうを停止(筋尾)とよぶ。
また、中央部分は筋腹とよばれており、中央から両端に向かって
腱や腱膜に移行していく

・骨格筋の構造

骨格筋は筋細胞からなっている。
筋細胞は細長いため筋線維とよばれ筋内膜で被われている。
その筋線維が束になり、やや厚い結合組織の
筋周膜で包まれたものが筋繊維束(筋束)である。
筋線維の集まりである筋線維束が、更に数本から数十本ずつ束になり、
筋上膜(筋膜)という丈夫な結合組織で包まれたものが、
骨格筋の外形を作っているのである。

・筋の補助装置

筋はその機能を円滑にするために、下記のような補助装置を備えている。

浅筋膜…疎性結合組織。皮下組織(皮下脂肪)で身体を保護する。

深筋膜…緻密性結合組織。浅筋膜の深側でいくつかの筋をひとまとめにして
包んでいる。

腱…緻密性結合組織。筋の張力を骨の限られた領域に伝達する場合に使われる。

腱膜…腱が広い部位に付着する場合で、膜状に広がったもの。

筋上膜…筋の表面を包む線維性結合組織。筋の保護や収縮制限をする。

支帯…筋が主祝する時に腱が浮き上がるのを防ぐ役目を果たす。

滑液包…滑液の入った袋で、筋や腱が硬い部分と接する時、その部位の
摩擦を軽減する。

腱鞘…手根・足根などで、激しい運動による摩擦を軽減するために
腱を被うもの。


骨格筋の各部は、骨との付着部分で動きの少ない起始(筋頭)から見ると、
起始腱・腱膜、そして骨格筋の中央部分である筋腹、停止筋、腱膜、最後に
骨との付着部分で動きの多い停止(筋尾)となる。
ただし、筋によっては異なる動きをする時、起始・停止が逆になることもあり
(例えば鉄棒を掴んで身体を吊り上げる時、大胸筋の起始・停止が逆転する)、
明確でないこともあるので注意。
筋肉の細胞である筋繊維が束になってできたものが筋線維束(筋束)
さらに筋線維束がまとまったものが骨格筋である。
また、筋線維を束ねる時の隙間を埋めるものを筋内膜、
筋繊維束がまとまった束を包むものを筋上膜(筋膜)とよぶ。

 

 

 

 

 

 

筋肉のお話 1.筋の分類と呼称・形状

・筋の分類

筋とは、繊維状の筋細胞(筋繊維)が多数集まって
全体として一つの活動を行うように組織されたものであり、
顕微鏡で見ると横縞の見える横紋筋と横縞の見えない平滑筋の二つに大別される。

さらに横紋筋は、骨と骨の間に付着して関節を動かす骨格筋と、心臓を動かす心筋に分類される。

一方、平滑筋は血管、消化管、尿管、膀胱、子宮などの内臓の壁を作り、
内臓筋とよばれる。

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・随意筋と不随意筋

筋肉を動き方で分けると、骨格筋は関節運動に必要な随意筋とよばれ
意識的に動かせる筋となっている。
逆に心筋と平滑筋は意識的に動かせない(無意識)筋で、不随意筋とよばれる。
ただし、骨格筋の中でも、耳小骨に付着する筋は、例外的に不随意筋となっている。

・筋の呼称と形状

骨格筋の呼び方(呼称)にはいくつかのパターンがあり、

例えば上腕二頭筋は部位+筋頭・筋腹による呼称を合わせたもの。
腰方形筋は部位+形状、大腿直筋は部位+走行による呼称を合わせたものに
なっている。

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骨格筋の形状は、身体の部分によって働き方が違うため様々な形がある。

中央が太く両端が細くなっている紡錘状筋(平行筋ともよばれる)が一般的で、
そのほか羽状筋半羽状筋などが見られる。
また、骨格筋には筋頭が2つのものを二頭筋、3つのものを三頭筋などとよび、
筋頭の数で表すものがある。
そのほか、筋の中央部分である筋腹が2つに分かれているものを二腹筋

3つ以上のものを多腹筋などとよぶ。