まなびの脈

からだの構造 · 骨・関節・筋

骨格筋の収縮とサルコメア

Ca²⁺の合図とATPの利用により、アクチンとミオシンが滑り合って力を生む。

教材データ更新： · 出典参照済み／専門家による監修は未完了

看護学生の学習を補助する教材です。専門家による全項目の監修は完了していません。授業・教科書・最新の資料と照合し、診断や治療の判断には使用しないでください。

構造と役割

骨格筋は筋束、筋線維、筋原線維へと細分される。筋原線維の反復単位であるサルコメアはZ線から次のZ線までで、細いアクチンと太いミオシンを含む。横紋は両フィラメントの規則的な配列によって生じる。

しくみを順に理解する

活動電位がT管を介して伝わると筋小胞体からCa²⁺が放出される。Ca²⁺がトロポニンに結合し、トロポミオシンの位置が変わることでミオシンがアクチンに結合できる。ATPは結合の解離と次の運動の準備に必要になる。

ほかの機能との関係

収縮中はフィラメント自体が短くなるのではなく重なりが増し、サルコメアが短くなる。弛緩にはCa²⁺を筋小胞体へ戻す能動輸送が必要で、これにもATPを使う。エネルギー不足は収縮だけでなく弛緩も障害する。

看護につながる観察

筋力低下を観察するときは、痛み、神経入力、電解質、栄養、廃用などの要因を考える。筋の量と力は同義ではない。呼吸筋や嚥下筋の弱化は、歩行能力とは別に呼吸や食事の安全へ影響する。

理由から考えるミニケース

骨格筋収縮時に起こる変化はどれか。 滑走説ではフィラメントの長さは保たれ、重なりが増えることでサルコメアが短縮する。構造の長さと重なりを区別する。

力を出していても、筋の長さは短くなるとは限らない

筋が張力を出すことと、外から見て短くなることは同じではありません。荷物を同じ位置で保持するときは、関節の角度がほぼ変わらなくても筋が力を出します。また、椅子へゆっくり腰を下ろす場面などでは、負荷に抵抗しながら筋が伸ばされる働きもあります。立ち上がりだけでなく、保持やゆっくり戻す動作も筋機能の観察になります。「動いていないから収縮していない」と考えず、姿勢を維持する力にも注目します。

力を抜いて元へ戻る過程にもエネルギーが要る

収縮を終える際は、細胞内のカルシウムを筋小胞体へ回収して、収縮蛋白へ作用し続けないようにします。また、ミオシンがアクチンから離れる段階にもATPが関わります。そのため、弛緩は単にエネルギーを使わずに起こる状態ではありません。力を出す過程、結合を離す過程、カルシウムを片づける過程を分けると、ATPがなぜ収縮と弛緩の両方に必要なのかを説明できます。疲労やこわばりを一つの機序だけで断定しないことも大切です。

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参考資料・出典

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