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健康福祉学部 作业疗法学科
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体はどのように动くのか～筋肉の种类とそれぞれの働き
筋肉には2つの种类がある
私たちが颜を洗ったり、ご饭を食べたり、歩いたり、文字を书いたり、といった身体の动きは、すべて筋肉が动くことによって行われています。筋肉には、「横纹（おうもん）筋」と「平滑（へいかつ）筋」の2种类があります。横纹筋は顕微镜で见るとしま模様（横纹构造）があるのが特徴で、骨格筋と心筋があります。骨格筋は上腕二头筋など身体を动かす筋肉、心筋は心臓を动かす筋肉です。ここでは横纹筋についてみていきます。
骨格筋が动くメカニズムとは
筋肉がどのようにして动くのか、骨格筋を中心に探ってみましょう。まず、神経からの指令で筋小胞体からカルシウムイオンが放出されます。カルシウムイオンがトロポニンと结合すると、「细いフィラメント」の分子构造が変化します。するとモーターの働きをする「太いフィラメント」が、レールのような细いフィラメントの上を滑ります。太いフィラメントと细いフィラメントはともに伸びることはないので、结果的に太いフィラメントが细いフィラメントをたぐりよせ、収缩が起こります。
この一连の流れは、2种类のフィラメントが规则的に并ぶ「筋节（きんせつ）」、あるいは「サルコメア」と呼ばれる构造の中で起こっています。サルコメアの长さは、约2マイクロメートル（500分の1ミリメートル）ですが、収缩时のフィラメントのたぐりよせによって短くなります。骨格筋の场合は、このサルコメアが筋の全长につながって同じ动きをします。
自分の意思とは関係なく动く心筋
心筋の场合も似たような动きをします。1秒に1度ぐらいのペースでギューと収缩して、再び弛缓するという动きを繰り返します。いわゆる「心拍」です。この周期的な心筋の収缩弛缓により、血液が心臓から动脉へと送り出されます。
骨格筋と大きく异なる点は、骨格筋は私たちの意思で自由に动かせるのに対し（随意筋）、心筋は私たちの意思とは関係なく动いていることです（不随意筋）。ですから、意図的に腕を曲げることはできても、意思で脉の速さを変えることはできないのです。
谜の筋肉「平滑筋」の仕组みを解き明かせ！
血管や臓器に使われる平滑筋
空腹时などに、おなかからでるグーという音。この音は、胃や肠が动いている音です。胃に何も入っていなくても1时间に1回ぐらいの间隔で周期的に动き、ゴミや细菌を扫除しています。この动きの元になっているのが、「平滑筋」という筋肉です。胃や肠のほかにも血管、消化管、子宫などさまざまな臓器が平滑筋により动きます。平滑筋は顕微镜で见てもしま模様が见えないのが特徴です。
谜が多い平滑筋の仕组み
実はこの平滑筋は、构造も収缩メカニズムもあまり解明されていません。横纹筋は、「太いフィラメント」や「细いフィラメント」によって构成される「サルコメア（筋节）」が筋肉全体に连なり连携して动きますが、平滑筋は、サルコメアの存在は确认されているものの、それが散在しており横纹筋とは微细构造が全く异なります。平滑筋の场合、太いフィラメントが细いフィラメントの上を滑ってサルコメアを短くさせることで収缩が起こることは同じですが、细胞内で具体的にどのようにサルコメアが并んでいるかもよくわかっていません。细いフィラメントや太いフィラメントの形や并び、またサルコメアの并びが変化するなど「リモデリング」が横纹筋に比べて起こりやすいことや、このリモデリングによって収缩が制御されているらしいことから、さらに研究が必要な分野です。
难病治疗や予防につながる可能性も
「クモ膜下出血」という病気があります。通常、発作が起きて1週间位たつと血管平滑筋の异常収缩により脳血管が急に缔まって、血液が通らなくなり、酸素や栄养素が脳に行きわたらなくなるという経过をたどります。そうなってしまうと、予后（よご：治疗后の経过）が悪く、死に至ったり、障がいが残ったりします。クモ膜下出血以外にも平滑筋が弛缓、あるいは収缩し続けることによって発生する病気があります。もし平滑筋の仕组みがわかれば、これらの病気の治疗や予防につながるかもしれません。现在、生理学では齿线回折などの最新技术を利用し、平滑筋の仕组みを调べる研究が行われています。
高校生?受験生の皆さんへのメッセージ
ゲノムが解明されたりタンパク质の构造がわかったりといったニュースを耳にすると、身体のことはほとんど解明されてしまい、もう调べることがないのではと思うかもしれません。しかし、実际はわからないことだらけなのです。例えば、研究段阶で臓器再生ができたといっても、実际の体内の臓器とは全く异なるものであり、医疗への适用はまだまだこれからです。生命科学は、医疗やバイオテクノロジーなど専门分野の学びに必要なだけではなく、环境や食粮といった私たちの日常生活に直结する大切な分野です。ぜひ兴味をもって学んでください。
梦ナビ编集部监修
