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ダイエット高等学校・生理学(筋肉)


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「ダイエットは食事制限だけじゃなく、筋トレで筋肉をつけないと!」とか
「筋肉って、お肉を食べたらいいらしいよ」とか

なんて聞いた時、筋肉について知っておくとよりよく理解できます。ダイエットは運動して筋肉をつけると効率的ですから、ダイエットをする上でも役に立つと思います。

 ダイエットをするにあたって避けてはとおれない体の仕組みの理解」、次は筋肉について調べてみます。
 高校の学習内容(2年生)です。

○ 概要

筋肉の分類  骨格筋、心筋、平滑筋、横紋筋、随意筋、不随意筋などいろいろと分類があります。
筋肉(横紋筋)のつくりと収縮  筋肉は筋繊維(筋細胞)という糸みたいな細いものが束になってでできいます。
 筋肉が縮むときは、糸と糸の間が滑って収縮します(滑り説)。ちょど、トランプを左右に重ねた後に、ひとつにそろえるみたいな感じです。そのとき、カルシウムイオンが関係します。
筋肉の疲労  筋肉を動かすには、糖と乳酸に分解することで、ATP(エネルギー)をつくり、それを使います。そのとき、クレアチンという物質をつかってATPを効率よく発生させます。

○ 詳細

1 筋肉の分類

 筋肉と聞いて、スポーツ選手が見せる足や腕の盛り上がりをイメージする人も多いと思いますが、筋肉はそれだけではなく、いろいろとあるようです。以下のとおりです。
分類1 分類2 分類3 関係する神経 説明
骨格筋 横紋筋 随意筋 体性神経  手足など動かせる筋肉全て、咽頭の筋肉、喉頭の筋肉、横隔膜、耳小骨についている筋
心筋 横紋筋 不随意筋 自律神経  心臓の筋肉
平滑筋 平滑筋 不随意筋 自律神経  内臓の壁、血管、膀胱、子宮

 骨格筋・・・ 運動を目的とする筋肉。ラグビーボールのような紡錘形、骨とくっついています。中央部は筋腹、骨についている部分を腱といいます。構成する細胞の核は複数あります。

 横紋筋・・・ 明暗のしま模様のある筋肉です。体の筋肉の大部分をしめます。骨格に広く分布しています。体をささえ、運動を目的とします。構成する細胞の核は一つです。

 平滑筋・・・ 明暗のしま模様のない筋肉で、筋節(サルコメア)がありません。消化管などの壁(消化物を収縮で運ぶ)、血管壁にある筋肉です。ゆっくりと動きます。構成する細胞の核は一つです。

 随意筋・・・ 自分の意思で動かせる筋肉です。体性神経が制御します。

 不随意筋・・・ 自分の意思で動かせない筋肉です。自律神経が制御します。

2 筋肉(横紋筋)のつくりと収縮

 筋肉は糸の束(たば)のような筋繊維(筋細胞)でできています。
 筋繊維はさらに、筋原繊維という細い糸があつまったものです。筋原繊維は、アクチンフィラメントミオシンフィラメントという、ざらついた2つのタンパク質が重なり合ってできています。

 これらのフィラメントは規則的にならんでいて、Z膜という網目状のタンパク質で、間隔を置いて仕切られています。Z膜とZ膜の藍だの間隔を筋節(サルコメア)と言います。

 また、筋原繊維は、破れた袋のように、筋小胞体という筋原繊維(筋細胞)内の器官で包まれています。

 筋原繊維が興奮する(刺激を受ける)と、筋小胞体からカルシウムイオンがフィラメントに放出されると、一方のフィラメントが他方のフィラメントの間に入りこみ(滑り説)、全体が縮み筋肉の収縮が起こるようです。
 興奮がおさまると、カルシウムイオンの再吸収がおこり、フィラメントが分かれ、筋収縮がおさまり、筋肉が弛緩するといいます。

3 筋肉の疲労

 筋肉が収縮するとき、筋細胞内のATP(生物のエネルギー源)を使用しています。

 このATPは好気呼吸(酸素を使う呼吸)で、糖を乳酸に分解することで生産されます。そのときクレアチンを道具として使用します(クレアチンクレアチンリン酸に変えたり、また元に戻したりすること)。このときATPの濃度が筋肉中で一定に保つようにしています。

 しかし、筋収縮が連続して起こるとATPの生産が間に合わず、乳酸が筋肉にたまってしまうと、筋収縮があまりできなくなります。この状態が疲労と言われます。

※ 筋肉への刺激を連続して行うと、フィラメントがどんどん滑っていき、収縮し続け強く収縮できます。これを強縮と言います。
  また、刺激が1回あっただけで、筋収縮がすぐにもとに戻ることを単収縮といい、小刻みに刺激があり、筋肉が中途半端に収縮し続けることを不完全強縮といいます。

4 チェック問題

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(リンク先ページのチェック問題で、記憶の定着をはかって下さい。)

5 勉強になる動画、資料

参考資料 リンク元
筋収縮の信号
神経による筋収縮の指令(伝達)
シナプス伝達の修飾
教養部生物学教室
生物学教室和田研究室ホームページ
国立大学法人 東京医科歯科大学教養部
国立大学法人 東京医科歯科大学
筋肉   人間の筋肉の一覧
骨格筋  平滑筋
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筋収縮のしくみ
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脳科学講座 神経発生学分野
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1コマ:細い腕が、イケ面男性の顔を隠す。「だーれだ」ナレーション「こんな私(作者)も、昔は・・・」
2コマ:かわいい女の子が、イケ面男性と笑いあっている。女の子「うふふ」男性「ははは」ナレーション「こんな絵(美形、ナヨナヨ系)に憧れてました。」
3コマ:ヒゲ面の柔道美容師の顔に、汗でべとついた丸太のような太い腕おおいかぶさる。「だーれだ」ナレーション「こんな絵を(滑稽・筋肉・リアル系)まさか描くなんて・・・」
4コマ:柔道美容師が、驚愕の表情で、丸川(ママの親友)の顔を見ている。丸川「ぬほほ」柔道美容師「悪い冗談は止めほしいっす。それに手が汗でヌルヌルっす。」ナレーション「夢にも思ってませんでした。」
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