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教科書ドリル 生理学 第12章

A. 骨格筋の神経支配

第12章 運動 全18問

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骨格筋に分布する末梢神経のうち、中枢神経系からの運動指令を筋線維に伝える遠心性神経の総称は何か。細胞体は脊髄前角または脳幹運動核にあり、α型とγ型に分類される。

解答運動ニューロン(運動神経)

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骨格筋の神経支配に関する記述として正しいのはどれか。

1α運動ニューロンの細胞体は大脳皮質運動野にあり、その軸索が直接骨格筋に達して錘外筋線維を支配する。
2神経筋接合部では伝達物質としてノルアドレナリンが放出され、筋細胞膜のムスカリン受容体に作用する。
3筋紡錘は筋線維と並列に配置されて筋の長さ変化を検出し、Ia群求心線維を介して同名筋α運動NRに単シナプス性の伸張反射を起こす。
4腱受容器(ゴルジ腱器官)からのIb群求心線維は、同名筋α運動NRを興奮させて筋張力を増強する促進性の多シナプス反射を起こす。

解答3

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脊髄前角あるいは脳幹に細胞体を持ち、太い軸索を通じて錘外筋線維を支配し、骨格筋の収縮と弛緩を直接起こす大型の下位運動ニューロンを何というか。

解答α運動ニューロン

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1個のα運動ニューロンとこれに支配される錘外筋線維群をまとめて何というか。1個が興奮するとその支配下のすべての筋線維が同時に収縮する、骨格筋収縮の機能単位である。

解答運動単位(motor unit)

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次の文の空欄に入る語または数値を答えよ。
1個の運動ニューロンが支配する筋線維の本数の割合を( ① )という。この値は、細かい運動に関与する筋では( ② )く、大まかな運動に関与する筋では( ③ )い。たとえば外眼筋では約( ④ )、大腿四頭筋では約( ⑤ )程度の値が知られている。

解答①神経支配比 ②小さ ③大き ④1:3(数本) ⑤1:2000(数百〜数千)

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運動単位のタイプに関する記述として誤っているのはどれか。

1FF型は大型のα運動NRと速筋(白筋)線維からなり、嫌気的解糖系によるATPを利用し、疲労しやすい。
2S型は小型のα運動NRと遅筋(赤筋)線維からなり、好気的酸化系によるATPを利用し、疲労しにくい。
3FR型はFF型とS型の中間的性質を示し、タイプIIA線維を支配する。
4S型はタイプII線維、FF型はタイプI線維にそれぞれ対応する。

解答4

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α運動ニューロンとγ運動ニューロンの対比として誤っているのはどれか。

1α運動NRは錘外筋線維、γ運動NRは錘内筋線維を支配する。
2α運動NRはγ運動NRに比べて細胞体・軸索ともに大きい。
3α運動NRは筋の張力発生、γ運動NRは筋紡錘の感度調節を主な機能とする。
4α運動NRは小脳皮質、γ運動NRは大脳皮質運動野に細胞体を持つ。

解答4

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運動ニューロンの軸索末端と骨格筋線維の間で、化学伝達物質を介して興奮を伝える部位を何というか。軸索末端と筋細胞膜の間には約50nmの間隙がある。

解答神経筋接合部(neuromuscular junction, NMJ)

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神経筋接合部の興奮伝達に関する次の文の空欄を埋めよ。
運動ニューロンの神経終末に活動電位が到達すると、シナプス小胞内の( ① )がシナプス間隙に放出される。これが筋細胞膜上の( ② )型アセチルコリン受容体に結合すると、イオン透過性が増大して終板部筋細胞膜に脱分極すなわち( ③ )が生じる。この電位が閾値に達すると筋細胞に活動電位が発生し、( ④ )を介して筋収縮が起こる。シナプス間隙に放出された伝達物質は酵素( ⑤ )により速やかに分解される。

解答①アセチルコリン(ACh) ②ニコチン(Nm/筋型) ③終板電位(EPP, end plate potential) ④興奮収縮連関 ⑤アセチルコリンエステラーゼ(AChE)

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骨格筋の内部で錘外筋線維の間に紡錘型の被膜に包まれて存在し、筋の長さとその変化を検出する受容器を何というか。両端は錘外筋に付着し、内部の錘内筋線維に一次終末・二次終末が分布する。

解答筋紡錘(muscle spindle)

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骨格筋の受容器と求心性神経線維・検出対象・関連反射の組み合わせとして正しいのはどれか。

1筋紡錘:Ib群 ― 筋張力 ― 自原抑制
2筋紡錘:Ia群 ― 筋長・伸展速度 ― 伸張反射(単シナプス)
3腱受容器:Ia群 ― 筋長 ― 伸張反射
4腱受容器:II群 ― 筋張力 ― 屈曲反射

解答2

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筋腱移行部の腱組織内に存在し、筋収縮により腱が伸展されると興奮してIb群求心線維に活動を発する受容器を何というか。別名として「ゴルジ腱器官」「腱紡錘」とも呼ばれる。

解答腱受容器(ゴルジ腱器官、Golgi tendon organ)

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筋紡錘と腱受容器の対比として正しいのはどれか。

1筋紡錘は筋腱移行部に直列配置され、腱受容器は筋線維に並列配置される。
2筋紡錘は筋張力を、腱受容器は筋長を検出する。
3筋紡錘の求心線維は主にIa(と二次のII)、腱受容器の求心線維はIbである。
4筋紡錘を起点とする反射は多シナプス性、腱受容器を起点とする反射は単シナプス性である。

解答3

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等張性収縮時と等尺性収縮時における、筋紡錘からのIa群求心線維および腱受容器からのIb群求心線維の活動の組み合わせとして正しいのはどれか。

1等張性収縮:Ia発射増加・Ib発射増加
2等張性収縮:Ia発射増加・Ib発射不変
3等尺性収縮:Ia発射増加・Ib発射増加
4等尺性収縮:Ia発射不変・Ib発射増加

解答4

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骨格筋の受容器と対応する末梢神経線維・伝導速度範囲の組み合わせとして誤っているのはどれか。

1筋紡錘一次終末:Ia(=Aα)群 ― 約70〜120m/s
2筋紡錘二次終末:II(=Aβ)群 ― 約30〜70m/s
3腱受容器:Ib(=Aα)群 ― 約70〜120m/s
4皮膚の侵害受容器(自由神経終末):Ib群 ― 約70〜120m/s

解答4

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筋紡錘の中にある錘内筋線維の両端に終末し、これを収縮させることで筋紡錘の中央部を引き伸ばし、Ia群求心線維の発射頻度を変化させる小型の運動ニューロンを何というか。

解答γ運動ニューロン

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随意運動の際、上位中枢からの指令によってα運動ニューロンとγ運動ニューロンが同時に興奮(あるいは同時に抑制)され、筋の収縮中も筋紡錘からのIa群求心線維の活動が維持されるようにする協調機構を何というか。

解答α-γ連関(α-γ協同活動)

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関節運動の際、主動筋を支配するα運動ニューロンが興奮すると同時に、拮抗筋を支配するα運動ニューロンがIa抑制性介在ニューロンを介して抑制される、Sherringtonが提唱した脊髄レベルの協調機構を何というか。

解答相反性神経支配(相反性Ia抑制)

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