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理由で解く 柔道整復師
QJ28A102 生理学
収縮しても長さが変わらないのはA帯である。A帯の長さは太いフィラメント（ミオシン）そのものの長さで決まり、フィラメント自体は短くならないためである。
骨格筋の収縮は滑り込み説（滑走説）で説明される。ATPを使ってミオシン頭部が首を振り、細いフィラメント（アクチン）を太いフィラメントの間へたぐり寄せる。このときフィラメントそのものの長さは変化せず、重なり合う範囲だけが増える。したがって太いフィラメントの存在範囲そのものであるA帯は不変である。一方、細いフィラメントが届いていないA帯中央のH帯は狭くなり、細いフィラメントだけからなるI帯も短くなり、Z線からZ線までの筋節（サルコメア）も短縮する。この筋節の短縮の総和が筋全体の短縮となる。本問には図が付されているが、上記の関係を理解していれば図に頼らずに判断できる。
🔗 関連図（かずひろ解剖学 図解ライブラリ）
筋節・サルコメア（アクチン・ミオシン）▶ この図の説明を読む
この図の解説
サルコメア（筋節）の縞構造と、それを作る太いミオシン・細いアクチン両フィラメントの分子構造をまとめた図です。上段はZ線からZ線までのサルコメアで、H帯・M線・I帯（明帯）・A帯（暗帯）の位置に注目します。中段は太いフィラメント（ミオシン頭部が並ぶ）と細いフィラメント（アクチン・トロポニン・トロポミオシン）、下段はミオシン1分子（尾部・ヒンジ・頭部＝アクチン結合部位とATP結合部位）とアクチンフィラメント（ミオシン結合部位・アクチンサブユニット）を拡大しています。
学習の要点
- 覚え方: 太いフィラメント＝ミオシン、細いフィラメント＝アクチン。ミオシン頭部が『腕』でアクチンを手繰り寄せるイメージ。
- ミオシン頭部には2つの重要部位: アクチン結合部位（相手をつかむ）とATP結合部位（エネルギーを使う）。首の可動性ヒンジ領域（サブフラグメント2）が首振りを可能にする。
- 細いフィラメントはアクチンサブユニットの二重らせんに、ひも状のトロポミオシンと球状のトロポニンが乗った構造。弛緩時はトロポミオシンがミオシン結合部位を覆う。
- サルコメア中央のM線はミオシン同士を束ねる結合部位、Z線はアクチンの端をつなぐ仕切りで、ここがサルコメアの境界。
- 関連知識: この分子構造を押さえると、前図の収縮サイクル（頭部がATPを使ってアクチンを引く）が理解しやすい。頭部＝力を出す部品。
比較表
| 項目 | 太いフィラメント | 細いフィラメント |
|---|---|---|
| 主なタンパク | ミオシン | アクチン |
| 付随構造 | ミオシン頭部（アクチン結合部位・ATP結合部位） | トロポニン・トロポミオシン |
確認問題（その場で確認・記録には残りません）
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筋収縮時のアクチンとミオシンの動き▶ この図の説明を読む
この図の解説
筋収縮の分子メカニズム（滑り説とクロスブリッジ回転）を、アクチン・ミオシンの動きとして5段階で描いた図です。①弛緩時はトロポミオシンがアクチン上のミオシン結合部位を塞ぐ→②Ca²⁺がトロポニンに結合しトロポミオシンがずれてミオシン頭部が結合・ATPをADPに加水分解→③ADPが外れ首振り（パワーストローク）でアクチンをM線側へ引く→④新しいATP結合でミオシンがアクチンから離れる→⑤ATP分解で頭部が元の角度に戻り再結合、というサイクルに注目します。右下にはこの滑りでI帯・H帯が短縮しA帯は不変となる様子が描かれています。
学習の要点
- 覚え方: 塞ぐ(①)→外す(②Ca²⁺)→引く(③首振り)→離れる(④ATP)→戻る(⑤)。Ca²⁺が引き金、ATPは『結合を外す』と『首を戻す』の2役。
- 重要: ミオシン頭部がアクチンから離れるにはATPの結合が必要。だからATPが枯渇すると頭部が外れず筋は硬直する（死後硬直の原理）。
- パワーストローク（首振り）でアクチンがサルコメア中央（M線側）へ滑り込むのが力の源。フィラメント自体は短くならず、重なりが増えて滑る＝滑り説。
- よくある間違い: 収縮してもアクチン・ミオシンの長さは変わらない。短くなるのはZ線間（サルコメア）・I帯・H帯で、A帯（ミオシンの長さ）は不変。
- 関連知識: トロポニン・トロポミオシンは細いアクチンフィラメント側の調節タンパク。Ca²⁺が結合するのはトロポニン。
比較表
| 段階 | 内容 |
|---|---|
| ①弛緩時 | トロポミオシンがアクチン上のミオシン結合部位を塞ぐ |
| ②Ca²⁺結合 | Ca²⁺がトロポニンに結合しトロポミオシンがずれ、ミオシン頭部が結合・ATPをADPに加水分解 |
| ③首振り | ADPが外れパワーストロークでアクチンをM線側へ引く |
| ④解離 | 新しいATP結合でミオシンがアクチンから離れる |
| ⑤復位 | ATP分解で頭部が元の角度に戻り再結合 |
確認問題（その場で確認・記録には残りません）
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- 滑走説では、フィラメント自体の長さは変わらず、重なり合う範囲だけが変化する。
- A帯＝太いフィラメント（ミオシン）の長さで決まる → 収縮しても不変。
- H帯・I帯・筋節はいずれも短縮する（H帯は強収縮で消失しうる）。
- 位置関係：I帯の中央にZ線、A帯の中央にH帯、H帯の中央にM線。
- 暗帯＝A帯（複屈折性 anisotropic）、明帯＝I帯（isotropic）。頭文字で対応づけて覚える。
| 構造 | 含まれるフィラメント | 目印 | 収縮時の長さ |
|---|---|---|---|
| A帯（暗帯） | 太い（＋重なり部の細い） | 中央にH帯・M線 | 変わらない |
| H帯 | 太いのみ | A帯の中央 | 狭くなる（消失することもある） |
| I帯（明帯） | 細いのみ | 中央にZ線 | 短くなる |
| 筋節（サルコメア） | 太い＋細い | Z線〜Z線 | 短くなる |
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