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理由で解く 柔道整復師

QJ32A084　生理学

出典：第32回柔道整復師国家試験（2024）午前 問84
問題
運動単位で正しいのはどれか。
選択肢
1 1つの運動単位は複数のα運動ニューロンを含む。
2 1つの運動単位は複数の筋線維を含む。
3 FF 型運動単位は発生する力が小さい。
4 S型運動単位は疲労しやすい。
解答
正解2（1つの運動単位は複数の筋線維を含む。）
解説

運動単位とは「1個のα運動ニューロンと、それが支配するすべての筋線維」をひとまとまりにした最小の機能単位である。したがって1つの運動単位に含まれるα運動ニューロンは1個、筋線維は複数となる。

1個のα運動ニューロンが何本の筋線維を支配するかを神経支配比といい、細かい調節が必要な外眼筋や手内在筋では十数本と小さく、大きな力を出す大腿四頭筋や腓腹筋では数百〜千本以上と大きい。同じ運動単位に属する筋線維は必ず同時に収縮するため、支配比が小さいほど細やかな力の調節ができる。筋力を高めるしくみは、発火頻度を上げる（頻度加重）ことと、動員する運動単位を増やす（動員）ことの2つである。動員には順序があり（サイズの原理）、小さく疲れにくいS型から始まり、必要に応じてFR型、最後に大きな力を出すFF型が加わる。

✓ 2. 正しい
1つの運動単位は複数の筋線維を含む。
1個のα運動ニューロンの軸索は末梢で多数に枝分かれし、複数の筋線維に終板を作る。支配される筋線維の数（神経支配比）は筋によって十数本から千本以上まで幅があるが、いずれも複数である。
✗ 1. 誤り
1つの運動単位は複数のα運動ニューロンを含む。
運動単位に含まれるα運動ニューロンは1個だけである。「ニューロンは1、筋線維は多数」という1対多の関係が運動単位の定義そのものなので、ここを取り違えないようにする。
✗ 3. 誤り
FF 型運動単位は発生する力が小さい。
FF型（fast fatigable：速筋・易疲労型）は太い運動ニューロンが多数の速筋線維を支配しており、発生する力は最も大きい。ただし解糖系に依存するため長く続かず、短時間の全力発揮で活躍する。
✗ 4. 誤り
S型運動単位は疲労しやすい。
S型（slow：遅筋・疲労耐性型）はミトコンドリアと毛細血管に富み酸化的代謝が主体で、疲労しにくい。姿勢保持など長時間の低強度の活動を担い、サイズの原理では最初に動員される。

🔗 関連図（かずひろ解剖学 図解ライブラリ）

３種類の運動単位の収縮特性３種類の運動単位の収縮特性▶ この図の説明を読む
３種類の運動単位の収縮特性

この図の解説

1個の運動ニューロンが支配する筋線維群＝運動単位を、収縮特性でS型・FR型・FF型の3種に分けて比較したグラフ図です。(A)単収縮の張力、(b)反復刺激時の張力変化、(c)強縮を続けたときの疲労のしかたを、青(FF)・橙(FR)・紫(S)で描き分けています。FF型は張力が大きいが急速に疲労、S型は張力は小さいが疲労しにくい、FR型はその中間、という関係に注目します。

学習の要点

  • 覚え方: FF＝速い・強い・すぐ疲れる（白筋/速筋）、S＝遅い・弱い・疲れにくい（赤筋/遅筋）、FR＝その中間（ピンク筋）。
  • エネルギー源の違い: FF型は無酸素の解糖系ATP、S型は有酸素の酸化系ATP。だからS型は持久的、FF型は短時間で消耗する。
  • (c)の疲労を見ると: FF型は数分で張力がほぼ0に急落、S型は60分でもほぼ維持、FR型はゆるやかに低下。持久力の差が一目でわかる。
  • 神経側の特徴: S型は小さな細胞体・細い軸索、FF型は大きな細胞体・太い軸索。サイズの原理により運動時はS型から先に動員される。
  • 臨床・関連: 姿勢維持や長距離走はS型（遅筋）中心、瞬発的なジャンプ・スプリントはFF型（速筋）中心。トレーニングや加齢で線維構成が変化する。

比較表

型張力疲労エネルギー源筋の色・速さ
FF型大急速に疲労無酸素の解糖系ATP白筋／速筋
FR型中間中間—ピンク筋
S型小疲れにくい有酸素の酸化系ATP赤筋／遅筋

確認問題（その場で確認・記録には残りません）

FF型とS型の張力・疲労耐性の違いは何か。
答えを見る
答え: FF型は張力が大きいが急速に疲労、S型は張力は小さいが疲労しにくい。
FF型とS型のエネルギー源（ATP産生）の違いは何か。
答えを見る
答え: FF型は無酸素の解糖系、S型は有酸素の酸化系。
サイズの原理では、運動時どの型から先に動員されるか。
答えを見る
答え: S型（小さな細胞体・細い軸索）から先に動員される。
※ 確認問題はその場の理解確認用で、復習スケジュール(FSRS)には記録されません。
ポイント
  • 運動単位＝α運動ニューロン1個＋支配するすべての筋線維（1対多）。
  • 神経支配比が小さい筋（外眼筋・手内在筋）ほど細かい力の調節ができる。
  • 筋力調節は頻度加重と運動単位の動員の2本立て。
  • サイズの原理：小さいS型から大きいFF型へ、必ず小→大の順に動員される。
  • S型＝力小・疲労しにくい／FF型＝力大・疲労しやすい／FR型はその中間。
比較表
型筋線維の性質発生張力疲労耐性動員順
S（遅筋型）赤筋・酸化的代謝小さい高い（疲れにくい）1番目
FR（速筋・疲労耐性型）中間型中程度中程度2番目
FF（速筋・易疲労型）白筋・解糖系優位大きい低い（疲れやすい）3番目
キーワード
運動単位 α運動ニューロン 神経支配比 サイズの原理 強縮
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