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理由で解く 生理学
Q0804 筋
出典：鍼灸 第32回(2024) 問題30
問題
骨格筋の収縮について正しいのはどれか。
選択肢
1
筋細胞の活動電位は筋収縮と同時に起こる。
2
収縮のエネルギーはADPの分解による。
3
筋小胞体からのカルシウムイオン放出により起こる。
4
日常の運動は単収縮によって行われる。
解答
正解3（筋小胞体からのカルシウムイオン放出により起こる。）
解説
✗ 1. 誤り
筋細胞の活動電位は筋収縮と同時に起こる。
筋細胞の活動電位は筋収縮に「先行」して起こる。活動電位がT管を伝わり、筋小胞体からCa²⁺が放出され、トロポニンCへの結合を経て収縮に至る。この一連の過程（興奮収縮連関）には時間差（潜伏期）が存在し、活動電位と収縮は同時ではない。
✗ 2. 誤り
収縮のエネルギーはADPの分解による。
収縮のエネルギーはATP（アデノシン「三」リン酸）の分解によるものであり、ADP（アデノシン「二」リン酸）の分解ではない。ADPはATPが加水分解された産物であり、エネルギー源としては機能しない。
✓ 3. 正しい
筋小胞体からのカルシウムイオン放出により起こる。
骨格筋の収縮は筋小胞体からのCa²⁺放出により起こる。活動電位がT管を伝わると筋小胞体のリアノジン受容体が開口し、Ca²⁺が細胞質に放出される。放出されたCa²⁺がトロポニンCに結合してトロポミオシンを移動させ、アクチン上のミオシン結合部位が露出することで架橋形成と筋収縮が起こる。この過程が興奮収縮連関の核心である。
✗ 4. 誤り
日常の運動は単収縮によって行われる。
日常の運動は単収縮ではなく強縮（主に不完全強縮）によって行われる。高頻度の神経インパルスにより単収縮が時間的に加重・融合して持続的な収縮が実現される。
🔗 関連図（かずひろ解剖学 図解ライブラリ）
興奮収縮連関▶ この図の説明を読む
この図の解説
活動電位の発生に続いて筋収縮が起こる現象＝興奮収縮連関を、左に『筋収縮』、右に『筋弛緩』を対比して描いた図です。右上に三連構造（筋細胞膜・T管・SR・終末槽）を配し、左列では活動電位が神経筋接合部→T管→筋小胞体へ伝わりCa²⁺が放出され、アクチン・ミオシンが結合して収縮するまでを段階的に示します。右列では活動電位終了→Ca²⁺がエネルギー（ATP）を使ってSRへ回収→結合が外れて筋が弛緩する逆の流れに注目します。
学習の要点
- 覚え方: 収縮も弛緩もCa²⁺の出入りで決まる。SRから『出る』と収縮、SRへ『戻る』と弛緩。
- 全体の連鎖: 神経の活動電位→ACh放出→筋細胞膜の活動電位→T管→SRからCa²⁺放出→アクチン・ミオシン結合→収縮。これが興奮収縮連関。
- 重要: Ca²⁺のSRへの回収（再取り込み）はATPを使う能動輸送。だから弛緩にもエネルギーが必要で、ATP不足では弛緩できず硬直する。
- よくある間違い: 収縮の直接の引き金は活動電位そのものではなくCa²⁺。活動電位はCa²⁺放出を促す中継ぎ役。
- 関連知識: 図下段の筋線維全体・筋腹の変化のように、無数のサルコメア収縮が積み重なって筋全体が太く短くなる。
比較表
| 項目 | 収縮 | 弛緩 |
|---|---|---|
| Ca²⁺ | SRから放出（出る） | SRへ回収（戻る／ATPを使う能動輸送） |
| アクチン・ミオシン | 結合する | 結合が外れる |
確認問題（その場で確認・記録には残りません）
収縮と弛緩は何の出入りで決まるか。
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答え: Ca²⁺。SRから出ると収縮、SRへ戻ると弛緩。
弛緩にもエネルギーが必要なのはなぜか。
答えを見る
答え: Ca²⁺のSRへの回収（再取り込み）はATPを使う能動輸送だから。
収縮の直接の引き金は活動電位そのものか。
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答え: いいえ、Ca²⁺。活動電位はCa²⁺放出を促す中継ぎ役。
※ 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。
筋の三連構造（トライアッド）▶ この図の説明を読む
この図の解説
筋細胞膜から筋小胞体へ興奮を伝える三連構造（トライアッド）を立体的に描いた図です。中央に横行小管（T管）、その両脇を筋小胞体（SR）の膨らんだ終末槽が挟む「オレオのような」3つ組の配置に注目します。①活動電位が筋細胞膜に到達→②筋細胞膜の穴からT管へ伝わる→③T管の興奮が左右の終末槽へ→④終末槽からSRがCa²⁺を放出し収縮が起こる、という順路が番号で示されています。
学習の要点
- 覚え方: トライアッド＝『終末槽・T管・終末槽』の3つで1組。T管を真ん中に終末槽がサンドイッチする。
- T管は筋細胞膜（形質膜）が内部に落ち込んだ管で、電気的興奮を細胞の深部まで一気に届ける役割。膜の続きなので活動電位が伝わる。
- 筋小胞体（SR）は筋原線維を網目状に取り囲む袋で、Ca²⁺の貯蔵庫。終末槽はSRのCa²⁺放出口にあたる膨大部。
- よくある間違い: T管とSRは連続していない（別の膜系）。T管は細胞外に開く膜の陥入、SRは細胞内のCa²⁺ストア。両者が接する場所が三連構造。
- 関連知識: 骨格筋は1本のT管を2つの終末槽が挟む三連構造（トライアッド）だが、心筋はT管に1つのSRが接する二連構造（ダイアッド）が主体という違いがある。
比較表
| 項目 | 骨格筋 | 心筋 |
|---|---|---|
| 構造 | 三連構造（トライアッド） | 二連構造（ダイアッド）が主体 |
| 配置 | 1本のT管を2つの終末槽が挟む | T管に1つのSRが接する |
確認問題（その場で確認・記録には残りません）
トライアッドは何が3つ組になった構造か。
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答え: 終末槽・T管・終末槽（T管を真ん中に終末槽がサンドイッチする）。
T管とSRは連続しているか。
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答え: 連続していない（別の膜系）。T管は細胞外に開く膜の陥入、SRは細胞内のCa²⁺ストア。
Ca²⁺の貯蔵庫は何で、その放出口にあたる膨大部を何というか。
答えを見る
答え: 貯蔵庫は筋小胞体（SR）、放出口にあたる膨大部は終末槽。
※ 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
- 覚え方のコツ: 本問の誤選択肢はすべて既出テーマの再確認である。「活動電位は先行（同時ではない）」「エネルギー源はATP（ADPではない）」「日常運動は強縮（単収縮ではない）」の3つの頻出誤り選択肢を確実に見抜く。
- 関連知識: 本問は問題768（活動電位は先行）、784（ATP vs ADP）、762/781（日常運動は強縮）の知識を統合した総合問題である。
- よくある間違い: 「ADP」を「ATP」と読み間違えるケース。国試本番では選択肢の一文字の違いが正誤を分けるため、ATP/ADPの区別は特に慎重に確認する。
- 教科書では「a.筋収縮のエネルギー代謝」の範囲に該当する。
解説画像
鍼灸 第32回(2024) 問題30｜骨格筋の収縮について正しいのはどれか。
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