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筋収縮は滑り説で起こる

看護師国家試験 第103午前27

国試問題にチャレンジ

103午前27

骨格筋の収縮について正しいのはどれか。

  1. 1.筋収縮のエネルギー源はADPである。
  2. 2.収縮力は関節が伸展した状態で最大となる。
  3. 3.骨格筋は副交感神経の指令を受けて収縮する。
  4. 4.アクチンがミオシン上を滑走して筋収縮が起こる。

対話形式の解説

博士博士
今日は骨格筋の収縮メカニズムじゃ。
サクラサクラ
正しいのはどれですか。
博士博士
正解は4のアクチンがミオシン上を滑走するじゃ。
サクラサクラ
これは滑り説ですね。
博士博士
そうじゃ。ミオシン頭部がアクチンを引き寄せ、サルコメアが短くなる。
サクラサクラ
1のADPはどうですか。
博士博士
エネルギー源はATPで、ADPは分解後の産物じゃ。
サクラサクラ
2の関節伸展時最大は。
博士博士
筋長が長すぎるとフィラメントの重なりが減り、張力は中間長で最大になる。
サクラサクラ
3の副交感神経は。
博士博士
骨格筋は随意筋で、運動神経が支配する。副交感神経は平滑筋や腺じゃ。
サクラサクラ
収縮の引き金はなんですか。
博士博士
運動神経からアセチルコリンが放出され、筋小胞体からCa2+が出るのじゃ。
サクラサクラ
Ca2+が何をするんですか。
博士博士
トロポニンに結合してトロポミオシンを動かし、アクチンとミオシンを結合させるのじゃ。
サクラサクラ
きれいな仕組みですね。
博士博士
ATPとCa2+とアセチルコリン、この3つを軸に覚えるとよい。

POINT

筋収縮の分子メカニズム(滑り説)と支配神経・エネルギー源を問う問題です。

解答・解説

正解は4です

問題文:骨格筋の収縮について正しいのはどれか。

解説:正解は 4 です。骨格筋は太いミオシンフィラメントと細いアクチンフィラメントが交互に配列したサルコメア構造をもち、Ca2+の作用によりミオシン頭部がアクチンに結合し、ATPを分解しながらアクチンをミオシン間に滑り込ませることで筋収縮が起こります。これを滑り説(滑走説)と呼びます。

選択肢考察

  1. ×1.  筋収縮のエネルギー源はADPである。

    筋収縮の直接のエネルギー源はATPであり、ATPがADPと無機リン酸に分解される際の化学エネルギーで滑走が起こります。ADPは分解後の産物です。

  2. ×2.  収縮力は関節が伸展した状態で最大となる。

    筋の発生張力は筋長と関係し、過度な伸展では太いフィラメントと細いフィラメントの重なりが減って張力は低下します。最大張力は中間長付近で得られます。

  3. ×3.  骨格筋は副交感神経の指令を受けて収縮する。

    骨格筋は随意筋であり、運動神経(α運動ニューロン)の指令を受けて収縮します。副交感神経は内臓の平滑筋や腺の支配が中心です。

  4. 4.  アクチンがミオシン上を滑走して筋収縮が起こる。

    滑り説の説明そのもので、ミオシン頭部がATPを分解しながらアクチンを引き寄せ、サルコメアが短縮することで筋収縮が起こります。

運動神経終末から放出されたアセチルコリンが筋膜の受容体に結合し、活動電位が筋小胞体からのCa2+放出を引き起こします。Ca2+がトロポニンに結合してトロポミオシンが移動し、アクチンとミオシンの結合が可能となります。

筋収縮の分子メカニズム(滑り説)と支配神経・エネルギー源を問う問題です。

※公式問題・正答は厚生労働省公開資料をもとに整理しています。