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骨格筋の3つの構造と機能の違いを知っていますか?

骨格筋の3つの構造と機能の違いを知っていますか?

骨格筋を主に扱うサイトですが、
この記事では、

  • 筋肉の種類と違い。
  • 骨格筋の3種類の構造と機能を紹介します。

筋肉には3つの種類があります。

その1つが骨格筋といわれています。
骨格筋は多数の核をもつ細長い円柱の筋繊維です。

他の2つは

  1. 心筋
  2. 平滑筋

1,心筋は中心部に1個の核を持つ枝分かれした円柱の筋繊維です。
2,平滑筋は中央部が太くて、両端が細い形状をしています。

骨格筋とは

ほとんどの骨格筋は骨に付き、関節を動かすことが主な働きです。

骨に付かずに皮膚や他の骨格筋について動く骨格筋もある

骨格筋は顕微鏡で観察すると、
明るい部分(明帯)と暗い部分(暗帯)が交互に見え、
明帯と暗帯が交互に見える筋肉の事を横紋筋と呼びます。

骨格筋の特徴の1つが、自分の思ったように動かすことが出来る随意筋です。

ほとんどの骨格筋は無意識的に動かしています。
1つの例に、寝ている時にも寝返りしたり出来ますよね?

心筋とは

心臓だけに存在して心臓の壁の大部分を構成します。

心筋は横紋筋ですが骨格筋と違って意識的に動かすことが出来ない不随意筋です。

じゃ、どうやって動いているのか?
心臓にはペースメーカーと言われるものがあり拍動を先導してくれています。

心筋はペースメーカーのリズムで動くので、自動性ともよばれています。

ペースメーカーはホルモンや神経伝達物質によって刺激されたり、抑制されたり影響を受けて心拍数を調整しています。

平滑筋とは

血管や気管、胃や腸などの壁に多く存在しています。
皮膚の中にも存在していて毛包にくっついています。

鳥肌が立つのは、平滑筋が働いている証拠です。

平滑筋を顕微鏡で見ると、
骨格筋や心筋のような明暗がなく平滑(でこぼこがなく滑らか)に見える。

平滑筋は不随意筋のことが多く、その中には自動性もある。

筋肉3種類の違いを簡単にまとめてみました

横紋筋 心筋 平滑筋
細胞内の核の数 たくさんある 1つ 1つ
神経支配 随意筋 不随意筋 不随意筋
横紋の有無 ある ある ない

前置きはこれくらいで、やっと本題です。

骨格筋の3タイプと働きを見ていきましょう!

骨格筋の構造や働きは全て同じではありません。

たとえば、赤筋線維。
この筋肉繊維は、酸素と結びつきやすい赤いタンパク質(ミオグロビン)が豊富に存在しています。

逆に、ミオグロビンが少ない筋繊維を白筋線維と呼ばれています。

赤筋線維は白筋線維と比べると
ミトコンドリアも多く、毛細血管も豊富に存在しています

骨格筋は、筋肉の繊維によって収縮と弛緩の速度でも同じではありません。

遅筋と速筋の話ですが、簡単に説明すると
収縮・弛緩の速度はATPをどれくらい早く分解するかで、遅筋と速筋が分けられています。

骨格筋の構造・機能的な特徴で大きく3つのタイプに分類されます。

  1. 収縮が遅い酸化型筋繊維
  2. 収縮が速い酸化解糖型筋繊維
  3. 収縮が速い解糖型筋繊維

1,収縮が遅い酸化型筋繊維

骨格筋の中でも1番細いので力が弱い筋繊維。
多くのミオグロビン・毛細血管があるので、暗赤色に見える。

多くのミトコンドリアがあるので、
有酸素運動でエネルギーを作るのに適しているので酸化型と呼ばれています。

最大筋力を出すまでに時間がかかるが、
疲労には非常に強くて長時間の持続的な収縮が得意な筋繊維なので
姿勢を安静にしたり、マラソンのような持続的な運動に適しています。

3,収縮が速い解糖型筋繊維

順番を間違えたんじゃなくて、2番の説明に3番の説明が必要なので先に紹介します。

この筋繊維が1番太く、筋原線維が豊富に存在します。
(この筋繊維が1番強い力を発揮できます)

この筋繊維は、

  • ミオグロビンが少なく毛細血管も比較的に少ないので白っぽく見える。
  • 多くのグリコーゲンがあり解糖系によってエネルギーをつくる。
解糖系は酸素を使わない無酸素運動時に適したエネルギーを作る働きです。

解糖系のエネルギー産生は、素早くエネルギーを作るので収縮も早い。
短時間で強力な運動、砲丸投げ・100㍍走などに重要な筋繊維になります。

短時間で大きな負荷をかけるパワートレーニングをしていれば
この筋繊維は太くなりやすく、
何もしていない人・有酸素運動をしている人と比べると50%大きさが増します。

パワートレーニングをすると筋タンパクが生成されて筋線維の大きさが増す。
(グリコーゲンの量も増えるようです)

筋繊維が大きくなりますが、他の筋繊維と比べて疲労が早い。

2,収縮が速い酸化解糖型筋繊維

先ほど、紹介した1と3の筋繊維のハイブリッド的な筋繊維になります。
太さも細くもなく太くもなく、中間的な太さです。

遅い筋繊維に比べると3〜5倍筋収縮が速いので収縮が速いといわれています。
収縮が速い酸化解糖型筋繊維は、歩行などに適している。

1の収縮が遅い筋繊維と似た要素は

多くのミオグロビンと毛細血管が存在し暗赤色に見えます。
エネルギーの産生も有酸素でエネルギーを作り、疲労もしにくい。

3の収縮が速い筋繊維と似た要素は

グリコーゲン濃度が高いので、解糖系でもエネルギーを作ることができる。

収縮が遅い酸化型筋繊維 収縮が速い酸化解糖型筋繊維 収縮が速い解糖型筋繊維
太さ 細い 中間 太い
ミオグロビン量 多い 多い 少ない
ミトコンドリア量 多い 多い 少ない
毛細血管 多い 多い 少ない
赤桃色
主な役割 姿勢維持・持久運動 歩行 力強い短時間の運動

【まとめ】3つの骨格筋の構造と機能

3種類の骨格筋を紹介したが、
ほとんどの骨格筋は、全ての筋繊維を含む複合型ですが、
約半数は収縮が遅い酸化型の筋繊維です。

その比率は運動やトレーニング方法によって多少変わります。

持続的な運動をする姿勢保持筋では収縮が遅い筋繊維の割合が多く、
肩や腕の筋肉は常に活動しているわけではなく、収縮が速い解糖型筋繊維の割合が多い。

足の筋肉は体を支えたり・歩いたり・走ったりで使われるので
収縮が遅い酸化型筋繊維と収縮が速い酸化・解糖型筋繊維が多く存在します。

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