体はどのように動くのか～筋肉の種類とそれぞれの働き

筋肉には2つの種類がある

私たちが顔を洗ったり、ご飯を食べたり、歩いたり、文字を書いたり、といった身体の動きは、すべて筋肉が動くことによって行われています。筋肉には、「横紋（おうもん）筋」と「平滑（へいかつ）筋」の2種類があります。横紋筋は顕微鏡で見るとしま模様（横紋構造）があるのが特徴で、骨格筋と心筋があります。骨格筋は上腕二頭筋など身体を動かす筋肉、心筋は心臓を動かす筋肉です。ここでは横紋筋についてみていきます。

骨格筋が動くメカニズムとは

筋肉がどのようにして動くのか、骨格筋を中心に探ってみましょう。まず、神経からの指令で筋小胞体からカルシウムイオンが放出されます。カルシウムイオンがトロポニンと結合すると、「細いフィラメント」の分子構造が変化します。するとモーターの働きをする「太いフィラメント」が、レールのような細いフィラメントの上を滑ります。太いフィラメントと細いフィラメントはともに伸びることはないので、結果的に太いフィラメントが細いフィラメントをたぐりよせ、収縮が起こります。
この一連の流れは、2種類のフィラメントが規則的に並ぶ「筋節（きんせつ）」、あるいは「サルコメア」と呼ばれる構造の中で起こっています。サルコメアの長さは、約2マイクロメートルですが、収縮時のフィラメントのたぐりよせによって短くなります。骨格筋の場合は、このサルコメアが筋の全長につながって同じ動きをします。

自分の意思とは関係なく動く心筋

心筋の場合も似たような動きをします。1秒に1度ぐらいのペースでギューと収縮して、再び弛緩するという動きを繰り返します。いわゆる「心拍」です。この周期的な心筋の収縮弛緩により、血液が心臓から動脈へと送り出されます。
骨格筋と大きく異なる点は、骨格筋は私たちの意思で自由に動かせるのに対し（随意筋）、心筋は私たちの意思とは関係なく動いていることです（不随意筋）。ですから、意図的に腕を曲げることはできても、意思で脈の速さを変えることはできないのです。

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東京都立大学健康福祉学部作業療法学科教授渡邉賢先生

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生理学、生物学、医学

メッセージ

ゲノムが解明されたりタンパク質の構造がわかったりといったニュースを耳にすると、身体のことはほとんど解明されてしまい、もう調べることがないのではと思うかもしれません。しかし、実際はわからないことだらけなのです。例えば、研究段階で臓器再生ができたといっても、実際の体内の臓器とは全く異なるものであり、医療への適用はまだまだこれからです。生命科学は、医療やバイオテクノロジーなど専門分野の学びに必要なだけではなく、環境や食糧といった私たちの日常生活に直結する大切な分野です。ぜひ興味をもって学んでください。

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