問題
骨格筋の収縮について誤っている記述はどれか。
- エネルギー源はATPである。
- カルシウムイオンが必要である。
- 活動電位は筋収縮と同時に起こる。
- 単収縮より強縮の方が発生する張力は大きい。
解答: 3（活動電位は筋収縮と同時に起こる。）
解説
- 正しい。筋収縮の直接的エネルギー源はATPであり、ミオシン頭部のATPase活性によりATPがADPとPiに加水分解される際のエネルギーで架橋運動が駆動される。
- 正しい。Ca²⁺はトロポニン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を露出させることで筋収縮を開始させる。Ca²⁺なしには収縮は起こらない。
- 誤り。活動電位は筋収縮に先行して発生する。活動電位が筋細胞膜（筋鞘膜）を伝導し、T管（横行小管）を通じて筋小胞体に伝わり、Ca²⁺が放出された後に初めて筋収縮が起こる。この一連の過程を興奮収縮連関といい、活動電位の発生から実際の収縮開始までには潜伏期と呼ばれる時間差が存在する。
- 正しい。強縮は単収縮が時間的に加重・融合したものであり、単収縮よりも大きな張力を発生する。完全強縮では単収縮の数倍の張力に達する。
ポイント
活動電位は筋収縮に「先行」して発生し、興奮収縮連関を経て収縮に至るという時間的順序が最重要である。
- 覚え方のコツ: 「電気（活動電位）→化学（Ca²⁺放出）→力学（収縮）」の3段階で進むと覚える。電気信号が先で、収縮は最後。
- 関連知識: 興奮収縮連関の概念は骨格筋だけでなく心筋にも共通する。心筋ではL型Ca²⁺チャネルを介した外部Ca²⁺流入も加わるCa²⁺誘発性Ca²⁺放出（CICR）が特徴的である。
- よくある間違い: 「活動電位＝収縮」と同一視するケース。活動電位は膜の電気的現象であり、収縮はその後の機械的現象である。
- 教科書では「a.興奮収縮連関」の範囲に該当する。
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