骨格筋の内部

骨格筋の筋線維は1本で長さ30 cmに達することもありますが、それでも一つの細胞です。

束でできた器官

骨格筋は、一種類の組織のかたまりではなく器官です。内部には筋線維、血管、神経線維、結合組織があり、すべてが協力して働きます。結合組織は3層あり、内側へ入れ子になっています。じっくり煮込んだ肉を繊維に沿って裂いたことがあれば、この層を手で感じたことがあるはずです。

最も外側の層である筋上膜は、筋肉全体を包みます。強く引くときも筋肉をまとめ、隣の筋肉や臓器から隔てて、それぞれが独立して動けるようにします。内部では筋線維が筋束という束にまとめられ、それぞれ中間の層である筋周膜に包まれています。束になっているので、神経系は筋肉全体を一度に働かせるのではなく、一部だけを働かせることができます。筋束の中では、筋線維の一本一本が薄い筋内膜という鞘を持ち、筋線維を支える液体と栄養分を保っています。

引く力の行き先

ほとんどの骨格筋の両端では、3層すべてのコラーゲンが合わさって腱になり、腱の先は骨を覆う骨膜と一体になります。そのため筋線維が収縮すると、張力は膜を通って腱へ、さらに骨へと伝わります。腱の代わりに、腱膜と呼ばれる幅の広い平らな膜で終わる筋肉もあり、背中の広背筋がその一例です。どの筋肉にも、酸素と栄養を運び老廃物を取り除くための豊富な血液供給があり、筋線維の一本一本に運動ニューロンの枝が届いています。

一つの細胞に多数の核

骨格筋の筋線維は一つの細胞ですが、変わった細胞です。太さは最大100マイクロメートル、太ももの縫工筋では長さが最大30 cmに達します。それぞれの筋線維は、生まれる前に筋芽細胞と呼ばれる胚の細胞が多数融合してできるので、成熟した筋線維には多数の核があります。核が多いほど、筋線維が使う大量のタンパク質を作るのに必要な遺伝子のコピーも多くなります。ギリシア語のsarcoは肉を意味するので、筋細胞の各部分には独自の名前があります。細胞膜は筋鞘、細胞質は筋形質、内部のカルシウムイオンの貯蔵庫は筋小胞体と呼ばれます。

筋原線維とサルコメア

筋線維の中には、直径わずか約1.2マイクロメートルの棒状の筋原線維が詰まっています。1本の筋線維には数百～数千本の筋原線維があり、それぞれが細胞の全長にわたって走っています。どの筋原線維にも、同じ短い単位が何千回も繰り返されています。これがサルコメアで、一つのZ板から次のZ板まで約2マイクロメートルあり、実際に収縮が起こる場所です。筋原線維のすべてのサルコメアが短くなると筋原線維が短くなり、筋原線維が短くなると筋線維全体が短くなります。

束の並び方

筋束の並び方は筋肉ごとに異なり、その並び方によって、筋肉がどれだけ強く、どれだけ遠くまで引けるかが変わります。ほとんどの筋肉は平行筋で、筋束が筋肉の長さ方向に走っています。上腕二頭筋は平行筋で、中央の太い部分である筋腹が両端に向かって細くなります。この形を紡錘状といいます。輪状の筋肉、つまり括約筋は開口部を囲み、収縮するとそこを閉じます。口の周りの口輪筋がその一例です。胸の大胸筋のような集中筋では、扇形に広がった筋線維が一つの腱に集まります。羽状筋では、鳥の羽の羽枝のように、筋線維が腱に斜めに付きます。腱をあまり遠くまで動かせませんが、より多くの筋線維を収められるので、大きさの割に大きな張力を出せます。肩の三角筋は多羽状筋です。

模型の「部位」リストでそれぞれの段階を選び、その膜と中に収まっているものを見てみましょう。

これは体のつくりとはたらきについての教材です。医学的な助言ではなく、診断や治療に使うものではありません。