筋と循環器系について
●筋の構造●
運動ニューロン |
筋線維に興奮を与える。 |
軸索 |
細胞体から筋線維につながる。 |
髄鞘 |
軸索を覆っている(ミエリンと呼ばれる)。 |
ランビエの絞輪 |
髄鞘はある間隔でくびれて間隙となっていること。 |
神経結合部 |
軸索と筋線維を結ぶ場所。シナプスと同じ構造。 |
アセチルコリン |
神経接合部による興奮の伝達を行なう化学的な物質。 |
筋紡錘 |
筋肉内に散在し、長さや張力を感じる固有受容器。感覚神経の末端が存在。 |
錘内筋線維 |
筋紡錘内にある筋線維。 |
γ運動ニューロン |
錘内筋線維を支配。錘内筋線維の収縮をコントロールし筋紡錘の感度調整。 |
α運動ニューロン |
脊髄からのインパルスを錘外筋線維に伝え、動きを起こす。 |
α―γ関連 |
随意運動時、筋が短縮し筋が弛緩しないようにαとγを両方興奮させる。 |
ゴルジ腱器官 |
筋腱接合部、靭帯や関節の中にある。反射抑制。強いストレスに対しα運動ニューロンを刺激し活動を抑制する防御機構の1つ。 |
感覚受容器 |
クラウゼ小体,パチニ小体,ルフィニ小体。腱,靭帯,骨,筋,関節包の中にある。関節の角度,加速度,圧変化などを感知し中枢へフィードバック。 |
運動単位 |
1つの運動神経が支配する筋繊維群。 モーターユニット |
●筋中のエネルギー●
ATP |
ミオシンに蓄えられている。分解により機械的エネルギーを供給。アクチンとミオシンの解離。筋収縮後カルシウムを筋小胞体に戻す。 |
CP |
分解したATPがADPになり、それをATPへ再合成させる。 |
グリコーゲン |
筋肉中にあるエネルギー。 |
●筋繊維のタイプ●
タイプⅠSO線維 |
毛細血管密度が高い。酸素運搬能力が高い。ミトコンドリアや酸化系酵素多い。張力を長時間維持できる。疲労しにくい。 |
タイプⅡaFOG線維 |
いくぶん酸化能力を持つ。SOとFG線維の間。最大張力までに達する時間が150m秒。 |
タイプⅡbFG線維 |
非常に高い張力を急速に発生できる。疲労しやすい。100%の力が2-3分で0まで落ちる。最大張力までに達する時間が30~40m秒。 |
筋繊維組成 |
人によって異なる。個人内でも部位によって異なる。 |
サイズの原理 |
遅筋線維は速筋よりも先に動員される。小さな運動単位から動員。速筋線維の運動単位は大きく、遅筋線維は小さい。 |
●ATP再合成の過程●
CPの分解 |
非常に高強度で短時間(20~30秒) 6~7k cal |
無酸素性解糖 |
血糖や筋グリコーゲン。30秒から2~3分。 |
有酸素性解糖 |
糖質酸化とも呼ばれミトコンドリアで行なわれる。4~5分。2~3時間。900-1000k cal |
脂肪酸化 |
ミトコンドリアで行なわれる。筋中トリグリセヒドや脂肪から遊離脂肪酸を基質とする。ほぼ無限のエネルギー。 |
●呼吸循環器系の構造と機能●
1回換気量 |
1呼吸当たりの呼気・吸気量。 |
予備吸気量 |
通常の吸気以上に吸い込める最大量。 |
予備呼気量 |
努力して呼気できる量。 |
肺活量 |
1回換気量+予備吸気量+予備呼気量 |
残気量 |
最大努力しても肺の中に残る空気。 |
全肺容量 |
肺活量+残気量 |
換気能力 |
一般人は1秒間に75~80% 3秒間に95~100%吐き出せる。※肺疾患の患者はこの値が非常に低い。 |
呼吸筋群 |
安静時 横隔膜・外肋間筋運動時 斜角筋・胸鎖乳突筋が上記2つを助ける。 |
ガス交換 |
酸素分圧 二酸化炭素分圧 肺胞 100 mmHg 40 mmHg 静脈 40 mmHg 46 mmHg 安静時 0.75秒 運動時 0.3~0.4秒 |
血液の流れ |
右心房 → 三尖弁 → 右心室 → 肺動脈 →肺 → 肺静脈 → 左心房 → 僧帽弁 → 左心室 → 全身 |
洞房結節 |
心臓の興奮伝導系のペースメーカー。 |
房室結節 |
右心房に伝導障害が発生したときにペースメーカーとなる。 |
インパルスの流れ |
洞房結節→心房→心室結節→ヒス束→右脚→左脚→プルキンエ線維 |
フィックの式 |
酸素摂取量の計算 酸素摂取量 = 1回拍出量(拡張期-収縮期血液量)×心拍数×動静脈酸素較差 |
酸素の運搬 |
1つのヘモグロビンは4つの酸素を運ぶ。ヘモグロビンの酸素飽和度は97%大気中の酸素21%一酸化炭素は酸素の250倍ヘモグロビンと結合しやすい |
二酸化炭素運搬 |
代謝による二酸化炭素は7~10%は血液中に溶解。残りのうち20~30%はヘモグロビンと結合する。ヘモグロビンにより水素イオンなどとともに運搬される。弱酸であり水によく溶ける。 |
熱の運搬 |
ATPの分解エネルギーのうち75~80%は熱に変わり25%は機械的仕事に使われる。 |
無酸素性作業閾値 (AT) |
運動強度の増加に伴い、有酸素代謝から無酸素代謝に変わる点。悲鍛錬者でVo2maxの50~60%鍛錬者で Vo2max の70~80% |
LT |
乳酸性作業閾値 2mMol前後 |
OBLA |
血中乳酸蓄積開始点 4mMol |
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