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筋肉繊維または筋細胞としても知られる筋肉細胞は、筋肉の基本単位です。人間には、骨格筋、平滑筋、心臓の3種類の筋肉があります。骨格筋は意識的に制御されていますが、平滑筋は血管と中空器官の壁にあり、心筋はそうではありません。すべての筋肉細胞は、他の細胞と区別する4つの主要な特性を共有しています。
興奮性
筋肉が収縮して機能するためには、筋肉を刺激する必要があります。ほとんどの場合、筋肉はそれらを供給する神経によって刺激されます。神経インパルスは、神経筋接合部で神経伝達物質アセチルコリンの放出を引き起こし、アセチルコリンは筋肉細胞の表面の受容体を活性化します。これにより、正に帯電したナトリウムイオンが筋肉細胞に流入し、筋肉細胞膜の脱分極が起こり、静止状態では非常に負に帯電します。膜が十分に脱分極すると、活動電位が生じます。その後、筋肉細胞は電気化学的な観点から「興奮」します。
収縮性
骨格筋の場合、筋肉細胞は神経入力によって刺激されると収縮します。平滑筋と心筋はこの入力を必要としません。筋肉細胞が興奮すると、インパルスは細胞のさまざまな膜に沿って内部に移動し、そこでカルシウムチャネルが開きます。カルシウムイオンはトロポニンと呼ばれるタンパク質分子に向かって流れ、結合し、関連するタンパク質であるトロポミオシン、ミオシン、およびアクチンの形状と位置を連続的に変化させます。結果は、ミオシンが筋フィラメントと呼ばれる細胞内の小さな鎖に結合し、それらを引っ張って、細胞を短縮または収縮させます。これは、同時に何千もの筋細胞で同時に協調的に進行しているため、筋肉全体が収縮します。
拡張性
あなたの体の細胞のほとんどは伸びる能力を欠いています。そのようにしようとすると、それらを損傷または破壊するだけです。ただし、長い円筒形の筋肉細胞は別の話です。筋肉細胞は収縮し、この能力を維持するために、それに応じて拡張性、または延長する能力を持たなければなりません。筋肉細胞は、破裂することなく収縮した長さの約3倍に伸ばすことができます。多くの協調運動では、いわゆる拮抗筋が作動して、一方が収縮し、他方が収縮するようになるため、これは重要です。たとえば、走ると太ももの後ろのハムストリングが収縮し、大腿四頭筋が逆に伸びます。
弾性
何かが弾力性があると説明されている場合、これは、その静止またはデフォルトの長さを損傷することなく、その長さよりも上または下にある程度伸縮することができ、伸縮のための刺激がいったんこの静止長に戻るという単純な声明です削除されます。あなたの筋肉は、仕事をするために弾性反動の特性を必要とします。たとえば、上腕二頭筋が一連のカーリングエクササイズ中に伸ばされた後、安静時の長さに反動しなかった場合、上腕二頭筋はたるみ、緊張のないたるみの筋肉は力を生成できず、したがってレバーとしては役に立ちません。