“心筋、骨格筋ともに筋繊維束でみた場合、収縮は全か無かの法則に従う。”という文章の正誤について教えて下さい。

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A 回答 (3件)

ひとつの運動ニューロンと,その刺激によって収縮する筋繊維を運動単位(motor unit)といいますが,この運動単位は刺激が閾値を超えると,全か無かの法則に従って収縮します。



この運動単位を形成する筋繊維は束を作ることなく,分散して筋束中に存在しているといわれています。つまり,筋束の中に多数の運動単位が存在するのなら,筋束としては全か無かの法則に従わないのではないでしょうか。

収縮は,筋束中の活動する運動単位の割合によって,全体として発揮される力を調節しているのかなと思います。ですから,筋繊維か筋繊維束(筋束)かで,答えは大きく異なるのではないかと思います。

専門家の回答をお待ちください。国家試験頑張ってください。
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この回答へのお礼

ありがとうございます。国家試験への激励ありがとうございました!

お礼日時:2003/11/03 21:51

No1のものです。

すいません、答えが間違っているようでした。
単一筋線維においては全か無の法則に従うが、これが筋束の場合にはそれぞれの筋線維によって閾値が異なるため全か無の法則には従わない。よって不正解です。
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この回答へのお礼

ありがとうございました!

お礼日時:2003/11/03 21:52

正解です



一本一本の筋線維は、閾値以上の刺激が来れば、筋線維そのものが大小の力を出し分けることは出来ず、100%の収縮をします。ちょこっとだけ収縮するということは出来ません(全か無かの法則)。しかし、骨格筋の場合、ちょっとだけ力を入れたり出来るのは、骨格筋の筋線維がすべて同時に収縮するのではなく、一部の筋線維が収縮すれば全体としては、弱い力が出せます。

参考URL:http://web.kyoto-inet.or.jp/people/nogunao/koku- …
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Q高校生物-全か無かの法則

高校生物でよく見られる問題について質問させてください。

「カエルの神経筋標本(ひ腹筋に座骨神経がついたもの)の神経を電気刺激した。刺激の強さが小さいときはわずかな収縮がみられ、刺激の強さを増していくにつれて収縮高も徐々に大きくなっていった。しかし、ある程度の刺激強度以上では、収縮高はそれ以上大きくならなかった。この理由を200字以内で説明せよ。」

という問題があります。
答えは、複数本ある神経繊維、または筋繊維を全体としてみたときには、全か無かの法則には従わないというものです。

ただ、このような場合、または一般的に、神経繊維、筋繊維のどちらについての答えとするのが適当なのでしょうか?

(※とある問題集の解答では、神経繊維についての答えになっています)

Aベストアンサー

「~ため」の前が理由で、後が解説ですね。質問者さんではなく、そういう原文の書き方が横着です。

「一定」という表現や質問は構わないのですが、それが期待や横着であれば、用心されるべき感覚だと思います。生物は試験管の中のように均質な環境ではないので。


「表面筋電図の基礎」(酒井医療)
「運動単位」
http://www.sakaimed.co.jp/special/kinden/kinden01.html
腓腹筋には、600弱の運動単位があって、統計的な平均値とおもいますが、腓腹筋の一単位が、ざっと2000本の筋繊維で出来ているようですね。

たった一本の神経線維が1000本以上もの筋繊維を刺激できることが多いか少ないか。可能なのにそうしていない筋肉がたくさんあるわけですね。
全か無かの法則に鑑みれば、もしも一本の神経線維で、ある骨格筋全体を支配すると、少しの調節もない運動になってしまいますよね。まるで爆発で扉開くような運動になります。
また体のあちこちにある筋肉それぞれに対して、一本だけ神経線維をつないでいくという投資は大変、勿体ない設計です。しかも回線の予備がないことにもなります。ある日、ぱったり行くのが分かっている状態です。

不可能というよりも、なんとか実現できそう事でも、そうしない方がいいんです。たとえば年金制度みたいに役人一元管理で、1億の家計を支配するなんて、最初から絶滅設計です。個別の細胞に任せれば、自然と適切な配分になるんです。自然なら成人病にもなりません。全体としてもうまく行き、集団間の競争にも勝ちます。お上が決めて、みんなで動く。単細胞の思考です。人体の設計の方が健全です。多少の無駄はあっても致死的な無茶が成立しないんですね。責任おって死ぬから。


ご質問を考えさせていただき、勉強になりました。現実を見れたような気がします。

「~ため」の前が理由で、後が解説ですね。質問者さんではなく、そういう原文の書き方が横着です。

「一定」という表現や質問は構わないのですが、それが期待や横着であれば、用心されるべき感覚だと思います。生物は試験管の中のように均質な環境ではないので。


「表面筋電図の基礎」(酒井医療)
「運動単位」
http://www.sakaimed.co.jp/special/kinden/kinden01.html
腓腹筋には、600弱の運動単位があって、統計的な平均値とおもいますが、腓腹筋の一単位が、ざっと2000本の筋繊維で出来ているようですね。...続きを読む

Q脳の「錐体路」と「錐体外路」の役割と違いについて

錐体外路は錐体路の運動刺激を微調整する?というようなことは少し理解できましたが、今ひとつはっきり分かりません。役割や違いについて簡単に教えて下さい。位置する場所などは分かります。よろしくお願いします。

Aベストアンサー

筋肉の運動を起こすには最終的には脊髄などに存在しているαモーターニューロンを発火させることで可能です。
では、どの様に発火させるのかと言うところがこの質問に答える近道だと思います。

このαモーターニューロンへは、実は、平均しても一個のαモーターニューロンあたり数万個のニューロンからの入力つまり調節を受けています。
これらのニューロンからの信号の総和が閾値を超えるとαモーターニューロンが発火し特定の数の筋線維が収縮し、全体で見ると筋肉がぴくっとするわけです。

さて、錐体外路と錐体路の件ですが、
一般的には錐体路が随意運動錐体外路が不随意運動と言います。
しかし、前の説明を見ていただくとおり、どちらも、数万のうちの一つにすぎません。特に錐体路は、全体に占める役割は本当はとても少ないのです。これは、高校などで習う事実とかなり相反するかと思います。

では、本題の説明に入ります。
錐体路は、大脳皮質から始まるニューロンが直接αモーターニューロンを支配している物です。一方、錐体外路は、大脳皮質からの直接投射はなく、脳幹の網様体などから投射される物です。前者は意識運動というイメージと繋がりやすいですね。
しかし、後者は何か??簡単に理解できる例として、、
1.腕を曲げる時は伸ばす筋肉は弛緩するでしょ??誰がしてるの?頭(大脳皮質)では考えていません。
2.コップに水をくみます。だんだん重くなりますが、腕は下がりません。誰がしてるの?頭(大脳皮質)では考えていません。
3.空気椅子で一分間我慢、、、。でも、人間の筋線維は連続して収縮できないのです。じゃあどうするの?それは、沢山ある筋線維を、入れ替わり立ち替わり収縮させて、見かけ上連続して収縮しているように見せかけるだけ、現に、疲れてくるとぷるぷるするでしょ? じゃぁ、誰が入れ替わり立ち替わりを制御してるの?頭(大脳皮質)では考えていません。

つまり、この辺のことをうまくやってくれているのが錐体外路系なのです。現にこの制御が壊れると、じっとしているのが出来なくなるんですよ。マイケルJフォックスさんのパーキンソン病もその一つです。

前の方で錐体路の働きは少ないといいましたが、それでも多くのかたは、錐体路は随意運動には欠かせない!!とおもうでしょ?
でもね、進化の上で錐体路はごく最近出来たんですよ。
現には虫類にはありません、ほ乳類でも錐体路の構成は極めて不安定です。
ヒトでも完全に純粋に錐体路のみを障害しても、時期随意運動は出来るようになると聞いています。

個人的には、錐体路と錐体外路で単純に機能分けをするのはどうかと思いますし、この考え自体少々古い考え方になっていると思います。元々corticospinal tract(皮質脊髄路)が錐体(延髄にある膨らみ)を通るので錐体路と呼び、それ以外にも運動に関わる神経路があるから錐体外路と呼んだだけですので、敢えて機能云々言わないほうがいいと思います。
また、両者は常に一緒に働きますから、それぞれが運動制御の一部分を構成して居るんだと思えばいいのです。

錐体路=随意運動
錐体外路=不随意運動
と言うのは、強いて言えばアメリカ人と日本人の気質を一言で断言するのに近いかもしれません。
ただ、多くの教科書や、先生方はそのように断言するかもしれません。完全に正しくはありませんが、大きく間違っても居ませんから、素直にそう思いつつ、世の中は、(特に生物は)そんなに簡単には割り切れないんだけどね、、。とニヒルに笑っておけばいいと思いますよ(^^;

PS錐体外路の全体像が(解剖学的にでも)解っているならたいした物ですよ!!

筋肉の運動を起こすには最終的には脊髄などに存在しているαモーターニューロンを発火させることで可能です。
では、どの様に発火させるのかと言うところがこの質問に答える近道だと思います。

このαモーターニューロンへは、実は、平均しても一個のαモーターニューロンあたり数万個のニューロンからの入力つまり調節を受けています。
これらのニューロンからの信号の総和が閾値を超えるとαモーターニューロンが発火し特定の数の筋線維が収縮し、全体で見ると筋肉がぴくっとするわけです。

さて、錐体外路...続きを読む

Q不応期

不応期ってどうして起こるんですか?あるサイトにはナトリウムチャネルの不活が原因って書いてあったんですが詳しく教えてください。

Aベストアンサー

不応期に関わるNa+チャネルは電位依存型Na+チャネルです。電位依存型Na+チャネルには二つの扉があり、静止膜電位が形成されている時には一つだけ閉じています。
シナプス周辺の細胞膜には受容体型イオンチャネルがあり、これが伝達物質を受け取って開くと、局所的にイオンが流入し細胞内外の電位差が小さくなります(脱分極)。この電位変化によって周囲の電位依存型Na+チャネルの扉が開き、細胞外のNa+が急速に流入して活動電位が発生します。
一方、電位依存型Na+チャネルのもう一つの扉は、膜電位が逆転した状態が続くと閉じてしまい、再び静止膜電位が形成されるまで開かない性質があります。この扉が閉じている期間が不応期にあたります。こちらの扉はチャネルを不活性化するためのものなので、不活性化ゲートと呼ばれます。

Qスタニウスの結紮について

カエルの心房と心室の間を軽く結紮し、拍動数をはかり、5分待ってから、もう一度はかった時について教えてください。
5分前に比べると心房心室は元に戻ろうとするため、遅くなりますよね?
なんで元に戻ろうとするのですか?この辺の事を詳しく教えてください。
レポートがやばいのです。

Aベストアンサー

以下のURLは
「スタニウスの結紮」のページですが、
他ページに「心筋」「心臓の収縮曲線と心電図」
に関するものが出ています。
ご参考になれば。。。
レポートがんばれ~(^_^)/~

参考URL:http://www.teikyo-u.ed.jp/bio/frogphysiology/ex_h5_01.htm

Q筋の単収縮について

筋の単収縮において、直接刺激と間接刺激の間に潜伏時間が存在しますが、その生理学的意義は何なのでしょうか?教えてください!

Aベストアンサー

神経筋標本を使用した実験を行ったのでしょうか。それなら医学系(対象がヒトか家畜化は別にして)の学生さんですよね。テキストに書いてあるのではないかと思いますが…

どのような実験をしたのかわかりませんが,一般的には伝導(神経の軸索を興奮が伝わること)と伝達(シナプスや終板でアセチルコリンのような化学伝達物質により興奮が伝わること)の時間が求まります。

筋から離れた点を刺激し,筋に近い点を刺激したものとのタイムラグから神経の伝導速度が求まります。

さらに筋を直接刺激したものとのタイムラグは神経終板の伝達にかかる時間です。

ご質問の件はどこを刺激したのかわかりませんが,伝導と伝達にかかる時間ではないかと思います。

参考に神経生理学のテキストをあげておきます。

参考URL:http://www.tmd.ac.jp/med/phy1/ptext/nm_junc.html

Q冠状静脈洞の位置はどこなのでしょうか?

こんばんはm(_ _)m
今看護師国試に向け、心臓の解剖の勉強をしています。
心臓系はとても苦手だったのですが教科書を熟読したりしているうちにだんだん理解できるようになって来たのですが、冠状静脈洞の位置がよくわからず、モヤモヤしています。
教科書を見ると位置の説明はあるのですが、図とかがないのであまり想像がつきません(^^;)
洞結節=冠状静脈洞ではないですよね??

Googleでイメージ検索しても1つしか画像が見つかりませんでした。

冠状静脈洞の位置が心臓の前面わかる画像があるサイトを教えてほしいです。また、詳しい方がおられましたらご教授よろしくお願い致しますm(_ _)m

Aベストアンサー

ANo.3です。

>看護学生の本といっても解剖学の詳しい本や、そのほかにも色々見たのですが見つからなかったのです。
これは、失礼しました。

で、どのあたりから心房に行ってるかですが、言葉で説明すると、冠状静脈洞は、心臓の後ろ側で、左心房と左心室の間にある冠状溝を左上方から、右下方に斜めに走り、下大静脈の開口部より右心室寄りの部分で、右心房に開口します。ちなみに、洞結節(洞房結節)は右心房の中でも、もっと上大静脈の開口部寄りで、冠状静脈洞から見て、下大静脈の開口部をはさんだ反対側です。

分かりにくかったらごめんなさい。言葉で説明するのは結構難しいです。図で見ても結構分かりにくいですから。。自分でも今、こういうご質問に答えていて、もう少し解剖実習の時にしっかり見ておけばよかったと勉強になりました。

Q薄層クロマトグラフィーの脂質実験

卵黄に含まれる脂質を有機溶媒で抽出し、それらの種類を薄層クロマトグラフィーで調べました。消化酵素にはリパーゼとホスホリパーゼ溶液を用い、展開溶媒は、リン脂質用はクロロホルム-メチルアルコール-水を、中世脂質用には石油エーテル-エーテル-酢酸を用いました。
なぜ2種類の展開溶媒を用いたのか知りたいです。

Aベストアンサー

展開溶媒は試料の極性により適切なものを選びます。
リン脂質用はリン酸残基があるので極性の高い溶媒でないと展開できずスポット位置から動きません。
中性脂質は極性がないので極性の高過ぎる溶媒は全ての内容物がてっぺんまで登ってしまいます。

Qなぜ多糖類の加水分解は酸性溶液中?

多糖類の加水分解は希硫酸等の酸性溶液中でおこなう
ことになっていますが、どうして酸性なのでしょうか?
H+イオン濃度によって加水分解の速度に差がでるとしたら
いったいなぜなのでしょうか?よろしくお願いします。

Aベストアンサー

rei00 です。お礼拝見しました。

> いつもお世話になっております。
 そう言われると,お恥ずかしいです(お世話なんて・・・)。実はこの質問,大学生の方のつもりで回答したのですが,回答歴を拝見すると社会人の方のようですね。それでしたら,チョット不親切だったかと思いますので,以下補足致します。

> 環状構造をとる単糖類どうし-OH基からH2Oが脱水縮合して
> 多糖類を形成する
 これで良いのですが,脱水縮合する時の2つの OH 基の一方は,環状構造をとった時に出きるヘミアセタ-ルの OH です。そのため,この部分はアセタ-ルになります。具体的には,下1番目ののペ-ジ(高等学校_化学_テキスト)の「化学 II」の「Chapter 3 天然高分子化合物」の「3.2 糖類」をご覧下さい。

> 酸性溶液中でおこなうことになっていますが、
> どうして酸性なのでしょうか?
  まず参考のために,下の2番目のペ-ジ(おもしろ有機化学ワ-ルド)の「基礎有機化学講座」の「13.反応6 求核付加反応(カルボニル化合物)」の図24と説明24をご覧下さい。図24に糖の環状構造の生成について出ています。
 今,糖の環状構造を R-O(環)-CRH-OH と書くとすると,糖と糖の結合の形成反応は次の様になります(判り難くて済みません)。

 R-O(環)-CRH-OH + H+ ⇔ R-O(環)-CRH-O(+)H2 ⇔
 [ R-O(環)-C(+)RH ←→ R-O(環)(+)=CRH ]+ H2O
 R-O(環)-C(+)RH + R'-OH ⇔ R-O(環)-CRH-O(+)HR ⇔
 R-O(環)-CRH-OR' + H+
 ⇔:平衡反応,←→:共鳴混成体

 ここで,途中に出きる[ R-O(環)-C(+)RH ←→ R-O(環)(+)=CRH ]が共鳴によって安定化されるため,酸触媒によるこの反応はどちらの方向へも容易に進行します。

 一方,塩基触媒で加水分解が進行するとすれば,その機構は,OH- イオンによる求核置換反応になり,脱離基はアルコキシド(R'O-)になります。アルコキシドは非常に脱離しにくいですので,この反応は非常に起こりにくい反応になります。なお,酸触媒の場合は,酸が付加することで,悪い脱離基の RO- を良い脱離基の R-OH に変えています。

> H+イオン濃度によって加水分解の速度に差がでるとしたら
> いったいなぜなのでしょうか?
 上に示したように,酸触媒での反応が進行するには,H+ が付加して良い脱離基を持った R-O(環)-CRH-O(+)HR が出きる必要があります。この構造は H+ イオン濃度が高い程出来やすいですから,H+ イオン濃度が高い程反応速度は速くなります。

 いかがでしょうか。必要なら補足下さい。

参考URL:http://www.ed.kanazawa-u.ac.jp/~kashida/, http://www.geocities.co.jp/Technopolis/2515/

rei00 です。お礼拝見しました。

> いつもお世話になっております。
 そう言われると,お恥ずかしいです(お世話なんて・・・)。実はこの質問,大学生の方のつもりで回答したのですが,回答歴を拝見すると社会人の方のようですね。それでしたら,チョット不親切だったかと思いますので,以下補足致します。

> 環状構造をとる単糖類どうし-OH基からH2Oが脱水縮合して
> 多糖類を形成する
 これで良いのですが,脱水縮合する時の2つの OH 基の一方は,環状構造をとった時に出きるヘミアセタ-ルの OH ...続きを読む

Q酵素の比活性

 前にも似たような質問をしたのですが、よく分からないのでもう一度させていただきます。
 酵素の比活性でどのようなことが分かるのでしょうか?出来れば詳しくお願いします。

Aベストアンサー

比活性というのは、タンパク質あたりの活性と定義されます。
今、アルコールを酸化する酵素を測定するために肝臓をすりつぶしたとします。肝臓には数千種類のタンパク質がありますが、その中でアルコールを酸化する酵素はごく一部です。他のタンパク質は全然別の酵素活性を持っていたり、酵素ではないタンパク質だったりします。ですから、タンパク質あたりの活性を計算すると、分母が大きいから、比活性は小さい値がでます。ところが精製操作を行って、アルコールを酸化する酵素以外のタンパク質が取り除かれれば、分母は小さくなりますから、比活性は大きくなります。その大きくなり具合は、目的の酵素以外のタンパク質を取り除く操作、つまり精製操作の指標になります。完全に精製されれば、それ以上は精製しようとしても、比活性が高くならないはずです。誰かがある酵素をすでに結晶化して、そのような純粋な酵素の比活性を報告していれば、それとの比較で、自分の行っている精製操作がよいか悪いかがわかります。
とはいっても精製した酵素が一部失活すると、たとえば、半分が失活すると、タンパク質としては全部残っていますから元の値のままですが、活性は半分になったので、比活性は半分に低下します。つまり酵素の変性による失活の指標にもなります。

比活性というのは、タンパク質あたりの活性と定義されます。
今、アルコールを酸化する酵素を測定するために肝臓をすりつぶしたとします。肝臓には数千種類のタンパク質がありますが、その中でアルコールを酸化する酵素はごく一部です。他のタンパク質は全然別の酵素活性を持っていたり、酵素ではないタンパク質だったりします。ですから、タンパク質あたりの活性を計算すると、分母が大きいから、比活性は小さい値がでます。ところが精製操作を行って、アルコールを酸化する酵素以外のタンパク質が取り除かれれ...続きを読む

Qフェヒナーの法則について簡単に教えてください。

学校でフェフィナーの法則を習ったのですが、
正直よくわかりませんでした。
心理学カテゴリの人たちならわかりやすく教えてくださるのではないかと思い書き込みました。
どなたか教えて下さい。よろしくお願いいたします。

Aベストアンサー

#1です.

補足をします.

式をどのように導くのか,という追加のご質問ですが,まずは,ウェーバーの法則は,数学の公式というか,計算のように,式を展開していった結果,前回お示しした式が得られるということではありません.
フェヒナーの法則は,ウェーバーの法則を前提に,ある程度数学的に展開して得られています.

ウェーバーの法則は,概念的なものを式の形で現せば,前回の式になる,とご理解下さい.
つまり,ウェーバーの法則は,経験法則を式の形で表したものということなのです.
ただし,ウェーバーの法則中のk(定数)は,感覚の種類(モダリティ)に固有の値で,これは少し詳しい心理学の教科書や,感覚心理学,知覚心理学などの文献を調べていただくと,それぞれのモダリティでいくつになるかという一覧表があると思います(たとえば,東大出版会の心理学<改訂版>など).
また,ウェーバーの法則が成り立つ範囲も,どのような刺激の強さでも成り立つのではなことが分かっています.
ウェーバーの法則の意義は,精神物理学の発展のきっかけになったということです.
具体的にいえば,フェヒナーに大きく影響し,フェヒナーの法則は,ウェーバーの法則を前提として,成立しています.

これに対して,フェヒナーの法則は,刺激の物理量と,それに対応する感覚量との関係を数量的に表したものです.
まず,フェヒナーは,感覚量は直接測定できないと考え,弁別閾(丁度可知差異)を感覚の基本単位として,間接的に感覚量を尺度化しようとしたのです(フェヒナーの仮説).
つまり,強度の異なる2つの刺激があるときに,その2つの刺激の差を,いくつの弁別閾を積算することで等しくできるかということで間接的に尺度化しようとしたのです.

数学的には,ウェーバーの法則が,感覚の大きさの非常に微少な増分dEと,同じく微少な刺激増分dIとの間にも成立すると仮定すれば,
 dE=kdI/I(k:定数)
と表せます.この両辺を積分すると,
 E=SkdI/I=k logI+C(Sは,積分記号,C:積分定数)
となります(上に補足したように,Sは積分の記号と読んで下さい).
この式は,感覚の大きさEは,刺激強度の対数に比例することを意味することになります.
これがフェヒナーの法則です.
グラフ化したものは,上述の東大出版会の「心理学<改訂版>」など,詳しい教科書に掲載されています.

なお,上述のように,ウェーバー法則が,一定の刺激強度の範囲でしか成り立たないことが,今日では分かっていますので,したがって,フェヒナー法則も,同様であることが分かっています.

以上で,いかがでしょうか?

#1です.

補足をします.

式をどのように導くのか,という追加のご質問ですが,まずは,ウェーバーの法則は,数学の公式というか,計算のように,式を展開していった結果,前回お示しした式が得られるということではありません.
フェヒナーの法則は,ウェーバーの法則を前提に,ある程度数学的に展開して得られています.

ウェーバーの法則は,概念的なものを式の形で現せば,前回の式になる,とご理解下さい.
つまり,ウェーバーの法則は,経験法則を式の形で表したものということなのです.
ただ...続きを読む


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