骨格筋とは｜定義・構造・機能（筋繊維・腱・収縮）を解説

骨格筋の定義・構造・機能を図解でわかりやすく解説。筋繊維・腱・収縮メカニズムや神経制御まで基礎から臨床まで網羅。

骨格筋は、「線条」（ストライプ）の筋肉組織の一種です。体性神経系の随意的な制御下にある。ほとんどの骨格筋は、腱と呼ばれるコラーゲン繊維の束によって骨に付着している。骨格筋は、心筋と平滑筋の3種類の筋肉のうちの1つである。

骨格筋は、筋繊維と呼ばれる個々の筋細胞または筋細胞から構成されています。筋肉が収縮するときに働くのは筋繊維です。筋繊維の構造とその働きについては、多くのことが知られています。筋繊維は神経インパルスを受けると収縮します。

骨格筋の全体構造

筋肉は多数の筋繊維が束になってできており、束ごとに結合組織で包まれています。主な結合組織層は次の通りです。

• エピミシウム：筋全体を包む厚い膜。
• ペリミシウム：筋束（ファシクル）を包む結合組織。
• エンドミシウム：各筋繊維（筋細胞）を取り囲む非常に細かい結合組織。

これらの結合組織は筋繊維を保護し、血管や神経を通し、力を腱に伝える役割を果たします。

筋繊維の内部（ミクロ構造）

各筋繊維の内部には多数の筋原線維（ミオフィブリル）が並び、さらにそれらはサルコメアという反復単位に分かれています。サルコメアはアクチン（薄いフィラメント）とミオシン（太いフィラメント）というタンパク質フィラメントの配置によって光学的な縞模様（線条）を生み出します。その他の重要な構造は次の通りです。

• サルコレマ：筋繊維の細胞膜で、電気的刺激を伝える。
• サルコプラズマ：筋繊維の細胞質。グリコーゲンやミトコンドリア、カルシウム貯蔵がある。
• 横行管（T管）と筋小胞体：興奮を内部に伝え、カルシウムイオン（Ca2+）を放出・回収することで収縮の開始・停止を制御する。

収縮の仕組み（滑走説と興奮収縮連関）

骨格筋の収縮は主に滑走説（スライディングフィラメント理論）で説明されます。神経からの刺激で筋繊維に活動電位が発生し、横行管を通じて筋小胞体からCa2+が放出されます。Ca2+はトロポニンを介してアクチン上の阻害を除去し、ミオシン頭部がアクチンに結合して力を生み出します。ATPがエネルギー源となり、ミオシン頭部の遊走によりフィラメントが互いに滑り、サルコメア長が短くなって収縮が起こります。

興奮収縮連関（E-C coupling）の要点：

• 運動神経の末端（神経筋接合部）からアセチルコリンが放出される。
• 筋繊維のサルコレマに活動電位が発生し、T管へ伝わる。
• 筋小胞体からCa2+が放出され、収縮が開始する。停止にはCa2+の再取り込みとATPの消費が必要。

筋繊維の種類と性質

骨格筋には機能的に異なる筋繊維タイプがあり、代表的なものは次の通りです。

• 遅筋（タイプI、酸化型）：持久力が高く、疲労しにくい。マラソンなどの長時間運動に関与。
• 速筋（タイプIIa、速筋酸化・糖解型）：比較的速く収縮し、中程度の持久力を持つ。
• 速筋（タイプIIx/IIb、速筋糖解型）：非常に速く強い力を出すが疲労しやすい。短距離走や瞬発的な力発揮に関与。

運動や訓練、遺伝によって比率が変わり、筋力や持久力に影響します。

腱と筋の付着

腱は主にコラーゲン（主にタイプIコラーゲン）からなり、筋の力を骨に効率よく伝えるために非常に頑丈に構造化されています。腱の形態にはロープ状の腱や広い腱膜（アポネウローシス）があり、筋の走行や力の伝達方法に応じて多様です。筋と腱の移行部は負荷がかかりやすく、運動時やスポーツで傷害（肉離れ、腱炎など）が起こりやすい場所です。

骨格筋の主な機能

• 運動の生成：関節を越える力を生み出し、体を動かす。
• 姿勢の保持・支持：姿勢を保ち、体幹を安定させる。
• 関節の安定化：関節面を支持して怪我を防ぐ。
• 熱産生：代謝活動によって体温維持に寄与する（特に寒冷時に震えで熱を生成）。
• 代謝的役割：グルコースやアミノ酸の貯蔵・消費、エネルギーバランスに関与。

臨床的・生活上のポイント

骨格筋は加齢や不使用で萎縮（サルコペニア）が進み、筋力低下や転倒リスクの増加につながります。定期的な抵抗運動（筋力トレーニング）や適切なタンパク質摂取は筋量・筋力の維持に有効です。また、神経系の障害（例：運動ニューロン障害、重症筋無力症）や遺伝性筋疾患は筋の機能を損なうため、症状が疑われる場合は専門医の診察が必要です。

以上のように、骨格筋は構造的にも機能的にも複雑で、運動・姿勢・代謝・体温調節など多岐にわたる重要な役割を担っています。

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