筋肉が縮むしくみを流れでたどる｜Ca²⁺とクロスブリッジ

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出発点：運動神経からの信号

運動神経の終末からアセチルコリンが出て、筋線維のニコチン受容体に結合します（神経筋接合部）。

信号を受けとった筋線維は？

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筋線維の膜が興奮し、T管で奥へ

筋線維の膜に活動電位が起こり、T管を通って筋線維の奥まで伝わります。

奥に届いた信号は、何を起こす？

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筋小胞体からCa²⁺が出る

信号を受けた筋小胞体が、蓄えていたCa²⁺を細胞の中に放出します。

Ca²⁺は、何に結合する？

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トロポニンにCa²⁺が結合する

Ca²⁺がトロポニンに結合すると、トロポミオシンがずれて、アクチンの結合部位が現れます。

現れた結合部位に、何がつく？

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ミオシンが首を振る（クロスブリッジ）

ミオシン頭部がアクチンに結合し、首を振ってアクチンを引き寄せます。

これをくり返すと？

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サルコメアが短くなる

首振りをくり返し、アクチンがミオシンの間に滑りこんでサルコメアが短くなり、筋が縮みます（滑走説）。

信号が止まると？

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Ca²⁺を戻して、ゆるむ

信号が止まると、Ca²⁺はATPを使うポンプで筋小胞体に戻され、トロポミオシンが再び結合部位をふさいで筋がゆるみます。

筋の種類で、しくみは違う？

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骨格筋・心筋・平滑筋

骨格筋は神経の指令で、心筋は自分のリズム（刺激伝導系）で縮みます。平滑筋はゆっくり縮み、トロポニンではなくカルモジュリンがCa²⁺を受けとります。

流れのどこが崩れると、病気になる？

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病気と薬

• 重症筋無力症：アセチルコリン受容体への自己抗体で、信号が伝わりにくくなる（巨大食道症を伴う犬も）
• 筋弛緩薬：ニコチン受容体をふさぎ、手術中に筋をゆるめる
• 悪性高熱症：吸入麻酔薬などで筋小胞体からCa²⁺が出続け、体温が急上昇する
• 低カルシウム血症：神経と筋が興奮しやすくなり、けいれんが起こる