115AM026｜第115回 看護師国家試験 過去問

正答

4

この問題のポイント

骨格筋の収縮は「滑り説」と呼ばれるメカニズムで説明され、アクチンとミオシンのフィラメントが互いに滑り込み、重なることでサルコメアが短縮します。この過程でフィラメント自体の長さは変化せず、変化するのはその間の重なり具合です。この「フィラメントの長さは変化しない」という点が、本問の正解を導きます。

解説

骨格筋の収縮は、運動神経からアセチルコリンが放出され、筋線維に活動電位が伝わる。その電位はT管を経て筋小胞体に伝わり、細胞内にカルシウムイオンが放出される。カルシウムがトロポニンに結合し、トロポミオシンが移動してアクチンの結合部位が露出する。その後、ミオシンの頭部がアクチンに結合し、ATPの加水分解によって「首振り運動（パワーストローク）」が起こり、フィラメントが滑り込む。この結果、I帯やH帯が縮み、サルコメア全体が短縮するが、ミオシンフィラメントの長さは常に一定である。A帯の幅が変化しないことから、ミオシンフィラメントの長さは変化しないことが確認できる。

選択肢の確認

1．アクチンがATP を消費する。：誤。ATPを消費するのはミオシン頭部であり、アクチンはエネルギー消費をしない。
2．細胞外カルシウムイオンが必要である。：誤。骨格筋では細胞外Ca²⁺は必須ではない。Ca²⁺は筋小胞体から放出される。
3．筋収縮の結果、グリコゲンが蓄積される。：誤。収縮中はグリコゲンが分解されてATP生成に使われる。蓄積は起こらない。
4．ミオシンフィラメントの長さは変化しない。：正。滑り説ではフィラメント自体の長さは変化せず、重なりが変化する。

覚えるポイント

「フィラメントは滑るが縮まない」という点を押さえる。収縮はサルコメアの短縮であり、その中でA帯（ミオシン領域）が一定であることが鍵。これにより、骨格筋の収縮メカニズムを正確に理解できる。