私たちは、筋肉が分子レベルでどのように収縮するかについて、それなりの感覚を持っていると思います。 上腕二頭筋が肘で、そこが手だとすると、これが上腕二頭筋で、曲がっています。少なくともマクロレベルで筋肉がどのように見えるかの図を見たことがあると思いますが、それは両端の骨に繋がっています。 そしてこれが腱で、骨と筋肉をつないでいます。 平滑筋は不随意運動でゆっくりと動く筋肉で、消化管のようなものです。この上腕二頭筋の断面図です。この断面が上腕二頭筋の断面なら、上腕二頭筋と言うのはやめて、一般的にしたいので、その断面を取ります。この断面は、私が切り取ったところで、このように見えます。 腱とこの筋肉の周りの覆いの間に、しかしその覆いは私のCMではエピミシウムと呼ばれ、それは本当に筋肉を覆うだけの結合組織で、筋肉と周囲の骨やこの人の腕にあるかもしれない他の組織の間の摩擦を減らす保護します。 このオレンジ色の組織はゾウリムシと呼ばれ、これも実際の筋肉の内側の結合組織で、ゾウリムシが分割しているものです。 このように、ゾウリムシが周囲を取り囲んでいて、これはすべてゾウリムシです。 この筋繊維は筋膜と呼ばれ、筋膜の内側の結合組織は筋内膜と呼ばれる。ここで筋内膜を描いてみると、結合組織には毛細血管があり、神経がある。 この緑色の結合組織はすべて筋内膜で、この筋内膜の中にあるものはそれぞれ実際の筋細胞です。 これは私たちが知りたかったことですが、筋細胞の中にまで入って、すべてのミオシンフィラメントとアクチンフィラメントがどのように筋細胞の中に収まっているかを理解しようと思います。 筋肉を扱うときによく目にするMyoは筋肉を意味し、Sarcolemmaやsarcoplasmic reticulumのようなSarcoという言葉も出てきますが、これもSarcoという接頭語で、肉という意味です。 サルコウで始まるものは他にもありますから、サルコウは肉ですが、筋肉は肉で、ミオは筋肉ですから、これは筋繊維で、実際の筋肉細胞です。 実際の筋肉細胞は筋繊維と呼ばれ、幅よりも長いので繊維と呼ばれ、このように様々な筋繊維が存在します。これは筋繊維で、数百マイクロメートルの比較的短いものから、数センチメートルのかなり長いものまであります。 核を描くには、筋繊維をもっとうまく描こう。外側の膜に小さな塊を作り、そこに核が収まるようにする。 筋繊維を思い出してください。これは個々の筋細胞の一つで、本当に長いので、複数の核を持っています。この筋細胞の中に入るので、その断面を取ってみましょう。 膜が透明だと想像すると、ここに1つの核があり、ここにも別の核があり、ここにも別の核があります。多核である理由は、長距離でタンパク質が全部届くのを待つ必要がないためです。 この核から筋細胞のこの部分まで、DNAの情報を必要な場所に近づけることができます。ですから、多核になっています。 でも核は筋細胞の膜のすぐ下にあるんだ。前回のビデオで筋細胞の膜のことを何と言ったか覚えているよね。 そして、その断面を見ると、その中に筋原線維と呼ばれるチューブがあります。 光顕微鏡でこれを見ると、小さな筋があるのがわかると思います。 この筋原繊維の内側にはミオシンやアクチンといったフィラメントがあります。そこで、この筋原繊維を拡大してみましょう。 筋繊維は筋肉細胞です。筋繊維は筋肉細胞の中にあるチューブのようなものです。 バンドはこのような感じです。 この小さな黒いもののように、私はそれらを比較的きれいに描くために最善を尽くし、そこに小さな線があるかもしれませんし、同じことがここで繰り返されている。 この用語はすべて、人々が顕微鏡で見て、これらの線を見たとき、それに名前を付け始めたことから生まれたものである。 そして、この距離、あるいはこの部分をIバンドと呼びますが、このIバンドがどのように作用するかについて、これからお話しします。 前回のビデオでお話したメカニズムやユニット、分子との関係です。ですから、もし、ここを拡大して、筋原線維の中に入って、筋原線維の断面を取ってみると、次のようなことがわかります。 このようなものが見えてくると思いますので、これがZバンドになります。 Zバンドで、サルコメアを拡大しています。これは別のZバンドで、アクチンフィラメントがあります。 アクチンフィラメントとアクチンフィラメントの間にミオシンフィラメントがあり、ミオシンフィラメントはこの色で描きます。 ミオシンフィラメントには2つの頭があり、その2つの頭がアクチンフィラメントを這うように動いています。 筋肉が実際に収縮するとどうなるのか、もう一度ここに描きます。私が描いたものよりももっとたくさんの頭がありますが、これで何が起こっているのかがわかります。 前のビデオで見たように、もう一つこちらにもあります。詳しく描く必要はありませんが、aバンドがミオシンのある場所に対応していることがすぐにわかります。 ミオシンのフィラメントは、タイタンによって所定の位置に保持されています。 ミオシンはタイタンで固定されています。これはタイタンでZバンドに結合しています。 ニューロンの終点はここです ニューロンの軸索の終点はここです 運動ニューロンです この人に収縮するように言っています 活動電位があります 活動電位は膜に沿って本当にあらゆる方向に移動します そして最終的には このように見ていくと、小さなT字型の管、横長の管、T字型の管があり、これらは基本的に細胞の中に入っていき、活動電位を伝播し続ける。 アクチンフィラメントに付着したトロポニンがトロポミオシンを邪魔して、ミオシンがATPを使ってアクチンフィラメントに沿って這うように動き出します。 アクチンフィラメントがそのように動くと見ることもできますし、ミオシンがその方向に動きたがるとも言えますが、両側を引っ張ることになります。 ミオシンは一カ所に留まり、アクチンフィラメントは一緒に引っ張られることになります。 筋小胞体がカルシウムを放出しているので、筋繊維にこのような現象が起きると想像できます。 カルシウムは筋原線維に流れ込み、トロポニンや多くのトロポニンに付着することができるのです。 アクチンフィラメントの上にあり、筋肉全体が収縮します。このとき、それぞれの筋肉、筋繊維、筋細胞はそれほど大きな収縮力を持ちませんが、その周りにあるすべての筋肉と結合したとき、もし1つだけ実際に働いていたり、そのうちのいくつかが痙攣するだけなら、実際に仕事をする力を生み出すことになります。