Back to chapter

20.6:

骨格筋線維の分類

JoVE Core
Biology
A subscription to JoVE is required to view this content.  Sign in or start your free trial.
JoVE Core Biology
Classification of Skeletal Muscle Fibers

Languages

Share

骨格筋は主に3種類の筋繊維,遅筋ひとつと速筋ふたつで 構成されており,それぞれは収縮の速度と 持続時間に基づいて 特定の機能に適応しており,筋肉に力を与える ATPのエネルギー源としても用いられます。最初に用いられるのは,マラソンのような 持久力を要する活動のために 長時間にわたって 繰り返し筋肉収縮を 持続することができる,タイプIの遅収縮酸化繊維です。多くの毛細血管と豊富なミオグロビン、すなわち有酸素エネルギーの形として 血液からの酸素貯蔵を貯蔵して 細胞内に拡散させる色素とによって 富化されるので,これらは一般的に赤繊維とよばれます。2つ目のタイプ、タイプIIA速収縮酸化繊維は、収縮速度が速く、スプリントに必要な、動力と速度を必要とする 有酸素エネルギー源を主に使用します。構造的には,遅筋のものと 非常によく似ています。3つ目のグループであるIIBタイプの速収縮型解糖繊維は、急速にそして大きな力で収縮しますが、短命のグリコーゲンが エネルギー源として確保されているため疲労は急速に起こり,パワーリフティングのような激しく短い運動に適しています。この大きな白い繊維は,血液供給とミオグロビン含有量が少なく,血液から拡散する酸素や栄養素には依存しません。全体的には、筋繊維タイプの分布は 主に遺伝によって決まりますが,血中のホルモンレベルを上げ、筋肉に与える トレーニングの種類を変えることによっても 変化させることができます。

20.6:

骨格筋線維の分類

骨格筋は、筋収縮を可能にするエネルギーを供給するために、絶えずATPを生産しています。骨格筋の筋線維は、収縮速度やATPの産生方法の違い、またそれらに関連する身体的な違いにより、I型、IIA型、IIB型に分類されます。ほとんどの人間の筋肉には、比率は異なるものの、この3種類の筋繊維がすべて含まれています。

遅筋型筋線維

I型筋繊維は、毛細血管が多く、酸素を貯蔵するタンパク質であるミオグロビンが多いため、赤く見えます。タイプIの筋線維は、タイプIIの筋線維に比べて、酸化的リン酸化によってATPを生成するミトコンドリアの数が多いです。

酸化速度の遅い筋線維は、酸素とブドウ糖を使った好気性呼吸でATPを生産します。

酸化速度の遅い筋線維は、酸素とグルコースを含む好気性呼吸によってATPを生産します。I型線維は、主にトリグリセリドと呼ばれる脂肪物質としてエネルギーを貯蔵しています。

速筋繊維

II型、つまり速筋の筋線維は、しばしば白く見えます。I型筋線維と比較して、II型筋線維は神経信号を受け取り、より早く収縮しますが、収縮時間は短く、疲労も早いです。タイプIIの筋線維は、主にATPとクレアチンリン酸としてエネルギーを蓄えます。

タイプIIA(高速酸化型)の筋線維は、主に好気性呼吸でATPを生産します。

タイプIIA(高速酸化型)の筋線維は、主に有酸素呼吸でATPを生産するが、嫌気性呼吸も行います。タイプIIB(解糖系)の筋線維は、主に嫌気性呼吸を行いますが、好気性呼吸に比べて1サイクルあたりのATP生産量は少なくなります。そのため、タイプIIBの筋線維は他のタイプの筋線維よりも速く疲れます。

最近、科学者たちは、IC、IIC、IIAC、IIABといった、他のタイプの中間的な特徴を持つ筋線維をさらに発見しました。

Suggested Reading

Greising, Sarah M, Heather M Gransee, Carlos B Mantilla, and Gary C Sieck. “Systems Biology of Skeletal Muscle: Fiber Type as an Organizing Principle.” Wiley Interdisciplinary Reviews. Systems Biology and Medicine 4, no. 5 (2012). [Source]

Wilson, Jacob M., Jeremy P. Loenneke, Edward Jo, Gabriel J. Wilson, Michael C. Zourdos, and Jeong-Su Kim. “The Effects of Endurance, Strength, and Power Training on Muscle Fiber Type Shifting.” The Journal of Strength & Conditioning Research 26, no. 6 (June 2012): 1724. [Source]