科学大好き!アイラブサイエンス!このブログでは、最新科学の?をなるべくわかりやすくコメントします。
動物は地球上のいたるところに様々な姿で生活している。氷の上でアザラシを捕って生活しているシロクマは、食べ物を求め北極海を何十キロも泳ぐことがある。鳥なのに飛ぶことより泳ぐのが得意なペンギンは水中を時速36km/hのスピードで泳ぐことができる。

熱帯のジャングルで、木の枝の上をゆっくり移動するカメレオンは、餌を捕るときには目に止まらぬ速さで舌をのばす。水辺に住むトカゲのなかまバシリスクは、危険が身におよんだ時には水の上をものすごいスピードで走る。

鳥類ではめずらしい夜行性のフクロウは人の100倍も夜目がきくが、眼球は眼窩に固定されているため、動かすことができない。その代わり、頭を真後ろに向けたり、上下を反転させたり、自由に回転させることができる。これは頚骨が12〜14本もあるからで、これは人よりも5〜7本も多く、回しやすい構造になっている。

フクロウ目の羽毛は柔らかく、風切羽の周囲には綿毛が生え、はばたきの音を和らげる効果がある。このため、ほとんど音を立てることなく飛行できる。 フクロウは肉食で小型の哺乳類や他の鳥類、昆虫などを鋭い爪で捕獲し捕食する。

最も様々な環境に適応したのはカツオドリかもしれない。空を飛び、陸地に営巣し、餌を捕るときは水中に飛び込み、水深30mも潜ることができる。親は捕らえた魚を食道の下にある嗉囊(そのう)というふくらみに蓄えておき、雛鳥は親の口に頭を入れ、嗉囊中の半ば消化されたものを食べる。

このように、動物たちは生き残るために特別な運動能力を発達させている。この運動能力を発揮させるのが骨と筋肉を基本にした運動器官である。今日は運動器官について調べる。
(参考HP Wikipedia) 

運動器官とは何か?


運動器官とは、動物が動くための手・足・ひれ・翼などと、それを動かすための骨・軟骨・関節・筋肉・腱・靱帯などを指す。

骨とは何か?


骨は、脊椎動物に見られる骨格系を構成する組織である。人体には、通常は、対称、非対称含めて約200個(200から208個。基本的には206個)の骨が存在する。個人差や年齢差により癒合の状態が異なるので、数には個体差がある。存在する個所から、頭部・体幹・上肢・下肢に分類される。

骨のはたらき
運動に関係するはたらき以外に3つのはたらきがある。
運動:骨は腱によって相互に連結しており、支点・力点・作用点を形成することで体を運動させる。
支持:骨は骨格によって身体のさまざまな器官の重量を支える。
保護:骨は衝撃に惰弱な器官を保護する。頭蓋骨は脳、胸郭は胸部の内臓を収納・保護している。
貯蔵:骨質には無機物、骨髄腔には脂肪が貯蔵されている。進化の過程ではまずカルシウム調節器官として発達してきたものと考えられている。主成分はリン酸カルシウムである。そのため、骨形成にはカルシウム、リン、ビタミンDの摂取が不可欠である。  

骨格とは何か?
骨格(こっかく、もとは骨骼)とは、複数の骨によって構成される構造のこと。生物学では、脊椎動物・棘皮動物では骨は体内にあって、互いにかみ合って全体の構造を支えるようになっている。これを内骨格という。これに対して、節足動物では体表面が固くなっており、体節ごとに硬化した殻を持つ形で、それらが関節によって繋がり、全体でひと繋がりになっている。これを外骨格という。

軟骨とは何か?


軟骨(なんこつ)は、軟骨細胞とそれを取り囲む基質からなる支持器官であり、軟骨組織は血管、神経、リンパ管を欠く。弾力性があり、脊椎動物に比較的発達している。系統進化的には、初期の生物(軟骨魚類など)で骨格の大半を占めていたが、硬骨魚類以降、硬骨組織に取って変わられた。

軟骨は、結合組織に分類され、豊富な細胞外基質と、その中に点在する軟骨細胞が特徴的である。

軟骨における細胞外基質を、軟骨基質という。軟骨基質の主成分は、コンドロイチン硫酸などのプロテオグリカンである。コンドロイチン硫酸は大量の陰電荷を持っており、ナトリウムイオンを引きつける。この時、ナトリウムの水和水が一緒に寄ってくる。このような仕組みで、軟骨は豊富な水分を含んでいる。 

関節とは何か?


関節(かんせつ)とは、骨と骨が連結する部分を表す言葉である。

脊椎動物ではこれは内骨格における骨同士の連結部であり、膝・肘・腰・肩など体中のいたるところにある。

関節には、両骨の間に潤滑油の役目を果たす軟骨や滑膜が存在する。滑膜とは関節をスムーズに動かす為の関節液を作ったり、必要な栄養素を分泌したりする組織。軟骨は骨の表面に、滑膜は関節を包み込むように存在する。

筋肉とは何か?


筋肉(きんにく、英:muscle)とは動物の持つ組織のひとつで、収縮することにより力を発生させるものである。動物の運動は、筋肉によってもたらされる。また、人間が動物を食料とする場合、主として利用するのも筋肉であり、肉と言えば普通は筋肉を意味する。大別すると骨格筋平滑筋に分かれる。

骨格筋の構造
骨格筋は、両端が骨格に接続している筋肉である。関節を介して接続する異なった骨の間を繋ぐ形で配置する。関節に関してその筋肉が収縮すると曲がるものを屈筋、伸ばすものを伸筋と言う。
個々の筋肉は中央部の筋腹と呼ばれる部位と、骨に接続する腱に分かれる。

平滑筋の構造
平滑筋とは横紋筋とは違いサルコメア(筋節)のない筋肉の事であり(アクチン・ミオシンは少量存在する)、血管、膀胱、子宮など、空洞になった器官の「壁」にみられる。消化管では平滑筋は消化物を収縮により運ぶ役割を持ち、一般的にそれは「不随意」で神経による刺激はない。平滑筋細胞は互いにギャップ・ジャンクションによって結ばれていて、比較的ゆっくりと収縮の波を筋肉を通して伝達する。平滑筋細胞は単核で曖昧に動き続ける事ができる。

心筋の構造
心筋の特徴として、動作に必要な神経線維が、通常の神経線維ではなく、特殊心筋と呼ばれる筋群によって興奮が伝達される。従って、肉眼的には神経線維は存在しない。
筋肉の微細構造
筋肉の機能は、極論すると、収縮する事である。筋肉の収縮は、アクチンとミオシンの二種類のフィラメントが摺動(しゅうどう)する事によってもたらされる。アクチンとミオシンは、線維状の高分子で、平行し一部は重なって並んでいる。このフィラメントの並びが骨格筋に外観上の縞模様をもたらしている。フィラメントは複数集まって筋節を形成しており、筋節がひも状につながり筋原線維となる。筋線維はアデノシン三リン酸(ATP)を消費し、フィラメント同士がお互い重なり合うように引き付け合い収縮する。筋線維は本来積極的に伸展する能力は無く、弛緩したときに伸展するのは、骨格筋の場合、対立筋の働きによる外的な作用による。ATPは乳酸となり、運動後の筋肉の疲労は、乳酸によってもたらされるといわれているが、実際は乳酸は良い効果を発揮するという説の方が強い。

腱とは何か?


腱(けん)は、解剖学において骨格筋が骨に付着する部分の筋肉主体部寄りにある結合組織のひとつ。骨と骨とを結合させているものは靱帯という。両生類、爬虫類、鳥類、哺乳類の骨格筋に付属して存在する。骨格筋は全体的に赤色(哺乳類)を示すが、腱はほぼ白色に見える。組成は殆どが線維質であるコラーゲンで、軟部組織としては硬い方に属する。代表的な腱はアキレス腱があり、人体の中では最大のものである。

靱帯とは何か?


靭帯(じんたい)は、強靱な結合組織の短い束で、骨と骨とを繋ぎ関節を形作る。主成分は長いコラーゲンの繊維である。靭帯には関節の可動域を制限する働きもある。尚、骨と骨格筋を繋ぐのは靭帯ではなく腱である。

関節包靭帯は関節包の一部となって関節を包み、機械的な強度を増すのに役立っている。関節包外靭帯は骨と骨とが離れないようにし、関節の安定に役立っている。

靭帯には若干の弾性があり、張力がかかると次第に伸びていく。脱臼した場合、できるだけ早期に整復する必要があるのは、一つにはこのためである。治療が遅れると靭帯が伸び過ぎ、関節の強度が落ち、習慣的な脱臼の元になる。運動をする前にストレッチ運動をするのは、靭帯を伸ばして関節の動きを柔軟にするためである。
 

好きになる解剖学〈Part2〉関節を動かし骨や筋を確かめよう (好きになるシリーズ)
竹内 修二
講談社

このアイテムの詳細を見る
NHKスペシャル 驚異の小宇宙 人体 Vol.5「なめらかな連携プレー~骨・筋肉~」

NHKエンタープライズ

このアイテムの詳細を見る
Bootcamp Elite Mission One: Get Started



このアイテムの詳細を見る

ランキング ブログ検索 ブログランキングへ ブログランキング・にほんブログ村へ ←One Click please