筋紡錘の国家試験対策|錘内筋・核袋線維・Ⅰa線維を簡単に解説

骨格筋と筋紡錘のイラスト 国試対策
ダイ吉
ダイ吉

こんにちは、専門学校教員で
理学療法士のダイ吉です!

本日のテーマは、筋紡錘です。

筋紡錘は、名称が多くてややこしいですよね。

錘内筋、錘外筋、核袋線維、核鎖線維、Ⅰa線維、Ⅱ群線維、γ運動ニューロン…。

プク太
プク太

もう、すでにこの時点で

嫌なんですけど…。

ダイ吉
ダイ吉

大丈夫。順番に整理すれば、

そんなに難しくないよ。

筋紡錘を理解しておくと、伸張反射や深部腱反射などの問題にも応用できます。

この記事では、国家試験で必要になる筋紡錘の知識を、シンプルに整理していきます。


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筋紡錘とは?役割をまず理解しよう

筋紡錘は、骨格筋の中にある感覚受容器です。

難しく考えず、筋肉がどれくらい伸ばされたのかを“感じ取るセンサー”だと思ってください。

筋が伸ばされると、その情報を筋紡錘が感知して、感覚神経を通して脊髄へ伝えます。

そして、その情報をきっかけに筋が収縮する仕組みが伸張反射です。

伸張された筋と収縮する筋を比較したイラスト

打腱器で叩くと、関節がピクっと動く深部腱反射も、この筋紡錘が関係しています。

プク太
プク太

筋肉が伸ばされたことに

気づくセンサーか。

ダイ吉
ダイ吉

そう。まずはそれだけ

分かればOK!

筋紡錘について勉強するときは、いきなり神経の名前を暗記するのではなく、

① 筋紡錘の中に何があるのか
② どんな神経がつながっているのか
③ 伸ばされた情報がどこへ行くのか

この順番で考えると分かりやすくなります。

筋紡錘の構造|錘内筋と錘外筋

まずは、筋紡錘の中と外を整理しましょう。

骨格筋の中にある筋紡錘には、小さな筋線維が入っています。

これを、錘内筋線維と呼びます。

一方、普段私たちが筋肉として収縮させている大部分の筋線維は、錘外筋線維です。

プク太
プク太

錘の中だから錘内筋。

その外だから錘外筋か。

ダイ吉
ダイ吉

そのまんまだね。

錘外筋の中に筋紡錘がある解説イラスト

ここで重要なのは、錘内筋と錘外筋では役割が違うことです。

錘内筋
→ 筋紡錘の感度調節などに関係する

錘外筋
→ 実際に力を発揮する骨格筋線維

まず、この違いを区別してください。

錘内筋を構成する核袋線維と核鎖線維

錘内筋線維は、さらに大きく2種類に分けられます。

  • 核袋線維(かくたいせんい)
  • 核鎖線維(かくさせんい)

名前の由来は、中央にある核の並び方です。

核袋線維と核鎖線維のイラスト

核袋線維は、中央部分に核が集まってます。

核鎖線維は、核が鎖のように並んでます。

国家試験では、この2つと感覚神経との組み合わせがよく問われます。

筋紡錘の感覚神経|Ⅰa線維とⅡ群線維

筋紡錘が感知した情報を、脊髄へ運ぶ代表的な神経は以下の2つ。

  • Ⅰa線維(ワンエーせんい)
  • Ⅱ群線維(にぐんせんい)

まず、核袋線維を担当するⅠa線維

Ⅰa線維は一次終末とも呼ばれ、筋の長さの変化や、どれくらい速く伸ばされたかという情報に強く反応します。

次に、核鎖線維を担当するⅡ群線維

Ⅱ群線維は二次終末とも呼ばれ、主に筋の長さに関する情報を伝えます。

核袋線維に巻きつくⅠa感覚神経と、核鎖線維に巻き付くⅡ群線維のイラスト

国試対策では、まず次の組み合わせを整理してください。

Ⅰa線維
 → 一次終末
 → 筋の伸張速度にも強く反応

Ⅱ群線維
 → 二次終末
 → 筋の長さを主に伝える

プク太
プク太

ⅠaとⅡが、また覚えづらい…。

ダイ吉
ダイ吉

じゃあⅠaから覚えよう。

核袋線維とⅠa線維の組み合わせを覚えるなら

「袋といえばポチ袋」

「ポチ袋をもらうのは1月」

ポチ袋とⅠa感覚神経と核袋線維のイラスト

「だから袋はⅠa 線維」

で覚えると忘れないですよ!

プク太
プク太

ポチ袋 → 1月 → Ⅰか

ダイ吉
ダイ吉

そう。これなら試験中に

思い出せるでしょ。

ただし、実際の筋紡錘では感覚神経と核袋・核鎖線維が完全に1対1で対応しているわけではありません。

国家試験では、

  • 核袋線維とⅠa線維
  • 核鎖線維とⅡ群線維

この関係が、選択肢として問われることが多いため、まずこの組み合わせを中心に整理しておきましょう。

筋紡錘の運動神経|γ運動ニューロンとα運動ニューロン

次は運動神経です。

ここも国家試験ではよく出ます。

筋紡錘の錘内筋線維を支配するのは、

γ運動ニューロンです。

γ運動ニューロンが働くことで錘内筋線維の両端が収縮し、筋紡錘が筋の伸張を感知しやすい状態に調整されます。

一方、
α運動ニューロン

が支配するのは錘外筋線維です。

錘外筋を支配するα運動ニューロンと、錘内筋を支配するγ運動ニューロンのイラスト

整理すると、

γ運動ニューロン
 → 錘内筋線維

α運動ニューロン
 → 錘外筋線維

です。

プク太
プク太

γが錘内筋で、αが錘外筋ね。

ダイ吉
ダイ吉

ここは、絶対に逆に

しないようにね!

これだけ覚えておけば、

“錘内筋はα運動ニューロンに支配される”

という選択肢を見た瞬間に、これは違うと判断できます。

【反射弓について】
伸張反射は筋紡錘 → Ⅰa線維 → 脊髄 → α運動ニューロン → 錘外筋の流れで筋が収縮します。この一連の経路を反射弓(はんしゃきゅう)と呼びます。

筋紡錘の理解度確認テスト

ここまで覚えられたか、何も見ないで確認してみましょう。

Q1:筋紡錘の中にある筋線維を何という?

[    ]

Q2:錘内筋線維を構成する2つの線維は?

[    ]
[    ]

Q3:筋紡錘からの求心性線維を2つ答えよ。

[    ]
[    ]

Q4:一次終末とも呼ばれる感覚線維は?

[    ]

Q5:錘内筋線維を支配する運動ニューロンは?

[    ]

Q6:錘外筋線維を支配する運動ニューロンは?

[    ]


【解答】

Q1:錘内筋線維

Q2:核袋線維、核鎖線維

Q3:Ⅰa線維、Ⅱ群線維

Q4:Ⅰa線維

Q5:γ運動ニューロン

Q6:α運動ニューロン

プク太
プク太

思ったより整理できた!

ダイ吉
ダイ吉

名称をバラバラにしないで

覚えるのがコツだね。

筋紡錘の国家試験問題にチャレンジ

では、実際に国家試験問題を解いてみましょう。


Q1.筋紡錘について正しいのはどれか。
(第48回 午後63)

  1. 二次終末は核鎖線維に比べ核袋線維との結合が強い
  2. 手の虫様筋に比べ上腕二頭筋で高密度に存在する
  3. Ⅱ群線維は筋紡錘の動的感受性を調整している
  4. Ⅰa線維は核袋線維からの求心線維である
  5. 錘内筋はα運動ニューロンに支配される

Q2.筋紡錘で誤っているのはどれか。
(第42回 午後23)

  1. 伸張反射の受容器である
  2. Ib群線維は核袋線維に終末をもつ
  3. Ⅱ群線維は核鎖線維に終末をもつ
  4. γ線維は感度を調整する
  5. 錘外線維と並列に配置している

Q3.筋紡錘で正しいのはどれか。
(第46回 午後62)

  1. 錘外筋の筋線維と平行に存在する
  2. 求心性線維はIb群に属する
  3. α運動ニューロンの支配を受ける
  4. 一次終末は主に核鎖線維に終止する
  5. 二次終末は主に伸張の速度を検知する

Q4.伸張反射の反射弓を構成しないのはどれか。(第41回 午後22)

  1. 筋紡錘
  2. 錘外筋線維
  3. Ⅰa線維
  4. Ib群線維
  5. α線維
ダイ吉
ダイ吉

答えは、この記事の最後に

載せておきます。

最後に30秒で整理!

筋紡錘は名称が多いため、全部を一気に覚えようとすると混乱します。

まずは、次の組み合わせを整理してください。

錘内筋線維
 → 核袋線維・核鎖線維

感覚神経
 → Ⅰa線維・Ⅱ群線維

運動神経
 → γ運動ニューロン

錘外筋線維
 → α運動ニューロン

そして伸張反射では、

筋紡錘
 → Ⅰa線維
 → 脊髄
 → α運動ニューロン
 → 錘外筋収縮

という流れを押さえておけばOKです。

特に、
袋といえばポチ袋
 → ポチ袋は1月
 → だから核袋とⅠa

この組み合わせは忘れないようにしましょう。

筋紡錘は単独で1問取れるだけでなく、伸張反射や深部腱反射を理解する土台にもなります。

▶Ⅰbも理解したい人はこちら!
関連記事 Ⅰb抑制(ワンビー抑制)とは?腱紡錘の仕組みを簡単に解説

名称だけを丸暗記するのではなく、「これは筋なのか?感覚神経なのか?運動神経なのか?」と分類しながら覚えてみてください。

ダイ吉
ダイ吉

それでは、本番で筋紡錘の

問題が解けますように!

【過去問の答えです】
 Q1:4
 Q2:2
 Q3:1
 Q4:4