完成⑬：神経と筋肉の生理学

Question 1

網膜の一番内側にある細胞は？

Answer 1

視神経細胞

＊網膜は内側から
視神経細胞→連絡神経細胞(水平細胞、アマクリン細胞、双極細胞)、視細胞(桿体細胞、錐体細胞)の順に配列している。

Question 2

神経組織について。
(　　)：脊髄神経と脳神経
(　　)：脊髄と脳

Answer 2

(末梢)：脊髄神経と脳神経

(中枢)：脊髄と脳

Question 3

神経組織は

神経細胞と(　　)からなる。

Answer 3

グリア細胞

Question 4

神経系の機能的分類。
運動や感覚のような動物性機能、
特に意識的に働く神経系を(　　)と呼ぶ。

Answer 4

体性神経系

Question 5

神経系の機能的分類。

循環のように不随意的、自律的、無意識的に働く神経系を(　　)と呼ぶ。

Answer 5

自律神経系

Question 6

体性神経系の最終効果器は(　　)であり、

自律神経系の最終効果器は(　　)である。

Answer 6

体性神経系：骨格筋
自律神経系：平滑筋、心筋、腺、血管平滑筋、立毛筋

＊神経系の効果器は筋と腺である。

Question 7

随意運動の開始と遂行のために最も重要な経路は(　　)と呼ばれる経路である。

Answer 7

錐体路

Question 8

錐体路(皮質脊髄路)の起始ニューロンは

大脳の(　　)に存在する(　　)である。

Answer 8

運動野

錐体細胞

Question 9

錐体路(皮質脊髄路)の大部分は脊髄前角に関わり、

ここで(　　)にシナプス結合する。

Answer 9

前角細胞

Question 10

前角細胞とこれに支配される骨格筋線維からなる単位を(　　)という。

Answer 10

運動単位

Question 11

筋シナプス後膜の(　　)が閾値を越すと、

筋線維が収縮を起こす。

Answer 11

膜電位

Question 12

筋原線維は円柱状で長さは筋繊維と同じであるが、

その直径は(　　)とかなり細い。

Answer 12

1-2μm

＊１本の筋線維は数百から数千の筋原線維の集まりである。

Question 13

運動神経や副交感神経の末端からは(　　)、

交感神経の末端からは(　　)が放出される。

Answer 13

アセチルコリン

ノルアドレナリン

Question 14

筋細胞の活動電位はT管を伝わり、
(　　)受容体を介して
筋小胞体膜の(　　)受容体を開き、
細胞質にCa2+が放出される。

Answer 14

ジヒドロピリミジン受容体

リアノジン受容体

Question 15

筋肉を引き延ばしたときに発生する張力とは？

Answer 15

静止張力

＊自然長より引き延ばした時に発生する。

Question 16

骨格筋が能動的に発生させた張力とは？

Answer 16

発生張力

＊電気刺激を加えて張力を発生させたとき。

Question 17

自然長より長いときに発生する張力とは？

Answer 17

強縮張力

＊全張力=強縮張力=静止張力+発生張力

Question 18

ミオシン頭部の働きは？

Answer 18

ATPase活性によって、
ATPは加水分解される。
その際に生じるエネルギーを利用して
ミオシンの間にアクチンが滑り込んで筋収縮となる。

Question 19

運動神経からの刺激がなくなるとなると、

Ca2+は(　　)によって筋小胞体に回収される。

Answer 19

Ca2+ポンプ
＊能動輸送
＊やがてトロポニンCからCa2+が解離して、
ミオシンとアクチンが接触不可能になるため筋肉は弛緩する。

Question 20

抑制性の神経伝達物質はを２つ

Answer 20

GABA　(γ-アミノ酪酸)
Gly

＊Cl-チャネル
作用(ー)でてんかん発作

Question 21

GABAの作用がない病気は？

Answer 21

Huntington’s Disease

＊立ち座り繰り返した患者

Question 22

運動の学習の中心となるのは
(　)脳にある(　　)細胞で、
失敗したときに働いていた経路を(　　)で抑制する。

Answer 22

小脳
プルキンエ細胞(樹状突起が無数ある)
GABA

Question 23

抑制性ニューロンを発見した大脳生理学者は？

Answer 23

Eccles

Question 24

IPSPが発生するためのKの細胞内外濃度と

Clの細胞内外濃度とは？

Answer 24

(RT/F) ln ([K]o/[K]i) ＞ (RT/F) ln ([Cl]i/[Cl]o)

＊この条件を満たすためにニューロンは
能動輸送でCl-を細胞外に送り出す必要がある。

Question 25

四肢の運動は屈曲運動に働く(　　)と、

伸展運動に働く(　　)との協同で行われている。

Answer 25

屈筋

伸筋

Question 26

上肢の方は(　　)が多い。

Answer 26

屈筋

＊下肢は伸筋

Question 27

骨格筋のなかにあって，その伸縮状態を感知する受容器のことを何という？

Answer 27

筋紡錘

Question 28

筋紡錘を支配している感覚ニューロンの細胞体は(　　)の神経節に位置する。

このニューロンを(　　)という。

Answer 28

後根

Ia郡感覚ニューロン

Question 29

上腕二頭筋の(　　)を支配するIa郡感覚ニューロンは(　　)を経て脊髄に入り、

(　　)に存在する上腕二頭筋の支配ニューロン(　　)に直接シナプスを形成している。

Answer 29

上腕二頭筋の(筋紡錘)を支配するIa郡感覚ニューロンは(背根)を経て脊髄に入り、

(前角)に存在する上腕二頭筋の支配ニューロン(α運動ニューロン)に直接シナプスを形成している。

Question 30

筋肉の中の筋紡錘の両端にある錘内筋線維というものに結合し筋紡錘の張力を調節しているニューロンとは？

Answer 30

γ-運動ニューロン

線維

Question 31

α運動ニューロンとγ運動ニューロンが関連して動作することを何という？

Answer 31

α-γ連関

Question 32

上腕二頭筋の筋紡錘を支配するIa郡感覚ニューロンの軸索は、

枝分かれし(　　)にシナプスを形成している。

Answer 32

介在ニューロン

＊介在ニューロンは抑制性•興奮性のものも存在する。

Question 33

皮膚に存在する痛みなどを感じる特殊な受容器を何という？

Answer 33

侵害受容器

Question 34

Z線は(　　)で出来た円盤状のもの。

Answer 34

デスミン

Question 35

筋収縮とは(　　　)で放出されるエネルギーを収縮という力学的仕事に変換する過程であるとも言える。

Answer 35

ATPの加水分解

Question 36

白筋はどのようにしてATPを得ている？

Answer 36

解糖

グルコース→ピルビン酸→乳酸の反応

Question 37

赤筋の収縮は比較的緩やかな過程であるから

(　　)によってATPを補給する経路も発達している。

Answer 37

酸素呼吸

Question 38

筋肉は(　　)からリン酸を補給してATPを合成することもできる。

Answer 38

クレアチンリン酸

＊ADP＋クレアチンリン酸→ATP＋クレアチン

Question 39

血流を停止させて筋肉を収縮させた場合、

正常な血流の時と比べてATP量が大きく減少する理由は？

Answer 39

血流の停止によって、
酸素の供給が不十分になり、
解糖しか進行しなくなるため、
解糖のATP産生効率は酸素呼吸に比較すると生井ので、ATPの再生も少なくなる。

Question 40

筋肉が強縮したとき、pHが低下する理由は？

Answer 40

強縮の過程に必要なATPは解糖から供給されるが、

解糖の最終産物は乳酸だからpHが低下する。

Question 41

血流を停止させて強縮させたときのpHの低下が
血流を正常に保ったときのpHの低下よりも
大きい理由は？

Answer 41

血流停止下では解糖しか起こらないので
乳酸の産生量が血流のある条件に比べて増加する。
さらに、産生された乳酸が血流で運びさられることがなく、乳酸は筋肉に蓄積し、酸性が強くなる。

Question 42

嫌気呼吸の過程において、
赤血球や筋肉でグルコースから乳酸を作り、
肝臓で乳酸からグルコースに戻すまでの経路のことを何という？

Answer 42

コリ回路

Cori cycle

Question 43

↓／↑で答えろ。
血流停止時には、
解糖(＋)、乳酸(　　　)
酸素呼吸(ー)、ATP(　　　)
コリ回路(ー)、pH(　　　)　

Answer 43

解糖(＋)、乳酸↑↑
酸素呼吸(ー)、ATP↓↓
コリ回路(ー)、pH↓↓(より酸性になる)

Question 44

強縮に伴って著しく減少する有機リン酸は？

Answer 44

クレアチンリン酸

＊急速な強縮に伴ってADPにリン酸基を供給している。

Question 45

高濃度のK+を急速に血管に注射すると

心臓が停止してしまう理由は？

Answer 45

細胞外の[K+]が急速に上昇し、
心筋の膜電位が脱分極を起こすため
活動電位が発生して無秩序に収縮してしまうため。

Question 46

筋節の長さが3.65μmになると張力が０になる理由は？

Answer 46

筋節が伸びて、

両フィラメントが完全に架橋できなくなった状態なので張力は発生しない。

Question 47

(　　)はアクチンフィラメントとミオシンフィラメントの架橋からなる相互作用によって発生する。

筋節が長くなるにつれて
架橋できる部分が少なくなり、
相互作用が起こりにくくなる。

Answer 47

張力

Question 48

筋肉には素早い収縮を行う(　　)と、

穏やかな収縮を行う(　　)とがある。

Answer 48

速筋(白いから白筋)

遅筋(赤いから赤筋)

Question 49

速筋が白い理由

Answer 49

ミオグロビンがなく、
ミトコンドリアもほとんどないため。

＊ミオグロビンは鉄を含む赤いタンパク質
ミトコンドリアも鉄を含むタンパク質を持つため暗褐色

Question 50

遅筋が赤い理由

Answer 50

ミトコンドリアを多く含む。

細胞容積のおよそ20〜50％がミトコンドリア

Question 51

赤筋が白筋と比べて筋力が低い理由

Answer 51

赤筋はミトコンドリアを多く含むから、

その分、筋線維が少ない。

Question 52

赤筋のATP産生におけるミオグロビンの役割とは？

Answer 52

ミオグロビンはヘモグロビンから酸素を受け取り、赤筋細胞内で貯蔵する。

収縮が起こるとき、
ミオグロビンは酸素をミトコンドリアに供給して
解糖だけではなく、酸素呼吸で
ATPを産生することが可能になるようにしている。

Question 53

白筋において、

CaイオンがATP産生を早めるのはなぜ？

Answer 53

白筋に活動電位が発生する
→筋小胞体からCaイオン放出
→Caイオンがトロポニンに結合
→アクチン-ミオシン架橋
→ミオシン頭部のATPaseの加水分解
→ADP／ATP比が上昇
→PFK活性亢進
→解糖系全体の反応速度上昇

Question 54

解糖系全体の反応速度を調節するkey enzymeはホスホフルクトキナーゼ(PFK)で、

その活性は何によって決まる？

Answer 54

ADP／ATPの比

(ADP／ATP)：↑↑•••ATP不十分のサインなので、PFKは上昇、解糖系の反応速度も上昇する。

(ADP／ATP)：↓↓•••PFK活性は抑制され、解糖系の反応速度は遅くなる。

Question 55

次の機能を担う脳の領域は？

生命の維持に書かせない呼吸や心臓の拍動を調節する。

Answer 55

延髄

Question 56

次の機能を担う脳の領域は？

眼球運動や瞳孔の大きさを調節する。

Answer 56

中脳

Question 57

次の機能を担う脳の領域は？

判断、記憶、想像などの高等な精神活動を営む。

Answer 57

大脳

Question 58

次の機能を担う脳の領域は？

運動の調節を行い、体の平衡を保つ。

Answer 58

小脳

Question 59

次の機能を担う脳の領域は？

多くの感覚系の中継として働き、体温、血圧などを調節する。

Answer 59

間脳

＊間脳は視床と視床下部から成る。

Question 60

間脳は
意識の維持、運動の調節などを行う(　　　)と、
自律神経系の最高中枢であり、体温や血液の調節を行う(　　　)の２つの領域から成る。

Answer 60

視床

視床下部

Question 61

延髄は(　　)に絶えずインパルスを送り(呼吸中枢)、
血管の緊張を維持し、
心臓の拍動を司る。

Answer 61

呼吸筋

Question 62

ヒトの脳のニューロン数はいくつあると推定されている？

Answer 62

およそ100億

＊その10倍の数のグリア細胞がニューロンの働きを助けている。

Question 63

細胞体の切断面を見ると、

脳は(　　)と(　　)から成り立っていることがわかる。

Answer 63

灰白質

白質

Question 64

末梢神経の神経伝達物質を２つ

Answer 64

アセチルコリン

ノルアドレナリン

Question 65

中素神経系の神経伝達物質は
末梢神経のAChとNAに加えて多数あるが、
そのうち(　　)が枯渇するとパーキンソン病を起こす。

Answer 65

ドーパミン

＊ドーパミン動作系のニューロンの機能が亢進すると原核や妄想が起きてくる。

Question 66

細胞体の集合した部分を(　　)、

軸索の集合した部分を(　　)という。

Answer 66

灰白質

白質

Question 67

大脳の灰白質は表面に分布して(　　)と呼ばれる部分と、

白質に囲まれて脳深部に存在する(　　)とがある。

Answer 67

大脳皮質

深部灰白質(基底核)

Question 68

外耳を通った空気の振動(音波)は、中耳の入り口にある(　　)の振動に変えられる。

Answer 68

鼓膜

Question 69

鼓膜が振動すると、中耳の３つの(　　)骨の働きによって、

内耳の基部にある卵円窓が振動する。

Answer 69

耳小

Question 70

卵円窓が振動すると(　　)を満たすリンパ管が振動し、その中にある(　　)を振動させる。

Answer 70

蝸牛管

基底膜

Question 71

基底膜の上には(　　)があり、

これが音の検出器となっている。

Answer 71

聴細胞

有毛細胞

Question 72

気体と液体とでは密度が大きく異なるため、
空気の振動をそのままリンパ液に伝えることは不可能。
そこで(　　)は広い面積で空気の振動エネルギーを集め、
(　　)を介して約1/20の面積の卵円窓に伝える。
これによって外耳の空気の振動の(　　)が約20倍に高められ、
リンパ液を押せるようになり、
音の振動エネルギーの40％以上がリンパ液に伝えられる。

Answer 72

鼓膜
耳小骨
振幅

Question 73

聴細胞は脳への信号を送る神経線維と接しているが、

この部分をなんという？

Answer 73

シナプス

Question 74

興奮した聴細胞からは神経伝達物質が放出され、

その結果、聴神経に(　　)イオンが流入して活動電位が発生する。

Answer 74

Na

Question 75

音の強弱は聴神経の活動電位の(　　)と関係がある。

Answer 75

発生頻度

Question 76

一方、音の高低は(　　)の場所で区別されている。
低い音の場合、
(　　)の振動の振幅は
蝸牛管の頂部ほど(　　)いと考えられている。

Answer 76

蝸牛管
基底膜
高

Question 77

視細胞でとらえた光の信号は、

網膜内の(　　)を経由して神経節細胞へ伝えられる。

Answer 77

連絡神経細胞

Question 78

神経節細胞の(　　)は束となって網膜を貫き視神経と成る。

Answer 78

軸索

＊この部分には視細胞が存在しないので光を感じない。

Question 79

光を感じない領域は17世紀のフランスの学者マリオットが発見したので、

マリオットの盲点または(　　)と言われる。

Answer 79

盲班

視神経乳頭

Question 80

ブドウ膜は視覚に関係する３つの部位の総称だがそれらは？

Answer 80

①虹彩
②毛様体
③脈絡膜

＊ブドウ色(紫)でメラニンが豊富

Question 81

眼の遠近調節について。
近くを見るとき
毛様体：
レンズ：
チン小帯：

Answer 81

毛様体：収縮
レンズ：厚く
チン小帯：緩む

Question 82

眼の遠近調節について。
遠くを見るとき
毛様体：
レンズ：
チン小帯：

Answer 82

毛様体：弛緩
レンズ：薄く
チン小帯：緊張

Question 83

網膜の中心部：
神経の出口、視細胞がない：
脳へとつながる：
黒目の部分：
レンズの役割：
視細胞がある：
血管に富む、毛様体とつながる：
眼球を保護、角膜と繋がる：

Answer 83

網膜の中心部：黄斑
神経の出口、視細胞がない：盲班
脳へとつながる：視神経
黒目の部分：瞳孔
レンズの役割：水晶体
視細胞がある：網膜
血管に富む、毛様体とつながる：脈絡膜
眼球を保護、角膜と繋がる：強膜

Question 84

錐体細胞は網膜の中央部に集中して存在し、

この部分を(　　)という。

Answer 84

黄斑

＊桿体細胞は黄斑以外の周辺部に分布

Question 85

弱い光の星を見るとき、

その星を凝視すると見えにくい理由

Answer 85

凝視すると黄斑に像を結ぶが、
黄斑には強光下で働く錐体細胞が集中して分布していて、
弱光下で働く桿体細胞が存在しないから。

Question 86

眼に入る光の両を調節するのが(　　)で、
放射状の筋肉(　　)と
輪状の筋肉(　　)とがある。

Answer 86

虹彩
放射状：瞳孔散大筋
輪状：瞳孔括約筋

Question 87

明所では(　　)が収縮し、
瞳孔が縮小されるがこれらの反応の中心は(　　)で、
このような反射を(　　)という。

Answer 87

瞳孔括約筋
中脳
瞳孔反射

Question 88

(　　)神経：瞳孔散大筋の収縮

(　　)神経：瞳孔括約筋の収縮

Answer 88

(交換)神経：瞳孔散大筋の収縮

(副交感)神経：瞳孔括約筋の収縮

Question 89

暗いところから明るいところに出ると、
網膜の(　　)に蓄積されていた(　　)が急激に分解され、
それによって(　　)が過度に興奮し、
まぶしく見える。

Answer 89

暗いところから明るいところに出ると、
網膜の(桿体)に蓄積されていた(ロドプシン)が急激に分解され、
それによって(桿体)が過度に興奮し、
まぶしく見える。

Question 90

脳では表面と深部に、
脊髄では内部に神経細胞体の集団があるが
それを何という？

Answer 90

灰白質

Question 91

脳表面の灰白質は、特に何とよばれる？

Answer 91

皮質

Question 92

脳表面の灰白質は皮質と呼ばれるが、

それ以外の部分は軸索が走っており(　　)と呼ばれる。

Answer 92

白質

Question 93

(　　)：脊髄の外側は多数の神経軸索の通り道

(　　)：脊髄の内側は神経細胞の細胞体が集団

Answer 93

(白質)：脊髄の外側は多数の神経軸索の通り道

(灰白質)：脊髄の内側は神経細胞の細胞体が集団

Question 94

大脳の深部にも神経細胞体があり、

この灰白質は何という？

Answer 94

大脳基底核

basal ganglia

Question 95

大脳が反射に及ぼす影響について簡潔に説明せよ。

Answer 95

脊髄反射が運動に不都合をもたらす場合、

大脳はこの反射を抑制することが出来る。

Question 96

神経系は、意識的•随意的に関わる(　　)神経系と、

無意識的•不随意的な制御に関わる(　　)神経系とに大別される。

Answer 96

神経系は、意識的•随意的に関わる(体性)神経系

無意識的•不随意的な制御に関わる(自律)神経系

Question 97

２つの自律神経系は視床下部に発するが、それぞれの走行は大分異なる。
交感神経系ニューロンの軸索は、
中枢神経系内を(　　)•(　　)まで走ってシナプスを作り、ニューロンを変える。
副交感神経系ニューロンは(　　)•(　　)でシナプスを作ってニューロンを変えている。

Answer 97

交感神経系：胸髄•腰髄

副交感神経系：延髄•仙髄

Question 98

手にいく神経を3つ

Answer 98

①正中神経：親指の運動に制限
②尺骨神経
③橈骨神経(トウコツ)：脇下で圧迫されてザック麻痺(Saturday Night Palsy)

＊手根管症候群では、正中神経が圧迫されている。

Question 99

神経菌接合部の潜時は、これらの和である。
①(　　)に必要な時間
②(　　)の放出に必要な時間
③AChを受容した(　　)が活動電位を発生するまでの時間

Answer 99

①伝導
②ACh
③終板

Question 100

心臓移植が可能な理由は？(3つ)

Answer 100

①脳死ドナーでは全神経系は機能を停止している。
②心臓には自動能があるので、しばらくの間は拍動している。
③②の間に心臓を摘出すれば、心臓は自動能を保っている。摘出した移植心は、レシピエント体内で自動能を再開するから心臓移植が可能である。

Question 101

脳死ドナーから心臓をって既出することが正当化される理由は？

Answer 101

心臓には自動能があるので、しばらくの間は拍動しているが、脳死ドナーは絶対に心停止に陥るから、心臓の摘出が正当化される。

Question 102

運動神経とその運動神経に支配される筋線維をまとめて何という？

Answer 102

運動単位

Question 103

筋細胞膜に生じた興奮が筋収縮を起こすまでの過程を何という？

Answer 103

興奮収縮連関

Question 104

筋肉組織は筋繊維とよばれる細胞が集まっていて、

骨格筋ではそれが(　　)を介して骨に結合している。

Answer 104

腱

Question 105

骨格筋を支配する運動神経の軸索は脊髄の(　　)を通って骨格筋に分布する。

Answer 105

前根

Question 106

運動神経の末端は先分かれしており、

多数の筋繊維と(　　)を形成している。

Answer 106

神経筋接合部

Question 107

ATP→ADP＋Pi：G1
クレアチンリン酸→クレアチン＋Pi：G2

ΔGの絶対値はどちらが大きいか？

Answer 107

クレアチンリン酸＋ADP→クレアチン＋ATP
G2ーG1＜０
G2＜G1＜０
[G2]＞[G1]

Question 108

筋肉が短時間に激しい運動を行った時、
産生される物質は何？
また、その物質はどのような運命をたどるか？

Answer 108

物質：乳酸

運命：肝臓に送られ、糖新生に使われる。(Cori回路)

Question 109

視覚情報は視床の( )を経由し、ここでシナプスを変える。

Answer 109

外側膝状体

Question 110

聴覚情報は視床の( )が中継を行っている。

Answer 110

内側膝状体