主な違い – 心筋 vs 骨格筋 vs 平滑筋
心筋、骨格筋、平滑筋は、人体に存在する3種類の筋肉です。
体内の筋肉の主な働きは、体を動かしたり、姿勢を維持したりすることです。
筋肉運動は、血液、リンパ液、消化器官内の食物などの物質の通過を助ける。
心筋と平滑筋の主な違いは、心筋は心臓の不随意筋運動を行い、心臓が全身に血液を送り出すのを助ける。
一方、骨格筋は骨の不随意筋運動を行い、歩く、走る、書くなどの身体運動を助ける。
平滑筋は内臓の不随意筋運動を行い、消化、排尿、呼吸などの身体機能を助ける。
心筋とは
心筋は、心臓にのみ存在する筋肉組織の一種である。
心筋は、高度に調整されたリズミカルな筋収縮によって、動物の全身に血液を送り出すことに関与している。
心筋細胞はY字型の細胞で、骨格筋より短く、幅が広い。
心筋細胞はY字型の細胞で、骨格筋より短く、幅が広い。
高エネルギーを必要とする筋肉であるため、心筋細胞は多くのミトコンドリアとミオグロビンで構成されている。
心筋細胞は、アクチンとミオシンの配列によって筋が形成されている。
ミオシンフィラメントが太く配列しているため、心筋細胞には黒い帯が形成され、筋状になる。
明るい色の帯は、アクチンフィラメントがゆるく配列しているために起こる。
心筋の構造を図1に示す。
図1: 心筋の構造
心筋細胞は3〜4個の心筋細胞と接触している。
各細胞の重なり合う領域は、細胞膜に指状の延長を形成する。
これらの構造はインターカレーテッドディスクと呼ばれる。
インターカレートディスクの構造により、2つの細胞の間にギャップジャンクションやデスモソームが形成され、2つの細胞間の電気化学信号の通過が可能になる。
そのため、心筋は波のようなパターンで非常に速く収縮することが可能である。
心筋の中にあるペースメーカー細胞は、心筋が自分自身のリズムで収縮することを可能にする、いわゆる「自己リズム性」を持っている。
このように、ペースメーカー細胞は心筋を刺激する機能単位であり、ペースメーカー細胞はシンシチウムと呼ばれる。
ペースメーカー細胞はまた、自律神経系から心拍数を増加または減少させるためのニューロン信号を受信する。
心筋細胞の活動電位は比較的長い。
心筋は「プラトー」と呼ばれる持続的な脱分極で構成されている。
プラトーは、チャネルタンパク質による心筋細胞へのカルシウムイオンの進入によって支配されている。
この持続的な脱分極により、心筋はより長く収縮することができる。
骨格筋とは
骨格筋とは、一般的に骨格に付着し、随意的に制御されている筋のことである。
体の位置によって、大きさや形、繊維の配列が異なる。
骨格筋は数千の円柱状の細胞からなり、それらは個々に内膜と呼ばれる結合組織の鞘に包まれている。
この包まれた筋細胞は束ねられ、再び結合組織鞘で包まれる。
この結合組織の鞘をエピミシオンという。
筋の形成には、筋細胞束のいくつかの区画が関与している。
それぞれの筋細胞束は筋繊維と呼ばれる。
それぞれの筋繊維は、筋周と呼ばれる結合組織の鞘に包まれている。
結合組織の層は、筋細胞の支持と保護を行う。
図2に骨格筋の構造を示す。
骨格筋は腱によって骨に付着している。
骨格筋の主な機能は収縮であり、骨格筋の収縮は末梢神経系に支配されている。
骨格筋は、運動や移動の補助を行う。
骨格筋の内部には血管があり、筋肉に栄養と酸素を供給している。
平滑筋とは
平滑筋とは、腸などの内臓に存在する筋繊維の一種で、高度な秩序を持たない筋肉です。
平滑筋は、膀胱、胃、腸、子宮、血液の毛細血管の壁などの臓器に存在する。
平滑筋は不随意筋であり、筋が通っていない。
筋細胞の形状は紡錘形で、核は中央に1つだけある。
平滑筋の細胞は線条化されていない。
平滑筋のペースメーカー細胞が自律神経の活動電位をトリガーして、平滑筋細胞を収縮させる。
平滑筋のモーターユニットを図3に示す。
図3：平滑筋のモーターユニット
通常、平滑筋の収縮は単一ユニットで行われる。
しかし、目の虹彩、気管、大動脈などでは、複数個の平滑筋が見られる。
自律神経の神経線維は、静脈瘤と呼ばれる神経伝達物質で満たされた膨らみを形成している。
単体の平滑筋細胞はギャップ結合で互いに結合し、1つのユニットとして収縮する。
心臓を除く内臓器官には単体平滑筋細胞が存在する。
内臓平滑筋は、中空臓器に機械的ストレスを与えると、直ちに収縮するストレス解放反応を示す。
多細胞平滑筋はギャップ結合でつながっていないため、電気的な結合はしていない。
平滑筋の主な機能は、循環器系での体液の通過と消化器系での食物の通過を促進することである。
図4は、単一ユニットの平滑筋の収縮を示したものです。
図4：単体平滑筋の収縮
心筋の骨格筋と平滑筋の類似性
- 心筋、骨格筋、平滑筋は、動物の体の筋肉組織をまとめて形成しています。
- それぞれの筋肉は、身体の内外の運動に関与している。
- 各タイプの筋肉の調節は、身体の神経系によって行われる。
心筋の骨格筋と平滑筋の違い
定義
心臓の筋肉。
心筋は、心臓にある筋肉の一種で、全身に血液を送り出す役割を担っています。
骨格筋。
骨格筋は、一般的に骨格に接続されている筋であり、随意的な制御下にある。
平滑筋。
平滑筋は筋繊維の一種で、腸や他の内臓に見られる高度に秩序化されていない筋肉です。
筋肉の動き
心臓の筋肉。
心筋は不随意筋の運動を行う。
骨格筋。
骨格筋は、随意筋運動を行う。
平滑筋。
平滑筋は不随意筋運動を行う。
所在地
心筋。
心筋は、心臓にのみ存在する。
骨格筋。
骨格筋は、骨と皮膚に付着しています。
平滑筋(へいかつきん) 平滑筋は、内臓の壁を覆っている細胞です。
機能
心筋。
心筋は、血液を全身に送り出す役割を担っています。
骨格筋 骨格筋は、関節を動かし、歩く、走る、字を書くなどの体の動きを助ける。
平滑筋(へいかつきん) 平滑筋は、腸や血管などの内臓を動かし、消化や排尿、呼吸などの体の機能を助けます。
構造
心筋。
心筋は細胞の枝分かれした鎖で構成され、1つの核を持つ多孔質の層間ディスクで連結されている。
骨格筋 骨格筋：非常に長い円筒形の多核細胞からなる。
平滑筋。
平滑筋は、単一で先細りの単一核細胞からなる。
ストリエーション
心筋。
心筋細胞は多くの筋原線維が規則正しく配列され、筋状になっている。
骨格筋。
筋原線維が整然と並び、筋状になっている。
平滑筋。
平滑筋は筋原線維が整然と並んでいる。
しかし、筋原線維の数は少なく、長さもまちまちです。
自己刺激
心筋。
心筋は自己刺激性です。
インパルスは1つの細胞から別の細胞へ広がる。
骨格筋。
骨格筋：骨格筋は自己刺激しない。
体性運動ニューロンによって各筋繊維が支配されている。
平滑筋。
平滑筋細胞は自己刺激性です。
インパルスは1つの細胞から別の細胞へ伝播する。
レギュレーション
心筋。
心筋は、神経系、内分泌系、および様々な化学物質によって制御されている。
骨格筋。
骨格筋は、神経系の制御下にある。
平滑筋。
平滑筋は、神経系、内分泌系、様々な化学物質、および伸縮の制御下にある。
エネルギー必要量
心筋。
心筋のエネルギー必要量は中程度である。
骨格筋。
骨格筋は高いエネルギー要求量を持っています。
骨格筋の細胞には、ミトコンドリア、ミオグロビン、クレアチンが多く存在する。
平滑筋。
平滑筋はエネルギー要求量が少ない。
収縮
心筋。
心筋は中程度の収縮速度です。
しかし、この収縮は間葉系円盤を介して筋肉全体に素早く広がる。
骨格筋。
骨格筋は速い収縮を示す。
平滑筋。
平滑筋は、ゆっくりとした収縮を示す。
リズミカルな収縮
心筋。
心筋は律動的な収縮を示す。
骨格筋。
骨格筋はリズミカルな収縮を示さない。
平滑筋。
平滑筋はリズミカルな収縮を示す。
ストレッチで筋力アップ
心筋。
心筋の筋力は、ストレッチによって増加します。
骨格筋。
骨格筋の筋力は、ストレッチングによって増加します。
平滑筋。
平滑筋は、ストレス解放反応を示す。
筋肉疲労
心筋。
心筋は疲労しない。
骨格筋。
骨格筋は疲れやすい。
平滑筋。
平滑筋は疲れない。
結論
動物の体には、心筋、骨格筋、平滑筋の3種類の筋肉が存在する。
心筋は心臓にのみ存在し、血液を全身に送り出すことに関与している。
骨格筋は、体の骨格に付着している筋肉で、体を動かしたり、運動したりするのに関与している。
平滑筋は、中空臓器の壁にあり、体液や食物の通過を可能にし、体内運動に関与している。
このように、心骨格筋と平滑筋の主な違いは、動物の体の動きに関与することである。
