アフロの手アフロの手

心筋と平滑筋の特徴・比較と国試ポイントしんきんとへいかつきん

筋には骨格筋・心筋・平滑筋の3種類があり、このうち心筋と平滑筋は不随意筋で、骨格筋と違って自律的に働きます。心筋は横紋あり・自動性あり機能的合胞体として心臓全体が協調して収縮し、活動電位と不応期が長いため強縮しません。平滑筋は横紋なし・自律神経支配で、ゆっくり持続的に収縮し疲労しにくく、内臓や血管壁に多く存在します。

心筋と平滑筋|心筋と平滑筋 1
読み方しんきんとへいかつきん
定義心筋=心臓を動かす筋、平滑筋=内臓や血管壁をつくる筋。ともに不随意筋
横紋の有無心筋=横紋あり/平滑筋=横紋なし(骨格筋は横紋あり)
支配神経心筋=自動性あり(不随意)/平滑筋=自律神経支配
収縮の性質心筋=活動電位が長く強縮しない/平滑筋=ゆっくり持続的に収縮
存在する場所心筋=心臓/平滑筋=胃腸管・膀胱・尿管・子宮・血管壁
特徴的なしくみ心筋=機能的合胞体(隣の細胞と電気的につながる)/平滑筋=ペースメーカー細胞による自動性
疲労・再生心筋・平滑筋ともに疲労しにくい。平滑筋は再生しやすい
国試での狙われ方横紋の有無・随意/不随意・自動性・強縮の可否・機能的合胞体という語句

心筋と平滑筋とは(3種類の筋の位置づけ)

ヒトの筋は大きく骨格筋・心筋・平滑筋の3つに分けられます。このうち骨格筋だけが自分の意志で動かせる随意筋で、心筋と平滑筋は主に不随意筋です。

「意志で動かせるか」「横紋があるか」の2軸で整理すると、心筋は横紋あり・不随意という“例外”の位置にあり、ここが国試で最も狙われます。

筋は骨格筋・心筋・平滑筋の3種類。心筋と平滑筋は不随意筋
筋は骨格筋・心筋・平滑筋の3種類。心筋と平滑筋は不随意筋

心筋の特徴 ― 横紋ありでも不随意筋

心筋は心臓を動かす筋です。顕微鏡で見ると骨格筋と同じく横紋がありますが、意志では動かせない不随意筋で、外から刺激がなくても興奮する自動性を持ちます。

「横紋があるから随意筋」は誤りです。横紋の有無と随意/不随意は別の話だと覚えてください。

項目心筋のようす
横紋あり
随意性不随意筋
自動性あり(外からの刺激なしで興奮)
活動電位骨格筋より長い
強縮しない
疲労しにくい
心筋は横紋あり・不随意筋・自動性ありで疲労しにくい
心筋は横紋あり・不随意筋・自動性ありで疲労しにくい

心筋は機能的合胞体として働く

心筋の筋線維は、隣の細胞と電気的につながっています。そのため多数の細胞がまとまって1つの細胞のように働き、これを機能的合胞体と呼びます。

電気信号がスムーズに伝わるため、心房・心室がそれぞれ一斉に収縮し、ポンプとして有効な拍出ができます。用語そのものが穴埋め・選択肢で問われます。

心筋細胞は電気的につながり、機能的合胞体として心臓全体が協調収縮する
心筋細胞は電気的につながり、機能的合胞体として心臓全体が協調収縮する

心筋が強縮しない理由

骨格筋は刺激を連続して与えると収縮がつながって強縮(テタヌス)を起こしますが、心筋は起こしません。理由は活動電位の持続時間が長く、不応期も長いからです。

もし心臓が強縮してしまうと収縮したまま緩まず、血液を送り出せません。心筋は1回の刺激で1回だけ収縮する単収縮をくり返します。

比較項目心筋骨格筋
活動電位長い短い
不応期長い短い
連続刺激の結果単収縮のまま(強縮しない)強縮する(テタヌス)
意味ポンプ機能の維持に必須強い力を持続的に出せる
心筋=単収縮(不応期が長く強縮しない)/骨格筋=連続刺激で強縮(テタヌス)
心筋=単収縮(不応期が長く強縮しない)/骨格筋=連続刺激で強縮(テタヌス)

平滑筋の特徴と存在部位

平滑筋は細長い紡錘形の細胞で、内臓や血管の壁に見られます。横紋がなく自律神経の支配を受ける不随意筋です。

ゆっくり持続的に働く性質は、内臓運動・血管収縮に向いています。

存在部位はたらきの例
胃腸管蠕動運動による内容物の移送
膀胱蓄尿と排尿
尿管尿の輸送
子宮分娩時の収縮
血管壁血管の収縮・拡張による血圧調節
平滑筋は横紋なし・不随意筋・自律神経支配。胃腸管・膀胱・尿管・子宮・血管壁にある
平滑筋は横紋なし・不随意筋・自律神経支配。胃腸管・膀胱・尿管・子宮・血管壁にある

平滑筋の自動性 ― ペースメーカー細胞

平滑筋にも自動性があります。胃腸管・膀胱・尿管・子宮などには自動的に興奮する細胞(ペースメーカー細胞)があり、その興奮が周囲へ広がって筋が動きます。

「自動性は心筋だけ」と思い込むのが典型的な引っかけです。平滑筋にも自動性があります。

平滑筋のペースメーカー細胞が自動的に興奮し、周囲へ広がる
平滑筋のペースメーカー細胞が自動的に興奮し、周囲へ広がる

骨格筋・心筋・平滑筋の比較(総まとめ)

3種類の筋を一覧で比較します。国試ではこの表がそのまま出題されると考えてよい範囲です。

心筋は「横紋あり・不随意・自動性あり・機能的合胞体・活動電位が長い・強縮しない・疲労しにくい」、平滑筋は「横紋なし・不随意・自律神経支配・ゆっくり持続的に収縮・疲労しにくい・再生しやすい」とまとめて覚えましょう。

項目骨格筋心筋平滑筋
横紋ありありなし
随意性随意筋不随意筋不随意筋
支配運動神経支配自動性あり自律神経支配
収縮速度速い―(活動電位が長い)ゆっくり
強縮するしない持続的に収縮する
疲労しやすいしにくいしにくい
再生しやすい
骨格筋・心筋・平滑筋の比較表
骨格筋・心筋・平滑筋の比較表
国試ポイント
① 心筋は横紋あり・不随意筋・自動性ありが3点セット。「横紋あり=随意筋」は誤り
② 心筋の細胞は電気的につながり1つの細胞のように働く=機能的合胞体。心臓全体の協調収縮を可能にする
③ 心筋は活動電位・不応期が長いため強縮(テタヌス)しない。強縮すると血液を送り出せない
④ 平滑筋は横紋なし・不随意筋・自律神経支配。ゆっくり持続的に収縮し疲労しにくい
⑤ 平滑筋にも自動性がある(胃腸管・膀胱・尿管・子宮のペースメーカー細胞)。自動性=心筋だけ、は引っかけ
⑥ 平滑筋は再生しやすいのが特徴。骨格筋は随意筋・運動神経支配・収縮が速い・強縮する・疲労しやすい
📖 心筋と平滑筋をスライドで学ぶ(国試辞書) 図解スライドでサクッと復習