(1) 筋肉の種類

 筋肉には以下の種類がある。

・ 筋肉の組織は筋繊維である筋細胞が主体となっている。

(2) 収縮筋のエネルギー

筋肉を収縮させるときに必要なエネルギーは、筋肉内に蓄えたグリコーゲンを分解してできるATPによって作られる。

(3) ＡＴＰと筋収縮

ATPとは「アデノシン３リン酸」というリン酸化合物の略である。エネルギーはATPの加水分解によってまかなわれており、この分解反応は酸素を使わない無酸素運動でもある。グリコーゲンを分解する場合には乳酸物質が生成されているが、これは筋肉の収縮を阻害する疲労物質でもある。つまり酸素が十分なときは水と二酸化炭素に分解され、酸素が不十分なときには乳酸が蓄積される。

(4) 筋肉の太さ

 筋肉が引き上げられる物体の重さは筋肉の太さに比例する。

(5) 筋肉の収縮様式

 筋肉の収縮様式には、等尺性収縮と等張性収縮がある。

(6) 筋肉の動作の関係

 筋肉の収縮と動作の関係をあらわすと以下のようになる。

「筋肉の動作」

【アウトプット】次の記述の正誤を答えよ。

1. 肺循環は、左心室から大動脈に入り、毛細血管を経て静脈血となり右心房に戻ってくる血液の循環である。

2. 心臓の拍動は、自律神経の支配を受けている。

3. グリコーゲン分解に必要な酸素が十分な場合には、乳酸は蓄積されない。

4. 鉄棒などにぶら下がった状態のことを等張性収縮という。

5. 代謝において、体内に摂取された栄養素が、種々の化学反応によって、ＡＴＰに蓄えられたエネルギーを用いて、細胞を構成する蛋白質などの生体に必要な物質に合成されることを異化という。

(1) 呼吸器官

呼吸をするために発達した器官を呼吸器官という。人の場合は鼻腔（びくう）と口から気管、気管支、肺へとつながっている。

① 気管は、軟骨でできている管で、枝分かれして気管支となっている。

② 気管支はさらに細かく枝分かれして、肺胞という無数の小さな袋がついている。

③ 肺胞は薄い膜でできており、周りを毛細血管が取り巻いている。

(2) ガス交換

肺胞と毛細血管とで、酸素と二酸化炭素のガス交換を行っている。肺胞内の空気から酸素が取り入れられ、血液から肺胞内に二酸化炭素が排出されている。

(3) 外呼吸と内呼吸

 呼吸の種類には以下の2種類がある。

(4) 呼吸運動

肺には筋肉がなく、主として肋間筋（ろっかんきん）と横隔膜の協調運動によって肺腔内容積を周期的に増減させて、呼吸運動を行っている。

・ 成人の呼吸数は1分間に16～20回だが、食事・入浴・発熱によって増加する。

・ 安静時に1回の呼吸で出入りする空気量を1回換気量といい、成人男子で約500mlある。

・ 肺内へ流れ込む空気を吸気という。吸気は肋間筋と横隔膜などの筋肉の働きによって流れ込むが、この筋肉を呼吸筋という。

・ 肺から気道を経て体外に吐き出される空気を呼気という。

・ 外呼吸によって血液中に取り込まれた酸素は赤血球中のヘモグロビンと結合して全身の組織へと運ばれる。

・ 細胞は酸素を利用して栄養分であるブドウ糖を分解し、エネルギーを取り出している。この際に不要な二酸化炭素ができる。

(5) 呼吸中枢

呼吸に関与している筋肉は、延髄にある呼吸中枢によって支配されている。呼吸中枢がその活動を維持するためには一定量以上の二酸化炭素が血液中に含まれている必要がある。

 血液中の二酸化炭素が増加すると、呼吸中枢が刺激されて肺でのガス交換量が多くなり、呼吸が速く、深くなる。

 身体活動時には血液中の二酸化炭素分圧の上昇などによって、呼吸中枢が刺激され、1回換気量や呼吸数が増加する。