出典：第二種衛生管理者2021年（令和3年度）4月公表問題｜労働生理第30問
問題
筋肉に関する次の記述のうち、正しいものはどれか。
(1) 横紋筋は、骨に付着して身体の運動の原動力となる筋肉で意志によって動かすことができるが、平滑筋は、心筋などの内臓に存在する筋肉で意志によって動かすことができない。
(2) 筋肉は神経からの刺激によって収縮するが、神経より疲労しにくい。
(3) 荷物を持ち上げたり、屈伸運動を行うときは、筋肉が長さを変えずに外力に抵抗して筋力を発生させる等尺性収縮が生じている。
(4) 強い力を必要とする運動を続けていると、筋肉を構成する個々の筋線維の太さは変わらないが、その数が増えることによって筋肉が太くなり筋力が増強する。
(5) 筋肉自体が収縮して出す最大筋力は、筋肉の断面積1cm2当たりの平均値をとると、性差や年齢差がほとんどない。
第二種衛生管理者｜第二種衛生管理者過去問｜筋肉の仕組みと筋収縮｜横紋筋・等尺性収縮・筋力の基礎知識を解説を解説
筋肉は、種類、神経との関係、収縮のしかた、筋力増強の仕組みを整理して判断することが大切です。答えは(5)です。最大筋力は筋肉の断面積におおむね比例し、筋肉1cm2当たりでみると性別や年齢による差は比較的小さいとされています。
(1) 横紋筋は、骨に付着して身体の運動の原動力となる筋肉で意志によって動かすことができるが、平滑筋は、心筋などの内臓に存在する筋肉で意志によって動かすことができない。
不適切です。横紋筋には骨格筋と心筋があります。骨に付着して身体を動かす骨格筋は横紋筋であり、意志によって動かすことができます。しかし、心筋も横紋筋の一種であり、心臓に存在して意志によって動かすことはできません。平滑筋は胃腸や血管などの内臓に存在する筋肉で、これも意志によって動かすことができません。この選択肢は、心筋を平滑筋に含めている点が誤りです。
(2) 筋肉は神経からの刺激によって収縮するが、神経より疲労しにくい。
不適切です。筋肉は神経からの刺激を受けて収縮しますが、一般に神経よりも筋肉の方が疲労しやすいです。運動を続けると、筋肉内のエネルギー源が消費され、代謝産物も蓄積するため、収縮する力が低下していきます。神経は情報を伝える役割を担い、筋肉は実際に力を発生させる組織であるため、疲労の現れ方に違いがあります。
(3) 荷物を持ち上げたり、屈伸運動を行うときは、筋肉が長さを変えずに外力に抵抗して筋力を発生させる等尺性収縮が生じている。
不適切です。等尺性収縮とは、筋肉の長さをほとんど変えずに力を発生させる収縮です。たとえば、重い荷物を動かさずに持ち続ける場合などが該当します。荷物を持ち上げたり、屈伸運動を行ったりする場合は、筋肉の長さが変化しながら力を発生させるため、主に等張性収縮が関係します。「持ち上げる」「曲げ伸ばしする」という動きがある場合は、筋肉の長さが変わると考えるのがポイントです。
(4) 強い力を必要とする運動を続けていると、筋肉を構成する個々の筋線維の太さは変わらないが、その数が増えることによって筋肉が太くなり筋力が増強する。
不適切です。筋力トレーニングなどによって筋肉が太くなる主な理由は、筋線維の数が増えることではなく、個々の筋線維が太くなることです。これを筋肥大といいます。筋線維が太くなると筋肉全体の断面積が大きくなり、発揮できる力も大きくなります。試験では、「筋線維の数が増える」と「筋線維が太くなる」の違いがよく問われます。
(5) 筋肉自体が収縮して出す最大筋力は、筋肉の断面積1cm2当たりの平均値をとると、性差や年齢差がほとんどない。
適切です。筋肉が発揮できる最大筋力は、筋肉の断面積と深く関係しています。一般に、筋肉量や筋断面積が大きいほど大きな力を出すことができます。ただし、筋肉の断面積1cm2当たりで比較すると、筋肉そのものが出す力には性差や年齢差がほとんどないとされています。つまり、実際の筋力差は、筋肉の質というよりも、筋肉量や筋断面積の違いによって生じると理解するとよいです。
この問題で覚えるポイント
筋肉は大きく骨格筋、心筋、平滑筋に分けて整理します。骨格筋は横紋筋で随意筋、心筋は横紋筋ですが不随意筋、平滑筋は内臓や血管などにある不随意筋です。横紋筋だからすべて意志で動かせるわけではなく、心筋は例外的に横紋筋でありながら自分の意志では動かせません。筋肉は神経からの刺激で収縮しますが、疲労しやすいのは神経よりも筋肉です。等尺性収縮は筋肉の長さを変えずに力を出す収縮で、荷物を持ったまま静止するような場合に該当します。荷物を持ち上げる、屈伸するなどの動きがある場合は、筋肉の長さが変わるため等張性収縮と判断します。筋力トレーニングで筋肉が太くなる主な仕組みは、筋線維の数が増えることではなく、個々の筋線維が太くなる筋肥大です。最大筋力は筋肉の断面積に比例し、断面積1cm2当たりで見ると性差や年齢差はほとんどありません。このテーマでは、筋肉の種類、随意筋と不随意筋、横紋筋と平滑筋、等尺性収縮と等張性収縮、筋肥大と筋線維数の違いを整理しておくと正誤判断がしやすくなります。
ひっかけポイント
この問題では、「横紋筋＝意志で動かせる筋肉」と単純に覚えている受験者を迷わせる作りになっています。骨格筋は横紋筋で随意筋ですが、心筋も横紋筋でありながら不随意筋です。つまり、横紋筋という見た目の分類と、随意筋か不随意筋かという働きの分類を混同すると誤答しやすくなります。また、等尺性収縮は「力を入れている状態」と覚えるだけでは不十分で、筋肉の長さが変わらないことが判断基準です。荷物を持ち上げる動作や屈伸運動は力を使うため等尺性収縮に見えますが、実際には筋肉の長さが変化しています。さらに、筋肉が太くなる理由についても、日常感覚では「筋肉の数が増える」と考えがちですが、試験では「筋線維が太くなる」と判断します。一部だけ正しい文章に惑わされず、分類名、収縮の定義、筋力増強の仕組みを正確に照合することが重要です。
