筋肉を動かしているエネルギーはＡＴＰ（アデノシン三リン酸）といい、筋肉はこのＡＴＰを分解する時の化学エネルギーを用いて筋肉の活動を行います。

では、筋肉の運動には何があるのでしょうか。

1. 一方の筋肉が活動している時、反対の筋肉が完全に抑制されているような状態を相反性抑制といい、筋肉がその能力を効率よく最大限に活動している状態です。
2. 一方の筋肉が活動している時、反対の筋肉は少し活動している状態では、筋紡錘が重要な役割を担っています。この状態では、運動速度や停止位置などをコントロールすることができます。
3. 一方の筋肉が活動している時、反対の筋肉も同じくらい活動している状態では、エネルギーの消耗がとても大きくなります。このような筋の活動を同時収縮といいます。一言で言えば、「固まった状態」で、動きはありません。これは左右の腕を両側から均等な力で引っ張られたような上体です。

この３つの運動はどのようにしてコントロール（制御）されているのでしょうか。

 

運動制御

身体が目的にかなった動きをするよう骨格筋を調律することを運動制御といいます。

随意運動：骨格筋を自分の思い通りに動かすことができる

不随意運動：意思によるコントロールがきかない

→不随意運動には健康体でも起こる神経反射と病的な異常運動であるチックやジストニアなどがある

 

随意運動と反射

随意運動は、目や耳、歯、筋肉などの感覚器からの情報をもとに大脳が意思を持って運動プランを構築し、指令を筋肉に発して運動動作を行う

→このようなシステムをフィードバック制御という

これに対して反射は感覚器からの情報が大脳まで届かないため、意思とは無関係に運動が起こります。その代表例が膝蓋腱反射で、膝頭の腱を小さなハンマーで軽く叩くと、足が跳ね上がる反射です。これは伸張反射として知られています。

 

エングラムの確立と反射の消失

エングラムは学習したことを運動プログラムまたは運動指令パターンとして抽象的な形で脳に記憶されていくことをいい、いったん確立されれば複雑な随意運動も協調性をもってスムーズに実行されます。

→これをプログラム制御といい、顎口腔の動きになると咀嚼にあたります。

また、随意運動が発達するにつれて、上位中枢が完全にコントロールすることができるようになり、不要な反射は消失していきます。

→意思による反射の抑制になり、吐き気をこらえる行動にあたります。

 

フィードバック制御とプログラム制御

フィードバック制御：より完璧な随意運動となり動作の正確性は増しますが、スピードは遅くなります。

プログラム制御：半随意的な運動となりスピードは速くなりますが、正確さは低下します。

鉛筆で線を引く動作としてこの２つを例えてみると、

フィードバック制御：線を引くスピードは遅いが、線の長さを情報確認しながら引くので長さは正確

プログラム制御：事前に力加減を見積もって一気に線を引くので、作業は速いが長さにムラがでる

このことから、フィードバック制御とプログラム制御を合わせた混成制御でおこなうと、前半はプログラム制御、後半はフィードバック制御でおこなうことで、最も効率よく線を引くことができることがおわかりになると思います。

このように人の動作は、これら２つの制御方法を上手く組み込んでおこなわれています。

 

 

歯科でみられる反射

①下顎張反射

オトガイ部を叩いて急に開口させると、閉口筋が活動して逆に口を閉じる反射。これは伸張反射の一種ですが、下顎の重さに対抗して下顎の安静位を保つのに重要です。

②開口反射

顔面、皮膚、口唇、歯肉、歯髄などに痛みや刺激を与えると一過性の急速な開口が誘発される現象。一種の防御反応と考えられます。

③歯根膜閉口筋反射

歯を叩くか、歯に持続的な力を加えると、閉口筋の活動が高まる反射。これは咀嚼力を調整するのに働くと考えられています。

④嘔吐反射

これはご存知のように、口腔や咽頭粘膜が刺激されると胃の内容物を急速に吐き出す反射

この記事のお問い合わせ先：阿倍野区西田辺のいえさき歯科

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