筋収縮の神経学

 
筋肉の収縮の神経学では、初動とそのあとの筋収縮では異なったメカニズムで成り立っています。

意識して筋肉を収縮させる場合、
脳の大脳皮質運動野→延髄錐体（ここで多くは左右を交叉します）→外側皮質脊髄路（交叉した成分の経路）そして最終的に筋肉の線維に到達します。
※ちなみに意識して筋肉は弛緩できません。筋肉は収縮という神経システムしか持ち合わせていません。ここもかなり重要な点なのですが、このことに関してはまた別の機会に説明します。

意識的な筋収縮は、脊髄の前角からでたα運動ニューロンによって筋線維（錐外筋）を収縮させます。
筋肉の長さを感知するシステムを持つ筋紡錘（錘内筋）は弛緩し、筋線維を一定の張力にするために筋収縮を抑制してしまいます（Ⅰa線維の求心性刺激の減少）。
すると筋出力が弱くなります。
しかし、随意筋収縮は持続的な収縮を行おうとするため、筋出力が減少しては困ります。
そこでγ運動ニューロンを刺激し、弛緩した筋紡錘を伸張し、筋収縮を強く行えるようにⅠa線維の求心性線維をさらに刺激します。
すると、持続的な筋収縮が可能になるのです。

このγ運動ニューロンには2種類の線維があり、その違いが、抵抗に対する筋収縮と示達的筋収縮の違いです。
筋力テストの方法によってこの２つを区別することができ、治療もそれに合わせた方法を選択していきます。
 

 
腱が強く伸張されたり、強い筋収縮が起こると自己の筋肉や腱の損傷を防ぐため、筋収縮を抑制させる作用が存在しています。

普段から肉離れしないようになっているのはこの機能のおかげでもあります。

筋腱移行部に多く存在しているゴルジ腱器官（腱紡錘）と呼ばれる筋収縮を監視している組織があります。
強い筋収縮が行われた際に、その筋肉が損傷されないように腱紡錘にあるⅠb線維が興奮し、抑制性介在ニューロンを介して自己筋を抑制します。
しかし近年では、この作用は安静時にしか生じないとも言われています。

※ここでまた人間の体がとても精密な構造となっているのが、このⅠb線維は常に抑制には働かないことがとても理解に悩むところです。

安静時ではない、覚醒時や運動時では、このⅠb線維は自己筋を興奮させる作用があることが近年わかってきています。
この腱紡錘からのⅠb反射は筋の張力を検知し、実行中の運動を生じさせるために必要な緊張力の不足や過剰分を自動的に調整する役割があると言われています。

ですので、腱紡錘に異常が起こると時には筋出力が低下したり、時には筋緊張が増大したりとかなり厄介になってきます。