解剖生理学 筋肉

筋収縮のエネルギー源はATP
筋肉を収縮させるには、まずエネルギーをアデノシン三リン酸(ATP)の分解により得る。
ATP分解酵素の働きによって、リン酸基が外されて分解。１つのリン酸基が外れる毎に、約８kcal/molのエネルギーを放出。
このエネルギーを使って筋の収縮が行われます。
ATPから１つのリン酸基が外れるとアデノシン二リン酸(ADP)という物質になる。ADPからさらに１つのリン酸基が外れるとアデノシンリン酸(AMP)という物質になる。
AMPは運動出来ない。
分解されたADPやAMPは、安静時は再びリン酸基を受け取り結合し、ATPに再合成。
また、筋肉の細胞の中にはクレアチンリン酸という物質が多く存在し、急激な運動時には、リン酸基をすばやく提供してATPを補充。

炭水化物（糖質）からATPをつくる経路
嫌気的状態(酸素が不足しているときの糖質代謝)：グリコーゲン→乳酸・・・筋肉疲労
グルコース１分子から、乳酸２分子とATP４分子が合成されますが、合成のためにATP２分子を消費するため、差し引きATP２分子が得られることになります。グリコーゲンからの合成では、使用されるATPが１分子で済むため、グルコース１分子当たりのエネルギー合成はATP３分子となり、血糖からの合成に比べるとやや効率的です。

　酸素が不足する状態では、このように乳酸を産生しながらATPを合成します。乳酸が多くなると、組織や血液が酸性に傾き、細胞の活動が低下します。嫌気的な解糖で運動を続けられるのは１～３分程度です。それ以上の時間、運動を続ける場合には、有酸素的なエネルギー産生が必要です。

好気的状態(酸素が十分にあるときの糖質代謝)：グリコーゲン→乳酸→グリコーゲン再合成
酸素が十分にある状態では、解糖系は血液中の糖分やグリコーゲンを利用し、ピルビン酸を生じます。１分子のグリコーゲンやグルコースから２分子のピルビン酸を生じます。

　好気的解糖では、グルコース６リン酸からピルビン酸を生じる同じ過程で、嫌気的解糖に比べて６分子のATPを余分に合成することができます。ですから、グルコースからピルビン酸を生じる場合にはATP(4+6-2=)８分子、グリコーゲンからピルビン酸を生じる場合にはATP(4+6-1=)９分子が得られます。

　好気的条件下では、つくられたピルビン酸はクエン酸回路に送られ、乳酸は生じません。クエン酸回路の働きにより、引き続き大量のATPが産生されます