持続的な伸張に対する筋の適応

伸張は筋に対して大きな適応を起こす手段のひとつです。ではその伸張を持続的、慢性的に起こすと果たして筋にはどういった反応が現れるでしょうか。

持続的な伸張はどう作用するのか

持続的な伸張に関する実験が、イギリスの筋細胞生物学者であるPamella WilliamsとGeoffrey Goldspink（1971, 1973）によって行われました。Williamsらはマウスのヒラメ筋を伸張させるために足関節完全背屈位で固定し、筋の長さに沿って直列に連なるサルコメア数に生じる変化を測定しました。結果は、4週間の固定によって、伸張されたヒラメ筋の静止時のサルコメア長が、伸張されていない通常のヒラメ筋のものとほぼ等しいものの、サルコメア数が20％増加しました。このとき、まず足関節を背屈することによってヒラメ筋の筋腱複合体は二次的に伸張され、それによってサルコメアの長さが増加し、次にその筋は長さの増大を感じ取り、通常のサルコメア長に戻るために新しいサルコメアを合成したと考えられます。

不動化した筋の長さ−張力関係

同様の実験において、研究者らは足関節を完全に底屈した状態、すなわちヒラメ筋は短縮させた状態で不動化しました。すると4週間後にはサルコメア数はおよそ40％減少しました。その際、不動化した筋の長さ−張力関係を測ったところ、筋は固定された長さとほぼ近い長さでその筋の最大張力を発揮することが分かりました。それを受けた研究者らの解釈は、筋は不動化された長さに適合するようにリセットされサルコメア数を調整するというものでした。Williamsらはまた、神経を実験前に切断しても同一の結果が得られたことから、神経がない状態でもこれらの過程が生じることを示しました。これは、適応過程のための中枢は筋自体に存在するということを示すものとなりました。