写真のクレジット：lululemon athletica、ウィキメディア、cc 2.0。

研究によると、体液は、筋肉を伸ばすときに感じる緊張の原因として、これまで認識されていなかったものです。

ヒトを含む全ての動物において、各筋繊維は両方とも非圧縮性流体で満たされ、コラーゲン結合組織の巻回メッシュ内に被覆されている。 筋肉の長さが伸びると、周囲のメッシュが長くなり、直径が狭くなります。

以下は、これらの織り込まれた「フィンガートラップ」のおもちゃの中で起こるようなものです。ブラウン大学の博士課程学生であるDavid Slebodaは、 生物学の手紙。 おもちゃのように、あなたが十分にそれを伸ばすときにシースの指を絞るように、コラーゲンメッシュは最終的に筋肉繊維に絞られます。 繊維が非圧縮性の液体で満たされているため、Slebodaはその体積が細くなっているメッシュに押し戻され、さらにストレッチを困難にする張力を作り出します。

「ここでの根本的な問題は、量的には矛盾です。 "メッシュスリーブは体積を変えることができますが、繊維は一定の体積です。 結局のところ、2人はお互いに走り込み、緊張が本当に撃たれるのを見ている」

他の以前に肯定された要因もストレッチ時に感じる緊張に寄与するとSlebodaは認めています。 1つは、コラーゲンメッシュ自体の絡み合いによって作り出される張力であり、もう1つは、タイチンと呼ばれる筋肉繊維における伸張性のタンパク質である。 しかし、筋肉繊維の流体で満たされた性質も役割を果たすと思われる。

コンドーム+ Techflex

Slebodaは、筋肉の構造と性能を研究するエコロジーと進化生物学の教授であるトーマス・ロバーツ（Thomas Roberts）共著の研究室で働いています。 Slebodaは、動物の筋肉繊維とそのコラーゲン鞘の電子顕微鏡写真を見て、簡単なモデルを自分で構築することに決めました。

スリーボーダのモデルの材料は来るのが難しくありませんでした。 コラーゲンメッシュはTechflex編組シース（コンピュータケーブルをきれいに束ねるのに使われる）によってうまくシミュレートされ、筋肉繊維はコーナーのドラッグストアで購入した水で満たされたコンドームから作ることができます。

このモデルは、体液が筋肉の機械的特性に重要な役割を果たしていることを明らかにしました。水で満たされたコンドームの抵抗により、Techflexは伸びにくくなりました。 科学者たちは、筋肉の力学をモデル化して繊維中の液体を説明することはめったにないとSlebodaは言います。 彼らは、流体が細胞内で化学的役割しか果たさなかったと主に考えていました。

ウシガエル

しかし、Slebodaのモデルは、実際の生理学について何か意味があると言っていましたか？ 彼は調べるために実験を行った。 研究では、SlebodaとRobertsは、筋繊維（およびコンドーム）の体液量を変化させるため、モデルだけでなく実際の雄牛の筋肉においても、縦方向のストレッチとその結果生じる緊張の注意深い測定値を報告しています。

モデルと実際の筋肉の両方は、それらのプロットにおいて同じ特性曲線を示した：筋肉繊維中のより多くの体液量、所与の長さのストレッチに対するより大きい張力。 流体は、特定の、測定可能な、機械的な違いを作ります。

「シンプルなモデルを使ってまったく同じ動作を得ることができました」とSleboda氏は言います。 「私たちの研究は、体液に影響を与える筋肉緊張の最初の経験的証拠を提供しています。

Sleboda氏は、彼の発見は、筋肉力学のモデルにおける流体の説明を主張すると述べている。 例えば、運動後、筋繊維はより多くの体液を取り込むように見える。 筋肉の動きのモデルに流体の効果を加えると、運動後の筋肉の動きの理解が向上する可能性があります。

コラーゲンメッシュがどのように構造化され、機能するかに影響を及ぼす病状もある、とSlebodaは述べている。 流体が満たされた筋肉線維とどのように相互作用するかを知ることは、将来の研究においても重要であることが判明するであろう。

Sleboda氏は、動物生理学の他の分野の研究では、実際には既製のロードマップが提供されていることが実証されています。「水圧骨格」と呼ばれる繊維強化流体空洞がいくつかの生物にとって共通の構造要素です。

国立衛生研究所はこの研究に資金を提供した。

情報源： ブラウン大学

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