膝のお皿の下の腱を軽くたたくと膝が伸びる。一方、筋に非常に強い張力がかかり続ける…
膝のお皿の下の腱を軽くたたくと膝が伸びる。一方、筋に非常に強い張力がかかり続けると、その筋の緊張がかえって下がることがある。この二つの反応の違いとして正しいのはどれか。
- ⑴ 前者は腱にかかる張力を感じ取る受容器から始まって同じ筋を収縮させ、後者は筋の伸びを感じ取る受容器から始まって同じ筋の収縮を抑えます。受容器の役目が入れ替わっており、伸びを感じ取る受容器は収縮を引き起こす側です。
- ⑵ 前者は皮膚の痛みを感じ取る受容器から始まり、後者は関節の中にある受容器から始まります。どちらも皮膚や関節ではなく、筋と腱の中にある受容器から始まります。
- ⑶ 前者は筋の伸びを感じ取る受容器から始まって同じ筋を収縮させ、後者は腱にかかる張力を感じ取る受容器から始まって同じ筋の収縮を抑えます。筋紡錘は伸びを、腱の受容器は張力を感じ取り、脊髄で反対向きの結果を生みます。
- ⑷ 前者も後者も筋の伸びを感じ取る受容器から始まり、刺激の強さによって収縮するか抑えられるかが分かれます。後者を担うのは腱と筋のつなぎ目にある別の受容器で、同じ受容器ではありません。
- ⑸ 前者は脊髄の中で完結し、後者は大脳皮質を経てから同じ筋へ抑える指令が戻ることで起こります。どちらも脊髄の中で完結する反応で、大脳皮質を経る必要はありません。
解説
正解は⑶です。腱を軽くたたくと筋が急に伸ばされ、筋の中にある筋紡錘がそれを感じ取ります。この情報は脊髄へ入り、同じ筋を支配する運動ニューロンを直接興奮させるため、筋が収縮して膝が伸びます。一方、腱と筋のつなぎ目にあるゴルジ腱器官は筋にかかる張力そのものを感じ取り、脊髄で間に別の細胞をはさんで同じ筋の運動ニューロンを抑えます。どちらも脊髄の中で完結する反応である点は共通しています。
AIが生成したオリジナル問題です。実際の試験問題ではありません。