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運動器系 — 全体像

全体像

運動器系は 骨格 (206 個)関節骨格筋 (~600)腱・靭帯・筋膜 が協調して身体を支持し、随意運動を生み出す。同時に Ca²⁺ 貯蔵赤色骨髄による造血ニッチ という代謝・血液機能も担う。

骨 (206 個) 中軸 + 四肢 関節 不動/少動/可動 (滑膜) 骨格筋 (~600) type I/IIa/IIx 関節 + 軟骨 骨格筋 起始/停止 伸縮 → 関節動かす 運動の制御 • 運動皮質 (M1) → 脊髄前角 • α運動ニューロン → NMJ • 筋紡錘 / ゴルジ腱器官 • 小脳: 協調・運動学習 運動器の 4 つの機能 ① 支持 脊柱 / 骨盤 / 下肢 → 立位保持 姿勢制御 ② 保護 頭蓋 → 脳 胸郭 → 心肺 ③ 運動 骨 + 筋 + 関節 → 移動 / 操作 屈筋 vs 伸筋 拮抗ペア E-C カップリング (DHPR ↔ RyR1) ④ Ca²⁺ 貯蔵 体内 Ca²⁺ の 99% が骨に PTH / カルシトニン / Vit D で動的調節 RANK/RANKL/OPG で恒常的リモデリング + 造血 赤色骨髄 (椎骨/胸骨/ 肋骨/腸骨) HSC ニッチ → 全血液細胞 → B 細胞成熟
運動器系 全体像 — 骨・関節・筋の協調と多重機能
運動制御階層 + 骨リモデリングサイクル ① 運動制御の階層 (脳 → 筋まで) 大脳皮質 M1 運動指令の発生 大脳基底核 + 小脳 運動選択・タイミング・協調 脳幹網様体 姿勢・歩行リズム 脊髄 (前角) α運動ニューロン NMJ ACh + nACh-R 骨格筋 E-C カップリング 筋紡錘 (1a) / ゴルジ腱器官 (Ib) → 反射弓 ② 骨リモデリングサイクル (~3 ヶ月) 1. 活性化 マイクロダメージ + PTH / RANKL ↑ → ライニング細胞 退避 → 破骨前駆体 動員 2. 骨吸収 破骨細胞 (融合多核) 波状縁 + シーリング H⁺ → pH<5 cathepsin K → Howship 窪 (2-3 週間) 3. 反転 (リバース) 破骨アポトーシス マクロファージ清掃 セメント線形成 骨芽細胞動員開始 (数日) 4. 骨形成 骨芽細胞 type I cgn 分泌 → 類骨 石灰化 (HA) → 骨細胞化 (2-3 ヶ月) 調節因子のキー: RANK-RANKL-OPG 軸 + sclerostin (SOST) エストロゲン↓ (閉経) → OPG↓ → 破骨↑ → 骨粗鬆症。治療: BP / denosumab (抗 RANKL) / romosozumab (抗 SOST)
運動制御階層と骨リモデリングサイクル — 中枢→筋 + 骨吸収↔形成

機能

  1. 身体支持(脊柱・骨盤・下肢)
  2. 運動(拮抗筋のオン/オフ)
  3. 内臓保護(胸郭、頭蓋)
  4. Ca2+/P 恒常性: 体内 Ca2+ の 99% が骨に
  5. 造血: 赤色骨髄

5 階層への入り口

  • organ: 中軸骨格・四肢骨、主要関節
  • tissue: 骨組織(緻密/海綿)、軟骨、筋(速筋遅筋)、腱
  • cell: 骨芽/破骨/骨細胞、筋線維、衛星細胞、軟骨細胞、骨髄間質
  • organelle: サルコメア、T 細管/SR、リソソーム(破骨)
  • dna: RUNX2 (骨), MYOD/MYF5 (筋)、SOX9 (軟骨)、デュシェンヌ
  • updates: 衛星細胞ニッチ、メカノトランスダクション (PIEZO)、ロイテリン、AI 骨折診断