Question

きいろ

(3)で求めたいのは解説のcheckという部分の③であっていますか？

100. 興奮の伝導速度カエルのふくらはぎの筋肉と, それにつながっている運動神経を
切り取り, 神経および筋肉の収縮に関する実験を行った。 以下の各問いに答えよ。
[実験] 図1の神経と筋肉の接合部から2.0
cm離れた運動神経上のA点と, 接合部から
8.0cm離れたB点に, それぞれ別々に閾値以
上の単一の電気刺激を与え、筋肉の収縮を調
べた。その結果、 図2のような筋収縮のグラ
フが得られた。
キモグラフ
問1. 運動神経の神経終末と筋繊維がシナプスを形成
している部分を特に何というか。
問2.実験結果から考えて、この運動神経における興
奮の伝導速度は何m/秒か。
問3.興奮が筋肉の接合部に伝えられた後, 筋肉の収
縮がはじまるまでに要する時間は、何ミリ秒と考え
られるか。四捨五入して小数第1位まで求めよ。
筋収縮の強さ
0 2
刺激
筋肉
8.0 cm
2.0A点
cm
運動神経
図 1
B点
A点 B点
A
4 6 8 10 12 14 16 18
時間(ミリ秒)
図2

158. 興奮の伝導速度
【解答】 問1. 終板
解法のポイント
問2.30m/秒 問3.9.3ミリ秒
Check
問1. 運動ニューロンの神経終末と筋繊維がシナプスを形成している部分は,特に終板
と呼ばれる。
問2.AB間の距離は図1から8.0-2.0=6.0(cm) である。 求める伝導速度の単位は
m/秒で,時間がミリ秒で表されているため、距離もmmに直しておくとよい。換算
すると6cm=60mmとなる。 AとBの時間差は,図2から12.0-10.0=2.0 (ミリ秒)
となる。したがって,伝達速度は60(mm)÷2.0(ミリ秒)=30(mm/ミリ秒)と計算さ
れる。単位をm/秒に直すには分母分子ともに1000で割ればよいが,この1000は約
分されるため、計算された値は変わらず単位のみが変わり30 (m/秒) となる。
問3. 問2で求めた速度から,興奮は1ミリ秒で30mm 進むといえる。 点Aから終板
までの距離は2.0cm=20mm なので,点Aを刺激してから20(mm)÷30 (mm/ミリ
秒)=2/3(ミリ秒) で終板に興奮が到着することになる。 しかし、筋収縮が開始するの
は,A点に刺激を与えて10ミリ秒後である。 10ミリ秒後にしか筋収縮が始まらないと
いうことは, 10.0 (ミリ秒)-2/3ミリ秒=9.33 (ミリ秒) が終板に興奮が伝わったと
きから、筋収縮がはじまるまでの時間ということになる。
筋肉が収縮するまでにかかる時間
神経を刺激してから筋肉が収縮するまでには,
①刺激した点から筋繊維までの軸索での興奮の伝導にかかる時間
②終板での興奮の伝達にかかる時間
③筋繊維が収縮するまでの時間
の3つのプロセスにかかる時間がある。