運動系/筋肉/骨格筋/骨格筋と神経/受容器/筋紡錘/図説

赤い楕円が骨格筋、空色の楕円が筋紡錘、筋紡錘の両端についている横紋が錘内筋、筋紡錘から離れている横紋が錘外筋（骨格筋の筋線維）である。

向かって左端の図: 骨格筋（錘外筋）を支配しているα運動神経も、錘内筋を支配しているγ運動神経も活動していない（-）。そのため、骨格筋（錘外筋）も錘内筋も弛緩（-）している。この状態では、筋紡錘（青い楕円）は、ある程度伸展しており（楕円が細長い）、筋紡錘の感度は保たれている（+）が、発射はしていない（-）。

左から２番目の図：通常は起こらない状態である。α運動神経（＋）ならびに、支配されている骨格筋（錘外筋）が活動（＋）しており、γ運動神経（-）と錘内筋（-）とは弛緩している。筋紡錘から離れている横紋である骨格筋（錘外筋）が、左端の図より密になっていて、収縮していることを示している。筋紡錘の両端についている横紋である錘内筋は、左端の図と同様、疎であり、収縮していない。骨格筋の収縮により、錘内筋の両末端の距離は（左端と比べて）小さくなる。錘内筋の長さは短くならないので、筋紡錘は伸展されなくなる。筋紡錘の形が（左端の楕円に比べて）丸くなっていることに注目。これは、筋紡錘の感度が低下することを意味する。

結論としては、γ運動神経と錘内筋との活動（収縮）がない状態で、α運動神経と錘外筋とが活動（収縮）すると、筋紡錘の感度は低下する。

左から３番目の図：２番目の図とは違いは、γ運動神経と錘内筋との活動（収縮）である。これは、α-γ連関によってもたらされる、正常な収縮状態である。筋紡錘の両端にある、錘内筋の横紋が、２番目の図よりも密になっていることに注目。これにより、錘内筋の両末端の距離が（左端と比べて）小さくなっても、筋紡錘は、（左端と同様に）ある程度伸展しており、筋紡錘の感度は保たれている（+）。

結論としては、α運動神経と錘外筋、ならびにγ運動神経と錘内筋の４者が、同時に活動（収縮）すれば、筋全体が短縮しても、筋紡錘の感度は保たれる。

左から４番目の図：３番目の図と同様、α運動神経と錘外筋、ならびにγ運動神経と錘内筋の４者が、同時に活動（収縮）している。この状態で、筋全体が（黄色い矢印で）伸展されたのである。この場合、収縮した錘内筋よりも筋紡錘の方が柔らかいため、錘内筋は伸展されず、筋紡錘が伸展される（青い楕円がすごく細い）。筋紡錘は、かなり発射（++）し、Ia求心性線維を通じて脊髄に活動電位を送る。

向かって右端の図：筋紡錘＞＞全体像、で学んだように、筋紡錘からの求心性線維（Ia線維）は、脊髄において、その筋を支配している２次運動神経細胞の細胞体と、興奮性シナプスを形成している。そのため、筋が伸展される（左から４番目の図）と、その筋のα運動神経と錘外筋との活動（収縮）が高まり（++）、筋が短縮するように反射がはたらく。