伝導速度を求めたあと、（刺激から収縮までの時間）＝（接続部までの距離）÷ ＋（接続部から収縮までの一定時間）の関係を使って、一定時間や、別の点を刺激したときの時間・刺激点の位置を求められる
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運動神経を刺激してから筋肉が収縮を始めるまでの時間は、「興奮が神経を伝わって神経と筋肉の接続部に着くまでの時間」と「接続部に着いてから筋肉が収縮を始めるまでの時間」の 2 つに分けられます。2 点を刺激した実験から伝導速度 を求めたあと、この分け方を使うと、接続部から収縮までにかかる一定の時間を求めたり、別の点を刺激したときに収縮までにかかる時間や、ある時間で収縮した刺激点の位置を求めたりできます。
刺激した点から接続部（神経終末と筋肉が接するところ）までは、興奮が速さ で神経を伝わるので、かかる時間は （ は刺激点から接続部までの距離）です。接続部に興奮が着いたあとは、神経終末から筋肉へ情報が受け渡され、筋肉が収縮を始めるまでにある時間 がかかります。この は神経のどこを刺激したかに関係しません。接続部より先で起こることは、どこから興奮がやってきても同じだからです。
したがって、刺激から収縮までの時間 は
と表せます。2 点を刺激した時間の差をとると が打ち消し合うので、前提の技能で学んだように が求まります。 がわかれば、どちらか 1 点の値を代入して が求まります。 と の両方がわかれば、どの点を刺激した場合でも を計算でき、逆に から として刺激点の位置もわかります。
2 点の距離の差と時間の差から伝導速度を求める:
距離と時間の単位をそろえる（mm と ms なら は mm/ms のまま使う）
どちらか 1 点の値を使って、接続部から収縮までの一定時間を求める:
別の点を刺激したときの時間は 、収縮までの時間から刺激点の位置を求めるときは で計算する
カエルのふくらはぎの筋肉とそれにつながる運動神経を取り出し、神経上の点を電気刺激して、筋肉が収縮を始めるまでの時間を測った。神経と筋肉の接続部から 30 mm 離れた点 A を刺激すると 5.0 ミリ秒後に、接続部から 90 mm 離れた点 B を刺激すると 7.0 ミリ秒後に筋肉が収縮を始めた。接続部から 60 mm 離れた点 C を刺激したとき、筋肉が収縮を始めるまでの時間は何ミリ秒か求めよ。ただし、興奮の伝導速度は神経上のどこでも等しいものとする。
手順 1: 伝導速度は mm/ms。
手順 2: 距離は mm、時間はミリ秒（ms）でそろっているので、 mm/ms のまま使う。
手順 3: 点 A の値から、接続部から収縮までの一定時間は ms。（点 B で確かめると ms で一致する。）
手順 4: 点 C では ms。
よって 6 ミリ秒。
答え:
刺激から収縮までの時間をすべて神経を伝わる時間とみなし、 mm/ms のように 1 点だけで伝導速度を求めてしまう誤り。正しくは時間には接続部から収縮までの が含まれるので、2 点の差をとって mm/ms とする。
別の点の時間を求めるときに を足し忘れ、 ms としてしまう誤り。正しくは ms。
時間が距離に比例すると考えて、 ms のように比例計算してしまう誤り。正しくは比例するのは神経を伝わる部分 だけで、 は距離によらず一定なので、 ms。
単位をそろえずに計算してしまう誤り。例えば mm/ms を m/s に直すと m/s だが、距離を mm のまま を「秒」と扱うと桁が狂う。mm と ms の組み合わせのまま計算するか、すべて m と s に直してから計算する。
この説明は AI が書き、別の AI が例題を独立に解いて答えを確かめ、説明を一歩ずつ査読しました。
ある動物の骨格筋と、それにつながる運動神経を取り出した神経筋標本を用いて、次の実験を行った。神経上に 3 つの点 A、B、C をとる。点 A と点 B は、神経と筋肉の接続部から神経に沿ってそれぞれ 、 の位置にある。点 C の位置はわかっていないが、点 C は接続部と点 B の間にある。
各点を 1 回ずつ電気刺激し、刺激してから筋肉が収縮し始めるまでの時間を測定したところ、次の表の結果が得られた。
| 刺激した点 | 刺激から収縮開始までの時間 |
|---|---|
| A | |
| B | |
| C |
神経を伝わる興奮の伝導速度は神経上のどこでも一定であり、興奮が接続部（神経終末）に達してから筋肉が収縮し始めるまでの時間は、どの点を刺激しても同じであるとする。点 C は、神経と筋肉の接続部から神経に沿って何 mm の位置にあるか求めよ。
ある哺乳類から、骨格筋とそれにつながる運動神経を取り出した神経筋標本をつくり、次の実験を行った。神経上の点 P は、神経と筋肉の接続部から神経に沿って の位置にある。点 Q は、点 P よりさらに筋肉から遠い側にあり、点 P から神経に沿って 離れている。
| 刺激した点 | 刺激してから筋肉が収縮しはじめるまでの時間 |
|---|---|
| 点 P | ミリ秒 |
| 点 Q | ミリ秒 |
| 点 R | ミリ秒 |
点 R は、神経と筋肉の接続部と点 P の間にある神経上の点である。興奮が神経を伝わる速さは神経上のどこでも一定であり、興奮が神経と筋肉の接続部に達してから筋肉が収縮しはじめるまでの時間は、どの点を刺激しても同じであるとする。点 R は神経と筋肉の接続部から神経に沿って何 mm の位置にあるか。
カエルのふくらはぎの筋肉（腓腹筋）と、それにつながる座骨神経を取り出した標本を用いて、次の実験を行った。神経上の点 A と点 B は、神経と筋肉の接続部からそれぞれ神経に沿って 、 離れている。
| 刺激した点 | 接続部までの距離 (mm) | 刺激してから筋肉が収縮を始めるまでの時間 (ミリ秒) |
|---|---|---|
| A | ||
| B |
いずれも 1 回だけ、閾値以上の同じ強さで刺激した。神経上の興奮の伝導速度は一定であり、興奮が神経の末端（接続部）に達してから筋肉が収縮を始めるまでの時間は、刺激した点によらず一定であるとする。
点 A と点 B のちょうど中点にあたる神経上の点 C を同じように刺激したとき、刺激してから筋肉が収縮を始めるまでの時間は何ミリ秒か。