# 骨格筋のエネルギー供給において、短時間の激しい運動時に最も主要なエネルギー源となるのはどれか。

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> language: ja  
> subject: 運動系

## 問題

骨格筋のエネルギー供給において、短時間の激しい運動時に最も主要なエネルギー源となるのはどれか。

## 選択肢

1. 遊離脂肪酸
2. クレアチンリン酸 **✔ 正解**
3. アミノ酸
4. 乳酸
5. グルコース

**正解: 2**

## 解説

短時間の最大運動 (例: 100m走) では、クレアチンリン酸系 (ホスファゲン系) が即座にATPを再合成する主要な経路となる。解糖系はさらに持続する運動で、脂肪酸酸化は持久運動で主に利用される。

## 詳細解説

核心解説
この問題は、骨格筋 (Skeletal Muscle) におけるエネルギー代謝の経路と、運動強度・持続時間に応じた使い分けを問うています。筋肉収縮 (Muscle Contraction) の直接的なエネルギー源はATP（アデノシン三リン酸）ですが、筋肉内に貯蔵されているATP量はごくわずか（約2～3秒分）です。そのため、運動を持続するためには、ATPの再合成 (ATP Resynthesis) を迅速に行う必要があります。この問題の核心は、「短時間の激しい運動」という条件に最適なエネルギー供給系は何か、という点です。

**正解の根拠 (Answer Rationale)**
最重要！ 正解は クレアチンリン酸 (Creatine Phosphate, CP) です。短時間（約10秒以内）の最大強度の運動（例：100m走、ウエイトリフティング）では、ホスファゲン系 (Phosphagen System) または ATP-CP系 と呼ばれる経路が主に利用されます。この経路では、クレアチンリン酸がADPにリン酸基を直接渡すことで、酸素を必要とせず（嫌気的代謝 (Anaerobic Metabolism)）に瞬時にATPを再合成します。この反応は非常に速く、運動開始直後のエネルギー需要をまかなうのに最適です。

**誤答の分析 (Distractor Analysis)**
混同注意！ 各エネルギー源は、運動の持続時間によって利用される割合が異なります。
- ①番の遊離脂肪酸 (Free Fatty Acids) は、有酸素代謝 (Aerobic Metabolism) の主要な基質であり、安静時や長時間の低～中強度の持久運動（例：マラソン）で主に利用されます。
- ③番のアミノ酸 (Amino Acids) は、通常はエネルギー源としての利用はわずかで、主にタンパク質合成に使われます。飢餓状態や長時間の持久運動で、糖新生の材料として一部利用されることはありますが、短時間の激しい運動の主要なエネルギー源ではありません。
- ④番の乳酸 (Lactic Acid) は、エネルギー源というよりも、解糖系 (Glycolysis) の最終産物です。酸素供給が追いつかない激しい運動（例：400m走）で、ピルビン酸から還元されて生成されます。乳酸そのものがエネルギーになるわけではなく、蓄積による筋肉痛や疲労の原因となります。なお、乳酸は肝臓で再びグルコースに変換される（コリ回路 (Cori Cycle)）など、間接的にエネルギー代謝に関わります。
- ⑤番のグルコース (Glucose) は、解糖系 の基質です。解糖系はATP-CP系に次いで速いエネルギー供給系で、約30秒～2分程度の運動で主要になりますが、ATP-CP系ほど瞬発的ではありません。

**関連概念の整理 (Related Concepts)**
エネルギー供給系は、運動の持続時間と強度によって、以下の3つに大別されます。
1.  ホスファゲン系 (ATP-CP系): 即時的（～10秒）。無酸素。例：100m走。
2.  解糖系 (Glycolysis): 短時間（～2分）。無酸素。例：400m走。
3.  有酸素系 (Aerobic System): 長時間（2分～）。酸素を必要とする。例：マラソン。
これら3つの系は、運動の強度と持続時間に応じて「スイッチ」のように切り替わるのではなく、全て同時に働き、その寄与率が変化することを理解しましょう。

概念整理: **エネルギー供給系の階層**

| 系 | 基質 | ATP産生速度 | 持続時間 | 運動例 |
| --- | --- | --- | --- | --- |
| ホスファゲン系 | クレアチンリン酸 | 最速 | ～10秒 | 100m走 |
| 解糖系 | グルコース | 速い | ～2分 | 400m走 |
| 有酸素系 | 脂肪酸、グルコース | 遅い | 2分～ | マラソン |

一目で比較！: **クレアチンリン酸 vs 乳酸**

| 項目 | クレアチンリン酸 (CP) | 乳酸 (Lactate) |
| --- | --- | --- |
| 役割 | ATPの即時再合成のためのリン酸供与体 | 解糖系の最終産物（嫌気的代謝の指標） |
| 産生される場所 | 筋肉細胞内（貯蔵されている） | 筋肉細胞内（運動中に生成される） |
| エネルギー源としての直接利用 | 直接的に利用される | 直接は利用されない（代謝を介して利用） |
| 関連する運動 | 短時間・高強度（瞬発的） | 短時間・高強度（やや持続的） |

看護過程ポイント: **アセスメント**: 患者の運動負荷に対する反応を評価する際、運動の種類（無酸素運動か有酸素運動か）を理解することは重要です。例えば、心疾患患者のリハビリテーションでは、運動強度の設定にこの知識が応用されます。**計画・介入**: 患者の全身状態や疾患に合わせて、適切なエネルギー代謝系を利用した運動療法を計画します。例えば、廃用症候群の予防では、筋力維持のために短時間のレジスタンス運動（ホスファゲン系・解糖系）と持久力向上のための有酸素運動（有酸素系）を組み合わせます。

暗記のコツ: 「**クレアチンリン酸（CP）は筋肉の『瞬間湯沸かし器』**」と覚えましょう。スイッチを入れたらすぐにお湯が出る（＝ATPが瞬時にできる）イメージです。一方、脂肪酸は「**じっくり煮込むスロークッカー**」と覚えると、違いが明確になります。

国試頻出ポイント: 運動とエネルギー代謝の組み合わせは、基礎看護学（活動と運動のメカニズム）や成人看護学（心疾患・呼吸器疾患患者のリハビリテーション看護）の文脈で頻出です。特に、「短時間」「激しい」というキーワードを見たら、迷わず「クレアチンリン酸」を選べるようにしておきましょう。

出題パターン注意！: 単純な知識問題から、事例問題へ発展します。「心筋梗塞後の患者に対して、心臓リハビリテーションの第1相（急性期）で許可される運動強度は、主にどのエネルギー供給系を利用するか」といった形で、臨床判断を問う問題が出題されることがあります。

## 臨床シナリオ

臨床実践ガイド

**臨床シナリオ (Clinical Scenario)**

「あなたは急性期病棟の看護師です。担当患者の70歳代男性が、人工股関節置換術後2日目で、ベッドサイドでの立ち上がり練習を開始しました。患者さんは『立ったらふらふらする』と訴え、座位保持も困難でした。これは、術後の活動低下により、瞬発的な筋力発揮に必要なエネルギー供給系（ホスファゲン系）の反応が低下している可能性が考えられます。」

**看護介入と判断戦略 (Nursing Intervention & Clinical Judgment)**

1.  **観察**: バイタルサイン（血圧、脈拍、SpO2）、ふらつきの程度、顔色、発汗の有無、筋力低下の部位を確認します。

2.  **アセスメント**: 患者のふらつきが、起立性低血圧なのか、筋力低下によるものなのか、あるいは疼痛や恐怖感によるものかを鑑別します。術後早期で活動量が少ない場合、廃用性筋萎縮 (Disuse Muscle Atrophy) により、特に速筋線維（type II線維）の萎縮が顕著であり、ホスファゲン系のエネルギー供給能力が低下している可能性を考慮します。

3.  **報告・介入**: 医師や理学療法士に状況を報告（SBAR：Situation「立ち上がり時にふらつきあり」、Background「術後2日目」、Assessment「起立性低血圧 or 筋力低下の可能性」、Recommendation「歩行開始前の評価と安全な介助方法の確認を依頼」）。患者の安全を最優先に、歩行器や手すりの使用、介助者の増員を検討します。

4.  **評価**: 介入後のバイタルサインの安定、ふらつきの改善、患者の安心感を評価します。必要に応じて、ベッド上での筋力増強運動（等尺性運動など）から段階的に再開します。

看護プロトコル: **観察項目**: 運動開始前後のバイタルサイン（特に血圧の変動）、自覚症状（めまい、動悸、息切れ、疲労感）、他覚症状（顔色、発汗、四肢の冷感）。**報告基準（SBAR）**: 状況（S）、背景（B）、アセスメント（A）、推奨（R）を簡潔に伝えます。**記録のポイント**: 運動の種類、強度、時間、実施前後の患者の反応（バイタルサイン、自覚症状）、看護介入の内容とその効果を具体的に記録します。

先輩看護師の一言: 「患者さんの『ちょっと休みたい』や『疲れた』という言葉は、エネルギー枯渇のサインかもしれません。特に術後や長期臥床後の患者さんは、『立つ』『歩く』といった日常動作が、私たちが思っている以上に大きなエネルギーを必要とします。この問題で学んだ『ホスファゲン系』や『解糖系』の知識は、患者さんの活動耐性を正しくアセスメントし、安全な看護ケアを提供するための基礎となります。単なる暗記で終わらせず、『この患者さんにはどんなエネルギーが足りていないのかな？』と考えるクセをつけましょう！」

## 重要概念

- **クレアチンリン酸 (Creatine Phosphate)** — 筋肉細胞内に貯蔵され、ADPにリン酸基を渡すことでATPを瞬時に再合成する高エネルギーリン酸化合物。ホスファゲン系の基質。
- **ホスファゲン系 (Phosphagen System)** — クレアチンリン酸とATPの反応を指す、最も速いエネルギー供給系。酸素を必要としない（嫌気的）。
- **解糖系** — グルコースをピルビン酸（または乳酸）に分解し、ATPを生成する代謝経路。酸素を必要としない（嫌気的）。
- **有酸素代謝 (Aerobic Metabolism)** — ミトコンドリア内で、酸素を用いてグルコースや脂肪酸を完全に酸化分解し、大量のATPを生成する代謝経路。
- **ATP (アデノシン三リン酸)** — 筋肉収縮の直接的なエネルギー源。生体内のエネルギー通貨とも呼ばれる。

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