高校生物基礎 自律神経—交感神経と副交感神経の作用を場面から読み分ける｜武蔵野個別指導塾

心臓と消化管への作用を比べ、資料の条件から読み分ける対象は自律神経です。

よくあるのは、定期テスト前の高校生が、交感神経は全器官の活動を強めると覚えてしまう場面です。心臓の拍動が速くなることを手がかりにすると、消化管の運動も強くなると答えたくなります。しかし、器官によって作用の向きは異なります。何が強まるのか、何が抑えられるのかを器官ごとに確かめると、場面に沿って説明できます。

要点（結論から）

• 自律神経の情報は中枢から器官へ伝わります。
• 交感神経は心臓の拍動を促進し、消化管の運動を抑制します。
• 副交感神経は心臓の拍動を抑制し、消化管の運動を促進します。

器官と作用を結び付けて問う

問題の型の1つは、神経の名前と器官への作用を組み合わせるものです。心臓の拍動を促進する神経を選ぶときは、心臓についての対応を使います。消化管の運動について聞かれたら、同じ「促進」という語でも、対象を切り替えて考えます。

別の型では、実験の模式的な資料が与えられ、刺激した神経と応答の組合せを読み取ります。刺激前と刺激中のどちらを比べるのか、変化したのが心臓なのか消化管なのかを先に押さえます。資料に書かれていない器官の変化まで、勝手に補わないことも必要です。

もう1つは、緊張している場面や休息している場面をもとに、作用を説明する型です。場面は神経の活動を考える手がかりですが、気持ちの名前だけでは答案になりません。神経の種類、作用を受ける器官、応答の向きをつなげて書きます。

伝達の道筋と2つの神経

自律神経は、心臓や消化管などのはたらきを、ふだん意識しなくても調節する末しょう神経です。自律神経には交感神経と副交感神経があります。脳や脊髄などの中枢からの情報が神経を通って器官へ伝わり、器官の活動が変化します。自律神経の調節には脳の視床下部が関わります。

図1は、2種類の自律神経から器官への情報伝達と作用を整理した模式図です。矢印は神経を通る情報の向きを表し、枠の中にはその器官での作用を書いています。交感神経が心臓の拍動を促進する一方、消化管の運動は抑制します。副交感神経については、心臓の拍動を抑制し、消化管の運動を促進する対応を押さえます。

図1のように、同じ神経でも器官が違えば作用の向きが変わります。また、心臓と消化管では2種類の神経の作用が互いに反対ですが、全器官に2種類が分布し、必ず逆の作用を示すと一般化することはできません。器官ごとの分布や作用は、問題に示された条件や教科書の対応に戻って確かめます。

交感神経は一般に緊張や活動の場面で、副交感神経は一般に休息の場面で優位になりやすいと整理できます。「優位」は一方の影響が相対的に強いという見方であり、もう一方が必ず完全に停止するという意味ではありません。場面の言葉から絶対的な断定へ飛ばず、指定された器官の応答に結び付けます。

自律神経の作用を言葉で答えるときは、「心臓が促進する」のように器官だけを主語にすると、何が変化するのかが曖昧になります。心臓なら拍動、消化管なら運動というように、器官と活動の組を作ってから促進または抑制を付けます。速い、遅い、強い、弱いという資料の表現を、何の速さや強さなのかまで読み取るためです。

神経の作用は体内環境を維持する調節の一部です。変化を読み取る問題でも、器官への指令と器官の応答を混ぜなければ、作用の説明を順に組み立てられます。ホルモンによる調節の詳しい経路はここでは扱わず、神経を通る情報と器官の反応に焦点を当てます。

中枢から器官への情報と、器官に起こる応答も分けます。たとえば「交感神経が心臓を促進する」は神経の作用を述べています。「拍動が速くなる」は心臓側に表れた応答です。問題がどちらを聞いているかによって、答えの主語を選びます。

基本例題：2つの器官の変化を追う

次は説明のために作った資料です。刺激前の状態を基準として、ある神経を刺激している間の変化を調べました。刺激した神経は交感神経か副交感神経のいずれかであり、示した変化は刺激によるものとします。

問：刺激した神経を名称で答え、2つの観察結果をそれぞれ使って理由を1文で説明してください。

図2は、この資料の変化を刺激前との比較として示す模式図です。矢印は観察結果を神経の種類の判断につなぐ向きを表します。数値の大小を表す目盛りではありません。

まず基準は刺激前で、判定するのは刺激中の変化です。心臓の拍動が速くなったので、心臓では拍動が促進されたと読み替えます。心臓の拍動を促進するのは交感神経ですから、この行から交感神経が候補になります。

次に消化管の行を見ます。運動が弱くなったことは、消化管の運動が抑制されたことに対応します。交感神経は消化管の運動を抑制するので、この行も同じ候補に合います。2行がそれぞれ何を示すかを確認してから、共通する神経を選びます。

答えは「交感神経。心臓の拍動が促進され、消化管の運動が抑制されているからです」です。答えを資料へ戻すと、心臓の促進は拍動が速くなったことに、消化管の抑制は運動が弱くなったことに対応します。図2の両方の矢印をたどり、どちらの観察も説明できるかを確かめます。

もし心臓の行だけで選んだ後、消化管にも「促進」と書くと、名称は合っていても理由の後半が資料と食い違います。逆に「消化管が弱くなったから副交感神経」と判断した場合は、消化管の作用の対応を取り違えています。名称だけを採点するのではなく、それぞれの行を答えへ戻す作業が誤りを見つける助けになります。

条件が足りるかも判断する

次の例も自作の資料です。神経Aと神経Bは、一方が交感神経、もう一方が副交感神経です。同じ条件でそれぞれを刺激したところ、心臓ではAの刺激中に拍動が遅くなり、Bの刺激中に拍動が速くなりました。別の器官Xについては、Aの刺激中に変化が見られたという記録しかありません。

問：AとBの神経の名称をそれぞれ答えてください。また、器官XでBがAと反対の作用を示すと断定できるか、「断定できる」または「断定できない」で答え、その理由を1文で書いてください。

心臓の結果から順番に考えます。拍動を遅くする、つまり抑制するAは副交感神経です。拍動を速くする、つまり促進するBは交感神経です。これを心臓の資料に戻すと、副交感神経による抑制はAの遅い拍動に、交感神経による促進はBの速い拍動にそれぞれ一致します。

器官Xについての答えは「断定できない」です。XでAの刺激中に何らかの変化があったことは示されていますが、変化の向きも、Bの刺激による結果も示されていないからです。心臓で2つの作用が反対だったという事実を、器官名も作用も不明なXへそのまま移すことはできません。

分かれ目は、神経の名称を決める材料と、器官Xについて結論を出す材料を別に見ることです。心臓の記録はAとBの判定に使えます。一方、Xの反対作用については必要な情報が足りません。自律神経の問題では、知っている対応を使うところと、資料からは決められないところを区別します。

誤答を器官ごとに直す

誤答の例は「交感神経は体を活動させるので、心臓も消化管も促進する」です。原因は、活動時という場面の印象を、そのまま全器官の作用に置き換えたことです。交感神経による心臓の拍動の促進は合っていますが、消化管の運動については抑制が正しい対応です。

図3は誤答を修正するための模式図です。矢印は誤ったまとめから器官別の確認へ進む手順を表します。図3のように「交感神経」という名前から、まず器官を2つに分け、それぞれの作用を確認します。心臓は促進、消化管は抑制と書き直せば、1つの印象で両方を決める誤りを避けられます。

もう1つの誤答は「拍動が遅くなったので交感神経が強まった」です。心臓に対する2種類の作用を逆にしたことが原因です。心臓という対象を書き添え、拍動の抑制に対応する副交感神経を選び直します。資料が刺激実験なら、観察された変化がどの刺激によるものかという条件も忘れずに戻ります。

「交感神経と副交感神経は常に全器官で反対にはたらく」という答案も言い過ぎです。心臓などで反対の作用を示すことと、全器官でそうだと断定することは別です。問われた器官の資料が不足しているなら、例から一般化せず、判断に足りない情報を明記します。

練習：条件を選び取る

以下は練習用の自作問題です。各問題の条件に従い、答えの形式も確認してください。

問1

休息しているとき、心臓への副交感神経の影響が相対的に強まったとします。心臓の拍動は促進と抑制のどちらに向かうか、2語のうち1語で答え、その神経の名称を添えてください。

問2

ある資料では、神経Pを刺激すると消化管の運動が強くなりました。神経Pは交感神経か副交感神経のいずれかであり、この変化は刺激によるものとします。Pの名称を答え、資料に戻して根拠を1文で書いてください。

問3

神経Qを刺激すると心臓の拍動が速くなりました。Qは交感神経か副交感神経のいずれかであり、拍動の変化は刺激によるものとします。同じQを刺激したときの消化管の運動について、促進か抑制かを1語で答え、Qの名称も書いてください。

問4

器官Yに交感神経が分布していることは資料に書かれていますが、副交感神経の分布も両神経の作用も示されていません。副交感神経がYで交感神経と反対の作用を示すと決めてよいか、「決めてよい」か「決められない」で答え、理由を1文で述べてください。

練習の答えと確かめ方

問1の答えは「抑制、副交感神経」です。副交感神経は心臓の拍動を抑制します。条件へ戻すと、相対的に強まったのは副交感神経の影響なので、心臓では抑制の向きと対応します。休息という語から神経を推測するだけでなく、問題が明示した神経を使って拍動の向きを選びます。

問2の答えは「副交感神経。消化管の運動が促進されたからです」です。資料の「強くなった」を運動の促進と読み替えます。副交感神経の作用を消化管へ戻すと、運動を促進するので、観察された変化に合います。心臓の場合の対応を消化管へ持ち込まないようにします。

問3の答えは「抑制、交感神経」です。心臓の拍動が速くなったことから、心臓に促進作用を示すQは交感神経です。次に対象を消化管へ切り替えると、交感神経はその運動を抑制します。Qを交感神経として心臓の条件に戻せば、拍動が速くなったという記録に合います。名称の判定と別の器官への作用の判定は、2段階に分けます。

問4の答えは「決められない。副交感神経の分布と両神経の作用が資料に示されていないからです」です。与えられたのはYに交感神経が分布するという条件であり、そこから副交感神経の分布や反対作用までは導けません。答えを条件へ戻しても、必要な2つの情報が欠けていることを確認できます。

要点を短く整理

• 自律神経の情報は中枢から器官へ伝わります。
• 交感神経は心臓の拍動を促進し、消化管の運動を抑制します。
• 副交感神経は心臓の拍動を抑制し、消化管の運動を促進します。
• 全器官で逆作用と決めず、器官と資料の条件を確かめます。

どこで迷ったかを見分ける

神経名は言えても作用が逆になるときは、心臓と消化管を別々に書き、促進か抑制かを対応させてみます。2行のうち片方で止まるなら、場面の印象から一括して覚えている可能性があります。図1を見ながら、矢印の出発点と到着先を声に出して説明すると、情報を送る側と応答する器官の区別も確かめられます。

資料問題で迷うときは、刺激前後の比較、器官名、変化の向きに印を付けます。個別指導では、まず資料のどの言葉から判断したかを説明し、次に答えをその資料に戻して矛盾がないかを確かめます。情報が足りない問題では、何が欠けているかを言葉にする練習も役立ちます。例えば、器官に神経が分布するという記録と、その神経を刺激したときの作用の記録は別の情報です。片方があっても、もう片方まで読んだつもりにならないようにします。器官を指定して作用の向きを確かめることが、自律神経の読み分けにつながります。