重力に抵抗して生き物が立ち上がっている力は、何？

質問

重力に抵抗して、生き物が立ち上がっている力は、筋力だけなのですか？

植物に筋肉はありませんし、動物（人間を含んで）は骨格という支柱があるにせよ、筋肉や筋膜のゴム状、ネット状のものが
それら骨格を上手くバランス良く立たせる事が、本当に可能なのでしょうか？

例えば、動物の骨格模型（もっと簡単な作りでもいいですが、バラバラの部品ということで）
にゴムバンドやネットを上手く張り巡らせて、立たせる事が出来るとは思えないのです。。。
立つとしますと、それは骨（部品）を積み木のように積み上げるという、ゴム（筋肉）とは無関係だと思うのです。

どなたか、よろしくお願い致します。

回答No.6

raiden787

完全な間違いではないですね。

まず実際、腹腔と胸腔はバランスボールのように頭の重量を支えています。
そういう意味では人体を風船に例えるのは間違いではないんです。
しかしながら、そのパワーを生み出してるのは筋肉と骨格の構造力学的なものです。
いわゆる圧力ではないんです。
横隔膜を含めた体幹の様々な方向性に走る複雑な筋肉群と骨の構成によって生み出されているのです。
ですので、単純な筋力では表しにくいですが、総合的には風船のごとき運動エネルギーを生み出しています。
古武術や中国武術ではこうした総合的な筋肉群や構造力学によって生み出される運動エネルギーを『気』とか『勁』という用語で説明しているようですね。
古流武術研究家の甲野氏の書籍などを参考にすることをお勧めします。
こうした力を力学的に分析し、スポーツ科学などに応用されている方です。
近代スポーツではこの風船のようなパワーを鍛えるための体幹の筋肉群のトレーニング法が発展しています。

貴方の最大の勘違いはミクロとマクロを混同されているところだと思います。

確かに細胞は液体成分の生み出す力で構造を形成しています。ですが、マクロな肉体構造はその水圧だけじゃ圧倒的に支えられません。物理的に強固なタンパク質や脂質で構成された結合組織によって細胞同士は接着し、臓器は形を形成します。
ミクロレベルでは確かに風船ですが、マクロレベルではむしろスポンジに近いんです。
そして、この適度な水分調節がなければ筋肉や神経だって正常に機能しません。
だから水を失えば神経や筋肉が機能を停止して人は倒れます。
ですが、人間を立たせている力は、いわゆる圧力ではないんです。骨格と筋肉です。
水は筋肉や各種臓器を適正に生存させるための主要因ですから確かに水分がなければ人は死ぬし、老人は皮膚を構成しているコラーゲンなどが劣化し、水分を保持できずしわしわになります。
でも、立てなくなるのは、筋肉組織や、筋肉を調整してる神経組織の衰えによる運動能力低下のためです。

圧力で人は立っていません。

さらに説明するとすれば、立つ、ということで重要なのは足ですよね。
足首や膝がきちんとしてなければ立てないでしょう。
ここでは分かりやすく考えるために膝を支えているのは圧力と仮定しましょう。
圧力を生み出すには、圧力を伝える物理的な媒介が必要であり、それは何らかの流体（気体や液体のこと）である必要があります。
残念ながら『気』という空想上の概念では圧力は生み出せませんので無視します。
圧力を生み出すには、密封された構造の中に流体が入り、なおかつその流体に力を加える必要があります。そうすれば圧力が発生し、運動エネルギーが発生します。実際、ロボットにはそういう油圧や気圧を利用した筋肉状構造で動くものもあります。
では、流体に圧力を生み出させる機構はどうか？機械ならモーターや燃料の爆発などで運動エネルギーを生み出します。
流体は運動エネルギーを発揮するための媒介であり、流体だけでは運動エネルギーは生み出せません。
浸透圧などで外部から水を吸収させる、という手もありますが、これははっきり言って運動エネルギーとしては弱すぎます。雑草を支えるのが精いっぱい。
体内で燃料を爆発させるわけにもいかないので筋肉ですね。筋肉が収縮し、流体袋を締め付け、運動エネルギーを生み出すことで膝を動かすのでしょうか？
それが可能なら、脛や太股の肉を思い切り締め付ければ膝が伸びたりするはずです。
しかし、現実にはそうはなりません。筋肉が壊死するか骨折するのがせいぜいでしょう。
解剖学的にも完全に否定されます。

ここ以外の関節についても同様。
どうでしょう？納得いったでしょうか？

ほかに疑問などあれば捕捉でお願いします。

お礼

補足や、お礼などの項目を、使いこなせずすみませんが、こちらを使わせていただきます。

テンセグリティーですが、そうしますと、生まれたての動物がすぐに立ち上がれたりするというのは、
このテンセグリティー構造を使いこなす能力が高いからだ、と考えて良いのでしょうか？

決して重たいもの（重たい体）を持ち上げる（押し上げる）というような感覚ではなく、
構造体を変形させるということであって、そのために、素人が考える程、筋力を要さないということになるわけですか？

補足

補足ということではないのですが、こちらを使わせていただきます。

非常によく分りました。
ありがとうございます。

つまり骨や筋などによるテンセグリティー構造が、ここまでのお話で出てきた圧力的な力を生み出しているわけですね。
張力と圧縮力による釣り合いであって、決して内側からの圧力ではないということですね。

ですから、その構造を形作っている筋などに問題が生じると、張力と圧縮力による釣り合いが崩れるということなのですね。

ミクロとマクロの混同ですが、本当にそうですね。
フラクタルのように、ミクロの構造がそのままマクロの構造に繋がるのでは？
と思っていたですが、違うようですね。
単純に考え過ぎていました。。。

骨にしても筋にしても、そのミクロのレベルでは液体としての力が生きているわけですが、
それらが集まった組織として骨や筋になると、今度は液体の力でなく、それらが建築的な構造を形作る事で力を生み出すわけですね。

液体である細胞が集まって、なぜ骨のような堅い組織になるのか、感覚的には実感できませんが、不思議かつ凄いことですね。

＞浸透圧などで外部から水を吸収させる、という手もありますが、これははっきり言って運動エネルギーとしては弱すぎます。雑草を支えるのが精いっぱい。

そうですね。人間を支えるほどのエネルギーではないのでしょうね。
けれど、浸透圧が雑草くらいなら支えられるほどのエネルギーにはなる、というのは、やはり凄いですね。

ここまでお付き合い頂きまして、本当にありがとうございます。
一般的に、人体を支えている構造が、だるま落とし的だと聞くものですから、どうにも腑に落ちなかったのですが、
おかげさまで本当にすっきりと、よく分りました。
感謝の気持ちでいっぱいです。
重ね重ね、ありがとうございました。