活動電位

同義語

神経インパルス、興奮電位、スパイク、興奮波、活動電位、電気的興奮

定義

活動電位は、細胞の膜電位が静止電位から少し変化することです。 これは、電気的励起を伝達するために使用されるため、刺激の伝達の基本です。

生理学

活動電位を理解するには、まず細胞の静止電位に気付く必要があります。 静止しているすべての興奮性細胞にはXNUMXつあります。 内側と外側の電荷の違いが原因です 細胞膜 そしてそれはそれが置かれている高さのセルに依存します。

通常、値は-50mVから-100mVの間で変化します。 ほとんどの神経細胞は-70mvの静止電位を持っています。これは、静止状態では内部が 細胞膜 細胞膜の外側の反対側で負に帯電しています。 ここで、を使用して活動電位の発達を見ていきます。 神経細胞 一例として。

ここで、活動電位は、長距離にわたって身体に急速な励起伝導を引き起こします。 細胞には静止膜電位があり、これは ナトリウムカリウム ポンプ。 刺激によって引き起こされる興奮が細胞に到達します。

流入 ナトリウム イオンは細胞の内部をよりポジティブにします。 特定のしきい値を超えた場合( 神経細胞 約– 50mV)活動電位がトリガーされます。

これは、「全か無かの法則」に従って機能します。 これは、「少しの活動電位」が作成されているかどうかにかかわらず、存在しないことを意味します。 活動電位の形態は、刺激の強さに関係なく、閾値を超えた後は常に同じです。

しきい値を超えると、多くの ナトリウム のチャンネル 細胞膜 一度に開き、外側から多くのナトリウムイオンが一度にセル内部に流れ込みます。 セルは内部で正になり、最大で約+ 20〜 + 30mV。

このイベントは、「スプレッド」または「オーバーシュート」とも呼ばれます。 広がりが最大に達した後、ナトリウムチャネルは再び閉じ始めます。 カリウム チャネルが開き、正に帯電したカリウムイオンがセルから流出し、セルの内部が再び負になります。

再分極の結果として、静止電位は通常、最初はアンダーシュートし、最大–90mVの値に達する可能性があります。 神経細胞 -70mVの静止電位で。 これは、過分極後電位とも呼ばれます。 それは、 カリウム チャネルは再びゆっくりと閉じるため、より正に帯電したカリウムイオンがセルから流出します。

次に、元の比率がナトリウム-カリウムポンプによって復元されます。ナトリウム-カリウムポンプは、エネルギーを消費しながらXNUMXつのナトリウムイオンをセルから輸送し、代わりにXNUMXつのカリウムイオンをセルに輸送します。 活動電位にとって重要なのは、いわゆる不応期です。 これは、活動電位が誘発された後、ナトリウムチャネルがまだ短時間非アクティブであるという事実によって引き起こされます。

したがって、「絶対不応期」の間はそれ以上の活動電位を誘発することはできず、「相対的不応期」の間は条件付きでのみさらなる活動電位を誘発することができる。 活動電位は神経細胞で約1〜2ミリ秒続きます。 で ハート 筋細胞は数百ミリ秒も続くことがあります。