神経|活動電位

ゴール

  • 活動電位の「開始→ピーク→再分極→不応期」を言葉で説明できる
  • Na⁺チャネル/局所麻酔薬/抗てんかん薬などの作用理解につなげる

1) まず膜電位(静止膜電位)

  • 細胞内は相対的に負(例:-70 mV 付近)
  • 主因:
    • K⁺漏洩チャネルが多い
    • Na⁺/K⁺ポンプが濃度勾配を維持

2) 閾値を超えると“スイッチON”(all-or-none)

  • 脱分極が進み、一定の閾値を超えると → 電位依存性Na⁺チャネルが一気に開き、活動電位が立ち上がる

3) 活動電位のフェーズ

  1. 脱分極(上昇相):Na⁺流入 ↑
  1. ピーク:Na⁺チャネル不活性化が始まる
  1. 再分極(下降相):K⁺チャネル開口 → K⁺流出 ↑
  1. 過分極:K⁺チャネルがしばらく開いている
  1. 静止へ復帰:チャネル状態が戻り、ポンプ等で勾配維持

4) 不応期(薬理に直結)

  • 絶対不応期:Na⁺チャネルが不活性化中 → 追加刺激でも発火できない
  • 相対不応期:過分極などで“発火しにくい”が強刺激なら可能

5) 伝導の速さを決める要因

  • 髄鞘化:跳躍伝導で速い
  • 軸索径:太いほど速い
  • 温度:低いと遅くなる(臨床的にしびれの説明に使うことも)

6) 薬の作用点(代表例)

  • 局所麻酔薬:電位依存性Na⁺チャネル遮断(活動電位の発生/伝導を抑える)
  • 抗てんかん薬(例):Na⁺チャネル不活性化を安定化、過剰発火を抑制
  • 抗不整脈薬(分類Iなど):Na⁺チャネルに作用(心筋の活動電位だが概念は共通)

学習チェック

  • なぜ髄鞘があると速い?(“どこでNa⁺チャネルが働くか”で説明)
  • Na⁺チャネル遮断で何が起こる?(立ち上がりがどうなる?)