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活動電位と興奮伝導の機序


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2.興奮伝導の機序

細胞膜は、表面が電気的に正に分極しているが、興奮部ではその極性が逆転する。

したがって、周囲の非興奮部との間に電位差が生じ、電流が興奮部に向かって流れる。これを,局所電流いう。 このようにして局所電流は細胞膜の内から外に向かって流れ、新しい活動電位が軸索上に次々と連続して起こることにより興奮は伝導される。
有髄神経においては、電気抵抗の高い髄鞘で覆われている。

1~2cm間隔で髄鞘が途切れ,細胞膜が露出してランビエの絞輪が規則正しく並んでいる。活動電位は,ランビエの絞輪部のみに発生し,絞輪から絞輪へと伝導していく(跳躍伝導)。
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神経の興奮には,活動電位の発生が不可欠である。

細胞外液(組織液)にはNaイオン(Na+)が多く,Kイオン(K+)が少ない

逆に、細胞内液にはK+が多く,Na+が少ない。

このイオン分布は,アデノシソ三リン酸(ATP)と呼ばれる化学エネルギーによって回転するNa-Kポンプにより、細胞内から細胞外へNa+をくみ出し、細胞外から細胞内へK+を取り込むことによって維持されている。細胞がこのようなイオン分布を維持していることが,静止膜電位や活動電位の発生を可能にしている基本条件である。

神経に刺激を与え,細胞膜を閾膜電位近くまで脱分極すると,膜のNa+に対する透過性が増大し,Na+の細胞内への流入が増す。これにより脱分極が促進され, 活動電位が発生する。神経や骨格筋では,活動電位の発 生にはNa+が主役を演じている。

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