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活動電位の発生の仕組みと脱分極とかナトリウムポンプのまとめ


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ちょこまかと筋生理学や神経の生理学について書いてきましたが、わかりにくいっていうご指摘があったので、【生理学の記事一覧】の中から重要なものを更にまとめてみます。
まとめのまとめです、流行のまとめNAVERでございます。^^


静止電位の発生、活動電位、脱分極と過分極、イオンチャネル、ナトリウムポンプ、絶対不応期、相対不応期とかその辺のまとめのまとめを予定してますので、以降の記事もご参照にしてください。

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【活動電位-発生の仕組みについてまとめ】

A.静止膜電位
静止膜電位は膜電位ともいい、細胞の内外に存在する電位の差のことをいう。


・細胞内外では電位差が生じておりこの電位の発生は細胞膜に起因していることから膜電位とよばれ、静止状態の細胞の膜電位を静止膜電位(静止電位)という。

・静止膜電位はおおよそ-65~-75mVぐらいである。

・全ての細胞は静止膜電位を持ち、生理的条件のおける細胞の静止膜電位は、外液にたいし細胞内が負の電位を示す。

 

<Na‐Kポンプ(ナトリウムポンプ)とは?>
カリウムイオンを取り込むのでナトリウム-カリウムポンプ(Na+/K+ポンプ)または単にナトリウムポンプ(Na+ポンプ)とも呼ばれます。


・細胞外液にはNaイオンが多く、Kイオンが少ない。逆に細胞内にはKイオンが多く、Naイオンが少ない。


アデノシン三リン酸(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にNa+をくみ出し、細胞外から細胞内へK+を取り組むことによって維持されている。このようなイオン分布および電位勾配に逆らって物質を輸送する仕組みを能動輸送と呼ぶ。
 

・このイオン分布の維持により静止電位や膜電位の発生を可能にしている基本条件である。

B.イオンチャネルと活動電位
イオンチャネルとは、受動的にイオンを透過させるタンパク質の総称で、細胞外液のNa濃度を減少させると静止膜電位はほとんど変化しないが、活動電位の振幅は減少する。

このことより活動電位の発生にはNa+関係して知ることがわかる。

ⅰ)上昇期
・神経に通電刺激を与え、膜を閾膜電位ちかくにまで脱分極すると、膜のNa+に対する透過性は少し増大し、Na+が細胞外から細胞内へ流入する。

・このNA+の流入は細胞内へ正の電荷を持ち込んだことになるから、この結果さらに
膜は脱分極する。
この脱分極はさらにN+の透過性を増大させNa+の細胞内への流入が増し、脱分極を促進する。

・このサイクルが瞬時にまわり、膜電位は静止膜電位から急速に立ち上がりピークに向かう。

ⅱ)下降期
・活動電位がピークに達するころ、Na+の透過性は減少しはじめ(Na不活性化過程)、代わりにK+に対する透過性が増大し、K+は細胞内から細胞外へ流出する。

・K+の流出は正の電荷を細胞外へ持ち出すことになるので、膜電位は負の方向に移動し(再分極)、静止膜電位のもどる。

makudenii


<まとめ>
活動電位は、脱分極によって起こされる膜のNa+とK+に対する透過性の一連の変化、すなわちNa透過性の増大によるNa+の細胞内への流入によって脱分極し、Na不活性化とK透過性の増大によるK+の細胞外への流出に伴って再分極する電位膜の変化である。

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