活動電位に伴う電位の変化(過分極と脱分極) – 完全攻略ガイド
はじめに
活動電位発生時には、静止電位から脱分極、オーバーシュート、再分極、過分極と膜電位が変化します。各段階でのイオンの動きを理解することが重要です。今回は活動電位に伴う電位変化について詳しく解説します。
詳しい解説
電位変化の各段階
| 段階 | 電位 | 内容 |
|---|---|---|
| 静止電位 | 約-70mV | 細胞内がマイナス |
| 閾値 | 約-55mV | これを超えると活動電位発生 |
| 脱分極 | 0に向かって上昇 | Naチャネルが開き、Na+流入 |
| オーバーシュート | +40mV程度 | 膜電位が0を超える |
| 再分極 | -70mVに戻る | Naチャネル閉、Kチャネル開 |
| 後過分極(過分極) | -70mV以下 | 静止電位より過分極状態 |
シナプス後電位
| 種類 | 電位変化 | 神経伝達物質 |
|---|---|---|
| EPSP(興奮性シナプス後電位) | 脱分極方向 | グルタミン酸など |
| IPSP(抑制性シナプス後電位) | 過分極方向 | GABAなど |
イオンの動き
| 段階 | イオンの動き |
|---|---|
| 脱分極 | Na+の流入 |
| 再分極 | K+の流出 |
絶対に覚えるべきポイント
- 静止電位は約-70mV
- 脱分極はNa+の流入による
- 再分極はK+の流出による
- 活動電位は全か無かの法則に従う
- 不応期があるため、一方向にのみ伝導
- EPSP=脱分極、IPSP=過分極
一問一答
Q1. 静止電位は約何mVですか?
【答え】 A. 約-70mV
細胞内がマイナスに荷電しています。
Q2. 閾値は約何mVですか?
【答え】 A. 約-55mV
これを超えると活動電位が発生します。
Q3. オーバーシュートとは何ですか?
【答え】 A. 膜電位が0を超えて+まで達すること
+40mV程度まで上昇します。
Q4. EPSPとIPSPの違いは何ですか?
【答え】 A. EPSPは脱分極方向、IPSPは過分極方向の電位変化
GABAはIPSPを引き起こします。
Q5. 活動電位が一方向にのみ伝導する理由は何ですか?
【答え】 A. 不応期があるため
興奮した部位は一時的に再興奮できません。
国家試験対策問題
問題1(選択問題)
静止電位として正しいのはどれか。
a. +70mV
b. -70mV
c. +40mV
d. -40mV
【解答と解説】 正解:b
静止電位は約-70mVで、細胞内がマイナスに荷電しています。
問題2(選択問題)
オーバーシュート時の膜電位として正しいのはどれか。
a. -70mV
b. -55mV
c. 0mV
d. +40mV程度
【解答と解説】 正解:d
オーバーシュートでは膜電位が0を超えて+40mV程度まで達します。
問題3(選択問題)
抑制性シナプス後電位(IPSP)を引き起こすのはどれか。
a. グルタミン酸
b. アセチルコリン
c. GABA
d. ドーパミン
【解答と解説】 正解:c
GABAは抑制性神経伝達物質で、過分極方向への電位変化(IPSP)を引き起こします。
問題4(選択問題)
活動電位が一方向にのみ伝導する理由として正しいのはどれか。
a. 樹状突起がないため
b. 不応期があるため
c. 軸索が1本のため
d. 髄鞘があるため
【解答と解説】 正解:b
不応期(絶対不応期・相対不応期)があるため、一度興奮した部位は一時的に再興奮できず、活動電位は一方向にのみ伝導します。
まとめ
電位変化の段階
| 段階 | 電位 |
|---|---|
| 静止電位 | -70mV |
| 閾値 | -55mV |
| オーバーシュート | +40mV程度 |
| 後過分極 | -70mV以下 |
シナプス後電位
| 種類 | 電位変化 | 例 |
|---|---|---|
| EPSP | 脱分極 | グルタミン酸 |
| IPSP | 過分極 | GABA |
覚え方のコツ
「静止-70、閾値-55、オーバー+40」と数値を覚えましょう。
- EPSP=興奮=脱分極、IPSP=抑制=過分極
- 不応期で一方向伝導
#解剖学 #生理学 #国試対策







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