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かずひろ解剖学 図解ライブラリ
シナプス
図 01-2-01
この図の解説
この図は、神経細胞の軸索末端が次の細胞へ興奮を伝えるシナプスの働きを、①〜⑥の番号で順を追って示している。まず注目すべきは、伝達が電気ではなく化学物質を介して起こる点である。①軸索末端に活動電位が到達すると、②電位依存性Caチャネルが開いてCaイオンが流入する。③このCaイオン流入が引き金となり、シナプス小胞に貯えられた神経伝達物質が開口放出される。④放出された神経伝達物質はシナプス間隙を横切り、⑤シナプス後膜の受容体に結合してリガンド作動チャネルを開き、シナプス後細胞にイオンを流入させて段階的な電位変化を起こす。⑥最後は前細胞への再取り込み・酵素分解・拡散によって濃度が下がり、伝達が終息する。前細胞・間隙・後細胞という3つの場を、Caチャネル(電位依存性)と受容体チャネル(リガンド作動性)が役割分担している構図を読み取りたい。
学習の要点
- シナプス伝達はCaイオン流入→神経伝達物質放出→受容体結合という化学的な一方向の連鎖で進む。
- 覚え方のコツ: 前細胞では「電位依存性Caチャネル」、後細胞では「リガンド作動チャネル」。開く合図が"電位"か"物質(リガンド)"かで対にして覚える。
- 関連知識: 軸索末端に活動電位を運ぶのはナトリウムチャネルの働きで、静止電位を保つのはナトリウム-カリウムポンプ。骨格筋とのシナプス(運動終板)では後細胞が筋線維になる。
- よくある間違い: 軸索末端で開くのをカリウムチャネルやリガンド作動チャネルと取り違える。前細胞で開くのは電位依存性Caチャネル。
- 臨床応用: 神経伝達物質の分解や再取り込みを妨げる薬は伝達を増強・遷延させる。伝達の終息機構を理解しておくと薬理の基礎が整理しやすい。
比較表
| 段階 | 起こる場所 | 主役 | 出来事 |
|---|---|---|---|
| ①活動電位到達 | 軸索末端 | Na⁺(伝導) | 興奮が末端まで届く |
| ②チャネル開口 | シナプス前膜 | 電位依存性Caチャネル | Ca²⁺が末端へ流入 |
| ③開口放出 | シナプス小胞 | 神経伝達物質 | 間隙へ放出 |
| ④拡散・⑤結合 | シナプス間隙〜後膜 | リガンド作動チャネル | 後細胞にイオン流入 |
| ⑥終息 | 間隙・前膜 | 再取り込み/分解/拡散 | 伝達物質の濃度低下 |
確認問題（選ぶと正解が分かります）
シナプスにおける興奮伝達について正しいのはどれか。
✓ 正解！✗ 不正解（緑が正解）
軸索末端に活動電位が到達すると（ ）が開き、流入したイオンがシナプス小胞からの神経伝達物質の放出を促す。（ ）に入る語を答えよ。
答えを見る
答え: 電位依存性カルシウム（Ca）チャネル
シナプス後膜では、神経伝達物質が受容体に結合するとリガンド作動チャネルが開き、シナプス後細胞にナトリウムイオンが流入して電位変化が起こる。
✓ 正解！✗ 不正解（緑が正解）
シナプス前細胞の軸索末端で開き、カルシウムイオンを流入させるのはどちらか。
✓ 正解！✗ 不正解（緑が正解）
シナプス伝達終了時に神経伝達物質の濃度を下げる仕組みとして誤っているのはどれか。
✓ 正解！✗ 不正解（緑が正解）
この図が出てくる問題（11問）
理学療法士
- シナプス前膜の脱分極に続いて軸索終末に流入するのはどれか。 （第57回理学療法士国家試験（2022）午前 問62）
作業療法士
- シナプス前膜の脱分極に続いて軸索終末に流入するのはどれか。 （第57回作業療法士国家試験（2022）午前 問62）
柔道整復師
- 神経筋接合部のシナプス伝達で正しいのはどれか。 （第25回柔道整復師国家試験（2017）午前 問81）
鍼灸・あん摩マッサージ指圧師
- シナプス伝達で正しいのはどれか。 （あマ指 第27回(2019) 問題30）
- シナプス伝達について正しい記述はどれか。 （鍼灸 第20回(2012) 問題40）
- シナプス伝達の特徴として誤っている記述はどれか。 （あマ指 第18回(2010) 問題44）
- 化学シナプス伝達の特徴として誤っている記述はどれか。 （鍼灸 第17回(2009) 問題39）
- 化学シナプスにおける伝達機構で誤っている記述はどれか。 （あマ指 第9回(2001) 問題51）
- シナプス伝達で誤っている記述はどれか。 （あマ指 第8回(2000) 問題51）
- シナプスにおける化学伝達物質はどれか。 （あマ指 第1回(1993) 問題50）
- 化学シナプスで誤っているのはどれか。 （鍼灸 第1回(1993) 問題43）