学習トップ ／ 関連図（図解ライブラリ） ／ 図 08-1-S03
かずひろ解剖学 図解ライブラリ
活動電位の発生
図 08-1-S03
この図の解説
神経細胞膜での活動電位の発生を3段階で示した図。上部の凡例にK+チャネル・Na+-K+ポンプ・Na+チャネルの3種類が示される。(1)静止電位(-70mV)、(2)脱分極(活動電位の発生)、(3)再分極の各段階で、電位計の針の位置とイオン(Na+・K+)の膜内外分布・チャネルの開閉が対応づけられている。
学習の要点
- 静止電位: Na+-K+ポンプの働きで細胞外はNa+が多く、細胞内はK+が多い。膜内はマイナスに荷電し電位は約-70mV。
- 脱分極: 刺激により閾値に達するとNa+チャネルが開き、Na+が細胞内へ流入。膜電位はプラスまで上昇する(オーバーシュート)。
- 再分極: Na+チャネルが閉じてK+チャネルが開き、K+が細胞外へ流出。膜電位は再び-70mVへ戻る。
- 覚え方: 上がる(脱分極)=Na+が内へ、下がる(再分極)=K+が外へ。動く陽イオンと方向をセットで覚える。
- よくある間違い: Na+-K+ポンプ(能動輸送でイオン勾配を作る)と、電位変化を起こすNa+/K+チャネル(受動的なイオン流)を混同しないこと。
比較表
| 段階 | イオンの動き | 膜電位 |
|---|---|---|
| 静止電位 | Na⁺-K⁺ポンプで細胞外にNa⁺・細胞内にK⁺が多い。膜内はマイナス | 約-70mV |
| 脱分極 | Na⁺チャネルが開きNa⁺が細胞内へ流入 | プラスへ上昇（オーバーシュート） |
| 再分極 | Na⁺チャネルが閉じK⁺チャネルが開き、K⁺が細胞外へ流出 | -70mVへ戻る |
確認問題（選ぶと正解が分かります）
静止電位はおよそ何mVか。
答えを見る
答え: 約-70mV。
脱分極時に開くチャネルと動くイオンの向きは。
答えを見る
答え: Na⁺チャネルが開き、Na⁺が細胞内へ流入する。
Na⁺-K⁺ポンプとNa⁺/K⁺チャネルの違いは何か。
答えを見る
答え: ポンプは能動輸送でイオン勾配をつくり、チャネルは受動的なイオン流で電位変化を起こす。
この図が出てくる問題（3問）
理学療法士
- 細胞膜電位について誤っているのはどれか。 （第52回理学療法士国家試験（2017）午前 問61）
作業療法士
- 細胞膜電位について誤っているのはどれか。 （第52回作業療法士国家試験（2017）午前 問61）
柔道整復師
- 神経細胞の活動電位で膜電位の急激な上昇に寄与するのはどれか。 （第31回柔道整復師国家試験（2023）午前 問82）