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理由で解く 看護師国試
Q114A026 人体の構造と機能
神経筋接合部のニコチン性アセチルコリン受容体は陽イオンチャネルで、開くと主にナトリウムイオンが細胞内へ流入し終板電位（脱分極）を生じる。
運動神経終末から放出されたアセチルコリンが筋細胞膜（終板）のニコチン性ACh受容体に結合すると、受容体自体がイオンチャネルとして開口する。この陽イオンチャネルを介して主にNa+が細胞内に流入し、膜が脱分極して終板電位が発生する。これが閾値に達すると活動電位となり筋収縮が起こる。したがって流入するイオンはナトリウムイオンである。
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神経筋接合部の興奮伝達▶ この図の説明を読む
この図の解説
運動ニューロンから骨格筋へ興奮が伝わる神経筋接合部（運動終板）のしくみを、上から下へ4段階で拡大しながら描いた図です。運動神経終末に活動電位が到達→シナプス小胞からアセチルコリンがシナプス間隙へ開口放出→筋細胞膜のアセチルコリン受容体に結合しNa⁺チャネルが開く、という流れに注目します。最下段はシナプス小胞・アセチルコリン・受容体・Na⁺流入を大きく描き、終板電位が生じるしくみを示しています。
学習の要点
- 覚え方: 到達→放出→受容→脱分極の4段階。放出される伝達物質は必ずアセチルコリン〈ACh〉で、これは骨格筋に共通。
- 終板電位〈EPP〉は神経の刺激で生じる局所的な脱分極。これが閾値に達すると筋細胞膜に活動電位が発生し、収縮につながる（＝この後の興奮収縮連関へ）。
- よくある間違い: シナプス間隙に放出されるのはCa²⁺ではなくACh。Ca²⁺は神経終末内への流入が小胞放出のトリガーで、収縮の主役のCa²⁺（筋小胞体由来）とは別の場面。
- 臨床: 重症筋無力症はAch受容体への自己抗体、筋弛緩薬（クラーレ・ロクロニウム等）は受容体遮断、有機リン・サリンはアセチルコリンエステラーゼ阻害で伝達が過剰となる。
- AChはシナプス間隙のアセチルコリンエステラーゼで速やかに分解され、伝達が終了する（この図では次段の弛緩につながる前提）。
比較表
| 病態・薬物 | 作用点・機序 |
|---|---|
| 重症筋無力症 | アセチルコリン受容体への自己抗体 |
| 筋弛緩薬（クラーレ・ロクロニウム等） | 受容体遮断 |
| 有機リン・サリン | アセチルコリンエステラーゼ阻害で伝達が過剰 |
確認問題（その場で確認・記録には残りません）
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イオンチャネル▶ この図の説明を読む
この図の解説
この図は、細胞膜に埋め込まれたイオンチャネルを左右2つのタイプで対比している。まず注目すべきは、どちらの図でも青いイオンが膜を上から下へ矢印に沿って通り抜けている点で、これはイオンが濃度勾配に沿って移動する受動輸送であることを示す。イオンは電荷をもつため脂質二重層をそのままでは通りにくく、特定のイオンだけを通す孔としてチャネルが用意されている。左の「電位依存チャネル」には赤い活動電位の波形が添えられ、細胞膜内外の電位の変化を感知してゲートが開く。右の「リガンド作動チャネル」では、膜表面の受容体に神経伝達物質やホルモン(リガンド)が結合してゲートが開く。この「ゲートの開き方の違い」が両者を分ける決め手になる。
学習の要点
- イオンチャネルはゲート付きの通り道で、特定のイオンを濃度勾配に沿って通す受動輸送である。
- 覚え方のコツ: ゲートの開くスイッチで二分——「電位」で開く=電位依存、「物質(リガンド)」で開く=リガンド作動。
- 関連知識: 同じ膜輸送でもナトリウム-カリウムポンプはATPを分解する能動輸送で、チャネル(受動)と正反対。神経のシナプスで神経伝達物質が開くのはリガンド作動チャネルの実例。
- よくある間違い: チャネルとポンプの混同。チャネルはエネルギー不要、ポンプはATPが必要。
- 臨床応用: 局所麻酔薬は電位依存性ナトリウムチャネルを塞いで活動電位の発生を止め、痛みの伝導を遮断する。
比較表
| 項目 | イオンチャネル | イオンポンプ |
|---|---|---|
| 輸送の向き | 濃度勾配に沿う | 濃度勾配に逆らう |
| 輸送の種類 | 受動輸送 | 能動輸送 |
| ATP(エネルギー) | 不要 | 必要 |
| 代表例 | 電位依存/リガンド作動チャネル | ナトリウム-カリウムポンプ |
確認問題（その場で確認・記録には残りません）
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- ニコチン性ACh受容体＝イオンチャネル型（陽イオンチャネル）
- ACh結合→Na+流入→脱分極（終板電位）
- 終板電位が閾値に達し活動電位・筋収縮へ
| 現象 | 主なイオンの動き |
|---|---|
| 脱分極（興奮） | Na+が細胞内へ流入 |
| 再分極 | K+が細胞外へ流出 |
| ACh放出のトリガー | 神経終末へCa2+流入 |
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