神経細胞の興奮伝達

ここでは、神経細胞の興奮伝達について説明する。

静止膜電位

神経細胞の興奮伝達について知るには、まず神経細胞の「静止電位」について知っておく必要がある。

神経細胞膜の電位は、静止状態（刺激なしの状態）では、

• 内側：－
• 外側：＋

このように分極している。

この、静止状態での細胞膜の電位を「静止電位」という。

細胎内の電位は、細胞外に対して－50～－90 mVである。

静止電位は、細胞内外のNa⁺とK⁺の濃度差によって生じる。

Na⁺/K⁺-ATPaseがNa⁺を細胞外へ、K⁺を細胞内へ汲み出しているので、細胞内外のNa⁺とK⁺の濃度は、

• 細胞外Na⁺濃度：高
• 細胞内K⁺濃度：高

となっている。

「細胞外にNa⁺が多く,細胞内にK⁺が多い」となる。

• 外：Na⁺
• 内：K⁺

興奮伝導の流れ

神経細胞における興奮伝達の流れは、おおまかには以下のようになる。

1. Na⁺が細胞内に流入
2. 脱分極する
3. 活動電位により発生した局所電流が周りを脱分極させる
4. 興奮が伝達される

さらに詳しい段階を踏まえると以下のようになる。

1. 静止電位を保っている（分極状態）
2. 神経興奮 → Na⁺の透過性↑
3. 細胞内にNa⁺流入 → 膜電位は0 mVに近づく
4. 分極がなくなり、脱分極する → 活動電位発生
5. 局所電流が発生する → 周囲を脱分極（興奮）させる
6. 興奮が伝達される
7. （活動電位の再分極：細胞内K⁺流出）

① 静止電位（分極状態）

すでに「静止膜電位」の項目でも説明したが、

神経細胞膜の内側は―（マイナス）、外側は＋（プラス）に分極している。

• 内側：―
• 外側：＋

さらに、「細胞外にNa⁺が多く、細胞内にK⁺が多い」である。

• 外：Na⁺
• 内：K⁺

刺激がない静止状態の静止電位は、このように分極状態が保たれている。

② 細胞内にNa⁺が流入し、活動電位が発生する

神経が興奮すると、細胞膜のNa⁺透過性が上昇して、細胞内にNa+が流入する。

（細胞外に多く存在するNa⁺が細胞内へ流入）

すると膜電位は0 mVに近づき、分極伏態がなくなって脱分極が生じる。

その結果、活動電位が発生する。

③ 発生した局所電流がさらに脱分極させ、興奮を伝達する

興奮により脱分極した部分では、周りの興奮していない部分と帯電状態が異なるため、電位差が生じて局所電流が発生する。

その局所電流が、興奮していない部分をさらに脱分極させて興奮させる。

このようにして興奮が伝達されていく。