活動電位の発生と伝導、イオンの動きで理解する

正解は1です

問題文：活動電位について正しいのはどれか。

解説：正解は1です。神経細胞や筋細胞では、細胞膜の内外にイオン濃度差に基づく静止膜電位（細胞内が負）が存在します。膜が刺激を受けて脱分極が一定の閾値（おおむね-55mV前後）を超えると、ナトリウムチャネルが急速に開いてNa+が細胞内に流入し、活動電位が発生します。活動電位は全か無の法則に従い発生し、その後カリウムチャネルが開いてK+が流出することで再分極します。有髄神経ではランビエ絞輪間で跳躍伝導が起こり、伝導速度が速くなります。

選択肢考察

1. ○1.  脱分極が閾値以上に達すると発生する。

   脱分極が閾値電位を超えるとNa+チャネルが急開し、活動電位が発生します。閾値以下では発生せず、閾値以上では一定の大きさで発生する全か無の法則に従います。

2. ×2.  細胞内が一過性に負〈マイナス〉の逆転電位となる。

   活動電位発生時はNa+流入により細胞内が一過性に正（プラス）に逆転します。負へ逆転するのではなく、脱分極によりプラス側へ転じるのが正しい記述です。

3. ×3.  脱分極期には細胞膜のカリウム透過性が高くなる。

   脱分極期に高くなるのはナトリウム透過性です。カリウム透過性が高くなるのは再分極期で、K+流出により膜電位が静止膜電位に戻ります。

4. ×4.  有髄神経ではPurkinje〈プルキンエ〉細胞間隙を跳躍伝導する。

   有髄神経の跳躍伝導はランビエ絞輪間で起こります。プルキンエ細胞は小脳皮質の神経細胞であり、跳躍伝導には関係しません。

活動電位の経過は静止膜電位（-70mV前後）→脱分極（Na+流入）→オーバーシュート（+30mV付近）→再分極（K+流出）→過分極→静止膜電位の回復、という順をたどります。有髄神経の跳躍伝導は伝導速度を大幅に高め、エネルギー効率も良いという利点があります。