静止神経における偏光状態の維持はどのように提供されますか?
1。イオン濃度勾配:
- 静止膜電位は、主にカリウム(K+)およびナトリウム(Na+)イオンの濃度勾配によって神経膜全体の濃度勾配によって決定されます。
- K+の細胞内濃度は細胞外濃度よりも高く、Na+の細胞外濃度は細胞内濃度よりも高くなります。
- これらの濃度勾配は、ナトリウムポタスシウムポンプ(Na+/K+-ATPase)などのイオンポンプによって確立および維持されます。
2。膜の選択的透過性:
- 神経膜は異なるイオンに対して選択的に透過性があり、一部のイオンが他のイオンよりも簡単に通過できるようにします。
- カリウムチャネルは静止状態でより豊富であり、K+イオンが濃度勾配を下ってニューロンから外に移動できるようにします。
-K+イオンのこの流出は、外側と比較して膜の内側に正味の負電荷を作成し、約-70ミリボルト(MV)の安静膜電位をもたらします。
3。ポンプナトリウムポンプの役割:
- ナトリウム - ポタスシウムポンプは、ATPからのエネルギーを利用して、神経膜全体のイオン濃度勾配を維持する活性輸送システムです。
- 加水分解されたATP分子ごとに、ニューロンから3つのNa+イオンと2つのK+イオンをニューロンに送り出します。
- この連続ポンプ活動は、初期イオン勾配を回復し、イオンチャネルを介したイオンの受動的な漏れに対抗するのに役立ちます。
4。漏れチャネルと電気ポンプ:
- K+チャネルに加えて、漏れチャネルを介してニューロンへのNa+イオンのわずかな漏れがあります。
- このNa+イオンの内向きの動きは、ナトリウム - ポタスシウムポンプの電気的性質とバランスが取れており、細胞から正電荷の正味の動きを生み出します。
5。塩化物(Cl-)分布:
- 塩化物イオン(CL-)は、安静時の潜在性にも寄与します。
- Cl-イオンはニューロンの外側により濃縮され、漏れチャネルを介して受動的にニューロンに移動します。
- ただし、Cl-イオンの負電荷は、ニューロンから移動するK+イオンによって運ばれる正電荷によって相殺され、細胞の全体的な電気性を維持します。
要約すると、静止神経細胞における偏光状態の維持は、イオン濃度勾配、選択的膜透過性、ナトリウム - ポタスシウムポンプの活性、および塩化物イオンの分布の複合効果によって達成されます。これらのメカニズムは、ニューロンの適切な機能と興奮性に不可欠な安静膜電位の安定性を保証します。
