活動電位

活動電位は、神経細胞や筋細胞などで膜電位が閾値に達したとき、電位依存性イオンチャネルが順序立って開閉して生じる急速な膜電位変化である。局所電位と異なり、通常は振幅が刺激強度にほぼ依存しない。

ドミノ倒しのように、一か所の脱分極が隣の膜を閾値へ押し上げ、同じ規模の電気信号が次々に再生される。刺激が強いほど一つの波が大きくなるのではなく、発火頻度が増える。

神経軸索では脱分極が閾値に達すると電位依存性Na⁺チャネルが開き、Na⁺流入による正のフィードバックで急速脱分極する。Na⁺チャネル不活化と遅延性K⁺チャネル開口により再分極し、K⁺透過性が残ると後過分極が生じる。不応期は逆行性再興奮を防ぎ、伝導方向と最大発火頻度を規定する。心筋や平滑筋ではCa²⁺電流や持続時間が大きく異なる。

軸索の一部で活動電位が生じると局所回路電流が隣接膜を脱分極させる。髄鞘化軸索ではRanvier絞輪でのみ再生され、跳躍伝導となる。

神経の活動電位モデルを心筋へそのまま当てはめない。刺激強度は主に発火頻度や動員数へ反映され、単一活動電位の振幅を連続的に増やすわけではない。