定義
静止膜電位は、興奮していない細胞の細胞内電位が細胞外に対して示す電位差である。多くの神経・筋細胞では負の値をとり、各イオンの濃度勾配と相対的膜透過性を統合したGoldman-Hodgkin-Katzの考え方で説明される。
イメージ
細胞膜を複数のイオン専用の漏れ口がある壁と考える。静止時はK⁺の漏れ口が優勢なため、膜電位はK⁺の平衡電位に近づくが、少量のNa⁺漏れなどで完全には一致しない。
仕組み
Na⁺/K⁺-ATPaseが細胞内高K⁺・低Na⁺を作り、静止時にはK⁺漏洩チャネルが優位に開く。K⁺が外へ拡散すると細胞内に負電荷が残り、電気力がK⁺流出へ対抗する。各イオンの電流が合計ゼロとなる電位で定常状態が成立する。Cl⁻分布、細胞内非透過性陰イオン、起電性ポンプも細胞種に応じて寄与する。
例
神経細胞の静止膜電位が脱分極方向へ近づくと、同じ刺激でも閾値へ到達しやすくなり興奮性が上がる。一方、過分極すると発火しにくくなる。
注意点
静止膜電位は熱力学的平衡ではなく、ATPを使って維持される定常状態である。K⁺平衡電位と同一ではなく、細胞種や外液K⁺濃度で変化する。膜電位が負だから陰イオンが必ず流入するわけでもない。
補足ノート
定義
静止膜電位は、興奮していない細胞の細胞内電位が細胞外に対して示す電位差である。多くの神経・筋細胞では負の値をとり、各イオンの濃度勾配と相対的膜透過性を統合したGoldman-Hodgkin-Katzの考え方で説明される。
イメージ
細胞膜を複数のイオン専用の漏れ口がある壁と考える。静止時はK⁺の漏れ口が優勢なため、膜電位はK⁺の平衡電位に近づくが、少量のNa⁺漏れなどで完全には一致しない。