活動電位伝導とは

活動電位伝導は、細胞内の電圧勾配または電荷の差が、他の細胞または神経細胞を通過する過程です。 細胞膜の外側の電荷は通常負ですが、内側では正です。 神経細胞、またはニューロンでは、イオンイオンと呼​​ばれる正に帯電した粒子を膜全体に流すタンパク質により、通常、活動電位が変化します。 これらの粒子の流れの変化は、電荷の差を増加または減少させ、通常、信号が伝導されるかどうかを制御します。 伝導は通常、細胞膜を通過する前に軸索に沿って一定の距離にわたって発生するイオンの流れによって誘導されます。

神経系では、いくつかの細胞は比較的短い軸索を持ち、他の細胞はより長い距離を行く伸展を持っています。 活動電位伝導も軸索の直径の影響を受けます。 幅が広い場合、より多くのイオンが軸索を通過し、より多くの電流を伝導できます。 ただし、通常、直径の大きいニューロンでは伝導距離が短くなります。

細胞膜の脱分極は、活動電位伝導を介して広がります。 神経細胞は、通常、不応期と呼ばれる休止期も経ており、その間、荷電粒子のチャネルは開きません。 したがって、電気信号は、細胞体から軸索の端まで一方向に通過できます。 これは、ニューロンが一定時間内に発火できる回数を制御することもできます。

活動電位伝導は、通常グリア細胞の層でできているミエリンのコーティングによって助けられます。 ミエリンで覆われた細胞は、イオンがコーティングに浸透できないため、神経インパルスをさらに伝導できます。 グリア細胞の間にあるノードは、ホルモンとイオンチャネルが通過できるミエリン鞘の破壊を構成します。 活動電位伝導は通常、信号強度を損なうことなく、これらのノード間で非常に迅速に発生します。 ミエリンが分解すると、神経線維への活動電位の伝導が中断され、多発性硬化症（MS）のような状態になり、身体機能が神経信号の欠如によって影響を受けることがあります。

充電と電位は場所によって異なるため、通常はセルに電流が流れます。 活動電位伝導は、一般に、膜の内側で、軸索の全長に沿って電流が流れることを可能にします。 電流が膜を横切って、たとえば筋肉細胞に流れ込むと、通常、電荷の差によって外側が反対方向に流れます。 電位とインパルス速度は、活動電位の強さと物理的距離を考慮した数式を使用して計算できます。