【看護師国家試験勉強】神経組織の解剖生理『神経伝達物質と活動電位』バッチリ克服！

　

こんにちは！ねこ太🐈です。

今回は、『神経細胞と活動電位』についてバッチリ克服していきます！

それでは、国試合格🌸に向けてねこ太🐈と一緒に楽しく勉強していきましょうヽ(*^^*)ノ

　

　

　

『神経細胞と活動電位』に関する看護師国家試験問題を解いてみよう！

　

　

看護師国家試験問題（第103回 午後28問）

　

看護師国家試験問題（第107回 午後70問）

　

では‥この看護師国家試験問題を解くのはもちろん♪

授業のテストや臨床で活かせる知識を身に付けるために、これから一緒に楽しく『広げ学習』をしていきましょうヾ(≧∇≦*)/　

　

　　

神経組織の分類

神経組織は、形態学的には脳や脊髄といった「中枢神経」と、そこから出る「末梢神経」で構成されます。

そして末梢神経は‥具体的には脳神経と脊髄神経です。

　

　

　

　

また機能的な分類としては、体性神経と自律神経に分かれます。

　

体性神経とは、身体の感覚や運動に関係する神経です。

　

　

それに対して‥自律神経とは、自分の意識とは関係なく、自動的に働く神経です。

自律神経には、交感神経と副交感神経があります。

　

自律神経については、以下の記事で詳しく説明していますので、良かったらご覧くださいね♪
⇒「」

　

神経組織

人体の組織は、一般的に大きく『上皮組織』『支持組織』『筋組織』『神経組織』の４つに分類されます。

　

　

神経組織とは

今度は、神経組織をミクロな視点で見てみましょう！

そうすると‥神経組織は「神経細胞（ニューロン）」と「神経細胞の働きを助ける支持細胞」からなっていることが分かります。

　

神経細胞（ニューロン）

　

　

　

神経細胞の働きは、『情報を伝達すること』です。

脳などの中枢神経の中では、神経細胞同士がネットワークを作りながら、末梢神経と連携して、全身から情報を得たり、逆に全身の臓器に対して指示を出したりしています。

　

　

そのためには、『情報を受け取る機能』と『離れた所に情報を送る機能』と『情報を送る機能』が必要になってきます。

　

　

　

　

　

神経膠細胞（グリア細胞）

神経細胞以外の細胞は多数ありますが、まず１つ目として‥有名なものは『シュワン細胞』と言われるものがあります。

『シュワン細胞』は、『軸索』に巻き付いている細胞で、末梢神経において『髄鞘』を作る細胞です。

『髄鞘』は、別名『ミエリン鞘』とも呼ばれ。神経細胞の軸索のまわりを幾重にも包み込む、脂質を多く富んだ膜構造の細胞で、絶縁性を示します。

　

そして『シュワン細胞』は、「神経細胞の支持細胞」の１つですが、支持細胞には星状膠細胞、小膠細胞など他にも多数あります。

　

これら‥神経細胞の周りにある支持細胞のことを、まとめて『神経膠細胞（グリア細胞）』と呼びます。

　

　

　

以前は、『神経膠細胞』は神経細胞に栄養を供給したりするなどの補助的な役割と考えられていましたが、現在では神経細胞と同様に高次脳機能を支えているものと考えられています。

　

　

有髄神経と無髄神経

　

　

　

　

　

　

髄鞘は別名「ミエリン鞘」とも呼ばれます。

ミエリン脂肪酸という脂質を多く含むことから、そのように呼ばれます。

　

　

刺激の伝導と伝達

　

　

刺激は、『神経細胞体』の方から、『軸索』を通って、『神経終末部』に向かって伝わっていきます。

そこから、さらに次の『神経細胞体』が伸ばす『樹状突起』につながって、さらに刺激が次の『神経細胞』や末梢の器官へと伝わっていくことになります。

　

この時の『神経終末部』と『樹状突起』と接続部分のことを『シナプス』と言います。

　

　

　

また刺激が次の神経に伝わることを『伝達』と言ったりします。

　

　

　

　

　

神経伝達物質

『シナプス』で刺激が伝わるとき、『神経終末』からある物質が出て、『樹状突起』を刺激することで伝わっていきます。

このときの『ある物質』のことを『神経伝達物資』と言います。

　

　

交感神経

交感神経の中枢である視床下部からの刺激は脊髄を通って、脊椎の両脇にある『交感神経節』に届きます。

　

　

交感神経節で、次の交感神経に刺激が伝わります。

視床下部から交感神経節までの交換神経を『節前線維』、交感神経節から臓器までの神経を『節後線維』と呼びます。

　

　

そして、大切なポインントは、それぞれの交感神経の神経終末から分泌される神経伝達物質です。

　　

　

　

　

　

　

　　

　　

副交感神経

副交感神経も交感神経と同様に中枢は視床下部にあります。

視床下部からの刺激は脊髄を通って、臓器近くに神経節を作り、次の副交感神経に刺激が伝わります。

交感神経の場合と同様に、神経節前後の副交感神経も『節前線維』と『節後線維』と呼びます。

　

　

　

　

　

　

　

運動神経

　

運動神経の中枢である大脳の運動野からの刺激は脊髄を通って、脊髄前角で次の運動神経に刺激を伝えます。

大脳からの運動神経を『上位運動ニューロン』、脊髄前角から臓器までの運動神経を『下位運動ニューロン』と呼びます。

　

　

　

　

　

上位運動ニューロンの神経終末からは、『グルタミン酸』が分泌され、下位運動ニューロンから筋組織には『アセチルコリン』が分泌されます。

　

　

　

　

　

その他の神経伝達物質の特徴

その他にも神経伝達物質はありますが、まずは先程の４つを覚えれば十分です。

それ以外には、大まかでよいので、「そうなんだ～」くらいで覚えておきましょう。

その他の神経伝達物質の中でもメジャーなものを紹介します。

　

　

　

静止電位と活動電位

　

　

　

　

神経伝達物質が『樹状突起』を刺激しすると‥電気が発生します。

では、ちょっとミクロな視点でみてみましょう！

　

元々‥つまり神経細胞が活動していないとき、実は神経細胞はマイナスの電気を帯びています。

　

　

では、『静止電位』について２つの段階に分けて勉強していきましょう！

　

　

まずは、第一段階です。

　

　

細胞膜にはタンパク質があって、そのタンパク質の働きにはいくつか種類がありますが、その中に『ナトリウムーカリウムポンプ』というのがあります。

※細胞膜のタンパク質については、以下の記事に載せておりますので、良かったらご覧くださいね♪
⇒「【看護師国家試験勉強】解剖生理『細胞の構造と機能』バッチリ克服！」

　

簡単に言えば‥『ポンプ』というのは、エネルギー（ATP）を使って、物質の移動をさせる細胞膜の装置のことです。

　

『ナトリウムーカリウムポンプ』は細胞内からナトリウムイオンを３つ外に出して、細胞外からカリウムイオンを２つ中に入れるということをしています。

　

　

　

　

通常は、細胞内も細胞外も‥共にプラスのイオン、マイナスのイオンが同数あって釣り合っていたのですが‥そのバランスが崩れます。

どう崩れるかというと‥細胞内からすれば、プラスの電荷をもつカリウムイオンが２つなくなり、プラスの電荷をもつNaイオンが３つ入ってくるので、マイナスの電気を帯びるようになります。

逆に細胞外からすると‥プラスの電気を帯びるようになります。

　

次に第二段階です！

この細胞内外における電位差（プラス・マイナスの電気の差）がある状態で、開いているチャネルが１つあり、それが『カリウムチャネル』です。

『カリウムチャネル』はエネルギーを使わない受動的なカリウムだけの出し入れをするタンパク質です。

『カリウムチャネル』が開いているため、カリウムは濃度勾配にしたがって、「濃い方」から「薄い方」へ移動していきます。

　

　

　

　

ここからは、『活動電位』に入っていきます。

　

　

先程のシナプスにおいて、神経伝達物質が、樹状突起の受容体に作用すると‥細胞膜上の『ナトリウムイオンチャネル』が開きます。

そうすると‥『ナトリウムイオンチャネル』からナトリウムイオンが濃度勾配によって、細胞外（濃い方）から細胞内（薄い方）へと入っていきます。

これによって、細胞内の電位がプラス方向に傾いていきますが、ある一定の所（およそ-40ｍV）までいくと‥一気に沢山の『ナトリウムイオンチャネル』が開き、多量のナトリウムイオンが細胞内に入ってきます。

この『ある一定の所』というのを『閾値』という呼び方をします。

　

閾値を超えれば、他のナトリウムチャネルが開く訳ですが、閾値を超えないと‥もとの静止電位に戻ってしまいます。

つまり刺激がなかったことと同じな訳です。

これを『全か無の法則』と言います。

　

　

また、物質の通り易さのことを『透過性』といいます。チャネルが開いて、イオンの出入りがしやすくなることを『透過性が高まる』と言ったりします。

　　

そして、ナトリウムイオンが細胞内に入った結果、細胞内の電位は『０』に向かっていきます。

これを『脱分極』といいます。

　

　

ただ実際には『0』で止まらずに、『0』を超えて、少～しプラスにはみ出してしまいます。

これを『オーバーシュート』と言います。

　

　

このように脱分極して、細胞内の電位が高くなる（0になる）と、今度は「カリウムイオンチャネル」が開きます。

そうすると‥これもまた濃度勾配によって細胞内に多量にあった「カリウムイオン」が細胞外へと出ていき、再び細胞内はマイナスの電位に戻ります。

これを『再分極』と言います。

この時も、オーバーシュートと同じ様な現象が起こり、『静止電位』以上に過度に電位が下がってしまうことがおきます。

これを『過分極』と言います。

この後は、始めの説明と同様に、『ナトリウム‐カリウムポンプ』が働いて、カリウムが細胞内へ、ナトリウムが細胞外へと移動する訳です。

　

　

活動電位の各期については、上の図の通りです。

活動電位が発生していない『静止電位』のときから‥

脱分極に向かう『脱分極期』

頂点を過ぎてから再分極に向かう『再分極期』

そして過度に分極してしまう『過分極気』となります。

その後は‥また『静止電位』に戻って繰り返す訳です。

　

刺激（活動電位）の伝導の速度

では、最後に‥刺激（活動電位）が、神経細胞内を伝導する際の速さについて勉強していきましょう！

　

途中で、『有髄神経』と『無髄神経』について学びましたね！

軸索を通る際に、どちらの伝導速度が速いと思いますか？

　

　

実は、『有髄神経』の方が伝導速度が速くなります。

　

まず、『無髄神経』の場合から考えてみましょう！

『無髄神経』の場合は、軸索を活動電位が通っていく際に、進行方向に向かって順番に軸索内をプラスの電気が移動していきます。

　

　

１つ１つ電気が移動していくために、少し時間がかかります。

　

それに対して、『有髄神経』の場合はどうでしょうか？　

　

　

先程も話した通り、髄鞘には脂肪が多く含まれており、「絶縁性」を発揮します。

そこで、起こる現象が『跳躍伝導』と言われるものです。

『跳躍伝導』とは、髄鞘に覆われていない部分を飛ぶように電気が流れていくことで、電気が流れる速度が速くなります。

つまり、神経の伝導速度は、有髄神経の方が無髄神経よりも速くなります。

この髄鞘に覆われていない部分を『ランビエ絞輪』と呼びます。

　

　　

　　

　

　

　

看護師国家試験問題のねこ太解説

では、今まで学んできた知識を元に、はじめにみた看護師国家試験問題を解いていきましょう♪

看護師国家試験問題（第103回 午後28問）

　

「１．脱分極が閾値(いきち)以上に達すると発生する。」

「２．細胞内が一過性に負〈マイナス〉の逆転電位となる。」

脱分極する‥つまり細胞内が-70mVのマイナスの電位にあったものが、プラス方向の-40mVまで電位が上昇した際に、ナトリウムチャネルが開いて一気に脱分極に向かいましたね。

なので、「１」は「〇」で、「２」は「×」

　

「３．脱分極期には細胞膜のカリウム透過性が高くなる。」

カリウムチャネルが開いて、細胞内のカリウムイオンが細胞外へ出ることで再分極へと向かいます。

透過性が高いというのは、チャネルが開いて、そのイオンが通りやすくなることでした。

「３」は「×」です。

　

「４．有髄神経ではPurkinje〈プルキンエ〉細胞間隙を跳躍伝導する。」

　

有髄神経とは、髄鞘をもつ神経細胞のことでした。

シュワン細胞などが髄鞘を作りますが、髄鞘と髄鞘の間に隙間があって、それを『ランヴィエ絞輪』と呼びましたね。

『ランヴィエ絞輪』と『ランヴィエ絞輪』の間を電気が飛ぶように進んでいくことを『跳躍伝導』と言います。

なので、プルキンエ細胞間隙（かんげき）ではなく、ランビエ絞輪です。

「4」は「×」

　

看護師国家試験問題（第107回 午後70問）

「１．γ-アミノ酪酸〈GABA〉 ― 気　管」

　

GABAは、抑制系と言われる‥脳の機能を抑えるような働きをする神経細胞から分泌される神経伝達物質です。

気管に作用するのは自律神経です。

ちなみに‥今回は交感神経と副交感神経の作用については、勉強していませんが‥少しふれておきましょう！

基本的に交感神経は緊急時などの危機的な状況で働く神経で、副交感神経はリラックス時に働く神経です。

交感神経は気管を拡張させ、副交感神経は気管を収縮させる方向に働きます。

交感神経から最終的に分泌されるのはノルアドレナリン、副交感神経からはアセチルコリンです。

よって、答えは、「×」です。

　

「２．アセチルコリン ― 瞳孔散大筋」

　

　

　

アセチルコリンは副交感神経から分泌される神経伝達物質なので、瞳孔を収縮させます。

よって「２」は「×」です。

　

「３．アドレナリン ― 血　管」

アドレナリンは、今回勉強していなかったですが‥これは交感神経が副腎に働きかけることで、副腎髄質から分泌されるホルモンです。

そして、血管を収縮させる働きがあります。

「３」は「〇」です。

　

「４．セロトニン ― 心　筋」

セロトニンは主に脳幹部の神経細胞から分泌される神経伝達物質です。

心筋に働きかけるのは、交感神経からのノルアドレナリンと副交感神経からのアセチルコリンです。

よって、「４」は「×」です。

　

「５．ドパミン ― 汗　腺」

ドパミンも脳内の神経細胞で分泌される神経伝達物質です。

汗腺に働きかけるのは、交感神経でノルアドレナリンではなく、アセチルコリンでした！

よって、「５」は「×」です。

答えは、「３」です。

　

　

さいごに♪

長くなってしまいましたが、最後までお読みいただき、ありがとうございました！

神経伝達物質や活動電位の機序は、ちょっと難しい所です。

始めの内は‥分からなくて普通ですので、何度も繰り返し勉強して自分の中に落とし込んでいきましょう。

なので‥何の心配もしなくて大丈夫です♪

忘れたら‥何度でも復習していきましょうね！

まずは看護師国家試験の合格🌸に向けて、これからも一緒にがんばっていきましょうo(*^▽^*)o

　

　

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