활동전위

근육 · 신경 등 흥분성 세포의 흥분 시에 흥분부위가 정지부위에 대하여 음(－)이 되는 일과성 전위 변화. 미모사풀, 끈끈이주걱, 차축조식물 등 일부 식물에서도 볼 수 있다. 특히 신경의 축삭을 전도하는 신호로서의 활동전위를 임펄스라고 한다. 활동전위에 동반하여 활동전류가 생긴다. 신경 또는 근섬유의 무상인 2점에서 이끌어내면 흥분이 지속되어 2점을 통과할 때 전위차의 방향이 역전되므로 2상성 활동전위를, 또는 무상인 점과 섬유단 끝에서 이끌어내면 뒤의 점에서는 흥분이 일어나지 않으므로 단상성 활동전위를 얻을 수 있다(그림 a).

활동전위가 급격한 부분을 스파이크전위라고 하며, 보통 그 후에 상당히 길게 꼬리를 끄는 부위인 후전위와 구별된다. 활동전위의 경과가 빠른 포유류의 운동신경섬유(A섬유)에서는 스파이크전위는 1msec 이내에 끝나지만 근섬유에서는 보통 수msec를 초과한다. 후전위는 스파이크전위와 같은 방향이면 음성, 반대방향이면 양성이라고 한다. 흥분시 및 흥분 후의 신경흥분성 변화(절대불응기, 상대불응기, 과상기, 차상기)와 활동전위의 시상(時相) 사이에는 일정한 대응이 있다.

세포내 전극에서 측정한 전위(막전위)는 정지 시에는 외액에 대하여 음(－)이지만 흥분 시에는 역전한다(그림 b). 흥분이 신경섬유를 전도하고 있는 경우에는 신경섬유 내외의 전위분포 및 그 결과 흐르는 전류(활동전류)는 그림 c와 같고 외부전극에서는 그림 a에 나타낸 것과 같은 전위변화를 측정할 수 있다. 흥분시 막전위의 변화는 이온채널의 개폐에 따른 막의 이온투과성 변화에 의해 설명된다.

활동전위

(a) 검은색부분은 손상부위, 사선부분은 흥분부위

(b) 물오징어 거대신경섬유의 정지전위 및 활동전위

(c) 신경섬유 내외의 전위분포와 활동전류