ホジキンサイクル

膜生物学において、ホジキン回路は、特に神経組織や筋肉組織に多く見られる生体電気インパルスを説明する膜生理学の重要な要素です。これは、英国の生理学者で生物物理学者のサー・アラン・ロイド・ホジキンによって特定されました。^[1]

ホジキン回路は、初期の膜脱分極が膜電位をほぼ V _{Naまで制御不能に偏向させる正}のフィードバックループを表しています。電位依存性Na ⁺チャネルを活性化するには、初期の脱分極が特定の閾値に達するかそれを超える必要があります。Na ⁺チャネルが開くとNa ^{+ が}流入し、膜がさらに脱分極します。さらに脱分極すると、さらに Na ^{+チャネルが活性化されます。このサイクルにより、Na +}コンダクタンス (g _Na )が急速に上昇し、膜電位がV _Naに近づきます。膜電位がナトリウム平衡電位に達すると、サイクルが中断され、カリウムチャネルが開いて膜電位が再分極します。この正のフィードバックループは、これらの電位依存性 Na ⁺チャネルが互いに近いほど、活性化の閾値が低くなることを意味します。^[1]

細胞同士がどのように通信しあうかを理解するには、膜生理学の理解が必要です。ニューロンなどの細胞間のシグナル伝達は、細胞膜を横切る電位の変化を中心に行われます。休んでいる健康な細胞では、細胞内領域は通常、細胞外領域に比べて負に帯電しています。脱分極とは、細胞内領域が中和されて細胞外領域と同じ電圧になることを指します。ナトリウムイオンの濃度は、膜を横切る電位と密接に関係しています。脱分極は、細胞内領域へのナトリウムイオンの流入によって起こることがよくあります。ナトリウムイオンは正に帯電しているため、細胞内領域は細胞外領域に比べて負に帯電しにくくなります。^[1]