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カリウムイオン（K＋）の濃度によって心電図の再分極が起こると言われていますが，そのメカニズムはどのようなものでしょうか。
（高知県 F）
【回答】
細胞外カリウムイオン（K＋）濃度は，腎尿細管などの機能によって狭い範囲（3.5～5mEq／L）に保たれており，細胞内K＋濃度（約150mEq／L）の3％程度しかありません。したがって，心筋細胞膜のK＋チャネルが開くと，基本的にはこの濃度差によって，心筋細胞内から細胞外へK＋の流出が起きます。
ナトリウムイオン（Na＋）チャネルやカルシウムイオン（Ca2＋）チャネルが閉じている状態でK＋チャネルが開くと，K＋の流出によって細胞外で過剰となった正電荷と，細胞内に残され過剰となった負電荷は，コンデンサ（キャパシタ）の性質を持つ細胞膜（脂質二重層）の両側面に互いに引き合う形で蓄えられ，細胞膜の外側を基準とする内側の電位（膜電位）は負の値となります。このような状態を電気生理学的に「膜が分極している」と言います。
ヒトの1個の心筋細胞の静電容量はおよそ100～200pF〔ピコ（p）は10－12を示す〕であり，わずかな電荷の移動で大きな膜電位が発生します。K＋の流出によって発生する負の膜電位は，静電的な力によって逆にK＋を細胞内へ引き込むように働くため，両者（濃度差と電位差）が釣り合うとK＋の正味の移動が起こらなくなります。このときの膜電位がK＋の平衡電位と言われるものであり，心室筋や心房筋の静止膜電位はNa＋チャネルやCa2＋チャネルが閉じた状態でK＋チャネルが開口することによって，細胞内外K＋の濃度差と釣り合う大きな負の値（約－90mV）に維持されます。