[an error occurred while processing the directive]

Происхождение нормального мембранного потенциала покоя

Вклад калиевого диффузионного потенциала. Предположим, что единственным движением ионов через мембрану является диффузия ионов калия с помощью открытых каналов между символами калия (К) внутри и снаружи мембраны. В связи с высоким отношением концентраций ионов калия внутри и снаружи соответствующий этому отношению потенциал Нернста равен —94 мВ (результат умножения логарифма 35, равного 1,54, на -61 мВ). Следовательно, если бы единственным фактором, создающим потенциал покоя, являлись ионы калия, потенциал внутри волокна был бы равен -94 мВ, как показано на рисунке.
Вклад диффузии натрия через мембрану нерва. На рис. 5—5Б ситуация дополнена небольшой проницаемостью мембраны нервного волокна для ионов натрия, связанной с незначительной диффузией ионов натрия через каналы К/Ма-утечки. Отношение концентраций ионов натрия внутри и снаружи мембраны составляет 0,1, следовательно, расчетный потенциал Нернста внутри мембраны равен +61 мВ. Но на рис. 5-5Б показан также потенциал Нернста для диффузии ионов калия, равный -94 мВ. Как они взаимодействуют друг с другом, и каков будет суммарный потенциал? Для ответа нужно использовать уравнение Гольдмана, приведенное ранее. Интуитивно можно предположить, что если мембрана высокопроницаема для ионов калия и лишь слегка проницаема для ионов натрия, то диффузия ионов калия вносит гораздо больший вклад в создание мембранного потенциала, чем диффузия ионов натрия. В норме проницаемость мембраны нервного волокна для ионов калия примерно в 100 раз выше, чем для ионов натрия. Использование этого значения в уравнении Гольдмана дает потенциал внутри мембраны около -86 мВ, что весьма близко к величине калиевого потенциала, показанного на рисунке.
Вклад натрий-калиевого насоса. Как показано на рис. 5-5В, Na/K-Hacoc обеспечивает дополнительный вклад в величину потенциала покоя за счет постоянного выкачивания 3 ионов натрия наружу в обмен на закачивание внутрь 2 ионов калия, что является причиной постоянной потери положительных зарядов с внутренней стороны мембраны. Это увеличивает степень электроотрицательное внутри мембраны примерно на —4 мВ в дополнение к создаваемой простой диффузией. Следовательно, как показано на рис. 5-5В, суммарный мембранный потенциал при совместном действии всех факторов составляет -90 мВ.
Итак, одни только диффузионные потенциалы, связанные с диффузией ионов калия и натрия, дают величину мембранного потенциала около -86 мВ, причем это значение почти полностью определяется диффузией ионов калия. Кроме того, постоянное функционирование электрогенного Ыа/К-насоса вносит дополнительные -4 мВ, давая суммарный мембранный потенциал, равный -90 мВ.



[an error occurred while processing the directive]
[an error occurred while processing the directive]
[an error occurred while processing the directive]
[an error occurred while processing the directive]