bullock (13)

Potencjały błonowe 13

TABELA 2-1. Wartość potencjałów Nernsta dfa jonów powszechnie występujących w komórkach mięśniowych oraz nerwowych

	Stężenie (mmol/1)		Potencjał Nernsta (mV)
Jon	wewnątrzkomórkowe	zewnątrzkomórkowe
Na^1	15	142	+60
K'	135	4	-92
Ca^2+	10"^4	1,5	+127
H"	1(T^4	40 x 10-^6	-24
cr	4	106	-87
HC03-	10	24	-23

B. | Jeżeli błona oddzielająca od siebie dwa roztwory jest przepuszczalna dla kilku rodzajów, ale nie dla wszystkich jonów, to ustala się równowaga zwana równowagą Donnana.

1.    Potencjał błonowy równoważy wówczas energię związaną z gradientem stężeń wszystkich jonów przechodzących przez błonę komórkową.

2.    W warunkach fizjologicznych komórki dążą do osiągnięcia stanu równowagi osmo-tycznej. Ze względu na obecność w komórce cząsteczek białkowych (anionów, dla których błona komórkowa jest nieprzepuszczalna) wytwarza się gradient osmotycz-ny wywołujący ruch cząsteczek wody do wnętrza komórki.

a.    W zdrowych komórkach nie dochodzi do stanu równowagi Donnana dzięki pompie Na⁺-K⁺, utrzymującej stężenie jonów Na" we wnętrzu komórki na poziomie wystarczająco niskim, aby zachować równowagę osmotyczną między przestrzenią wewnątrz- i zewnątrzkomórkową.

b.    Zmniejszenie aktywności pompy Na⁺-K⁺ występujące w warunkach niedokrwienia mózgu powoduje wzrost stężenia jonów Na" w płynie wewnątrzkomórkowym. Występujące wtedy zwiększenie osmołarności płynu wewnątrzkomórkowego powoduje napływ wody do komórki, obrzęk neuronów oraz ich uszkodzenie.

3.    Równowaga Donnana wytwarza się pomiędzy osoczem a płynami tkankowymi, ponieważ ściany naczyń krwionośnych są nieprzepuszczalne dla białek osoczowych.

a.    Osocze ma wyższą osmolarność niż płyny tkankowe.

b.    Napływowi wody z płynów tkankowych do światła naczyń zapobiega ciśnienie hydrostatyczne panujące w naczyniach krwionośnych.

POTENCJAŁ SPOCZYNKOWY BŁONY KOMÓRKOWEJ

L+J

Definicja. Potencjał spoczynkowy błony powstaje w prawidłowych komórkach, jeżeli błona komórkowa jest przepuszczalna dla kilku rodzajów jonów, a działanie pompy Na⁺-K⁺ uniemożliwia wytworzenie się stanu równowagi osmotycznej.

Potencjał spoczynkowy błony komórkowej jest nazywany potencjałem równowagi.