339 (22)

iego ładunku po zewnętrznej stronic i ujemnego po wewnętrznej, co z koki rosnącym siłom odpychania elektrostatycznego powoduje zmniejszenia in-aywnośct dyfuzji. Tak więc konkurują ze sobą dwa przeciwstawne bodźce: grani stężenia napędzający dyfuzję jonów K* z komórki i różnica potencjałów ciek-iznyctl hamująca ją. Potencjał elektryczny wzrasta do chwili wyrównania jego iw u z wpływem gradientu stężenia. Dla więkx/x>ści komórek glejowych war-Md potencjału ekktrycznego błony, przy którym następuje zatrzymanie dy fuzji jonem K* z komórki, wynosi -75 mV. Ponieważ błona komórkowa jest przepuszczalna tylko dla jonów K\ osiągnięty w ten sposób potencjał równowagowy jest czelnie potencjałem spoczynkowym tej komórki. W przypadku błony komór-sej przepuszczalnej tylko dla jonów K* do utrzymania gradientu stężeli nic jest czne wydatkowanie energii. Potencjał błony komórkowej automatycznie przyjmuje taką wartość. by jony K* były w sunie równowagi, czyli aby wpływ gra-i stężeń jonów K* by ł niwelowany przez wytworzoną na błonie różnicę poten-f elektrycznych.

Vkartość potencjału błonowego AV_K. przy który m jony K* są w stanic równowa-. można obliczyć z równania wyprowadzonego w 1888 roku przez Nemsta (patrz ział 7.11.6):

par* |K*|. ¹ IK*I| - uętoue jooó» wewnątrz i m zewnątrz kootórii.

Wzór Ncrnsta może być również wykorzystany do obliczenia potencjału równowagowego dla dowolnego rodzaju jonów obecnych po obydwu stronach błony komórkowej (lab. 13.3). Porównując zmierzoną różnicę potencjałów elektrycznych w poprzek błony komórki glejowej, otrzymujemy warfo<ci zgodne z obliczonymi aa podstaw ie wzoru Ncrnsta W przypadku neuronów dla małych stężeń jonów K* m zewnątrz komórki rzeczywista wartość potencjału maleje wolniej, niż to wynika ar wzoru Nemsta. Świadczy to o tym. że błona komórkowa neuronu jest przepusz-cżalna nie tylko dla jonów K^#. Błony komórek nerwowych są przepuszczalne zarówno dla jonów K\ jak i dla jonów Na* i G". Z najważniejszych jonów obecnych w komórce nerwowej tylko wymienione wcześniej aniony organiczne nic przenikają przez błonę komórkową. Powraca zatem postaw ione wcześniej pytanie, w jaki 9pcnób utrzymywane są stałe wartości gradientów stężeń poszczególnych jonów i jaki w pływ wywierają one na wartość potencjału spoczynkowego błony komórko* •cj

Analizując wartości zawarte w tabeli 13.3, można zauważyć, że potencjał spoczynkowy jest bardzo bliski wartości potencjału równowagowego dla jonów potasu obliczonemu na podstawie wzoru Nemsta. Jeżeli błona komórkowa oprócz kanałów dla jonów K* będzie posiadać otwarte kanały dla jonów Na*, to dzięki istniejącemu gradientowi stężeń będą one próbować dy fundować do w nętrza komórki Lw/ględniając obliczoną wartość potencjału równowagowego dla jonów sodu (AV'_Sł) +55 mV oraz przyjmując, żc potencjał spoczynkowy błony w ty m momen-

339