346 (15)

w czasie podawania potencjału czynnościowego jest bard/o mała w porównaniu Z ich całkowity liczbą w cjlopla/mte i płynie międzykomórkowym. Zmiana potencjału wnętrza komórki z -90 mV na ♦30 mV oznacza napływ na I pm² powierzchni błony około 6300 jonów Na*, gdy w* I pm' płynu międzykomórkowego jest ich około IG8 • ICf. a w cytoplazinie około I0 • Itf*.

Kinetyka prądów jonowych

Omówione w poprzednim rozdziale uwarunkowania dotyczące ruchu jonów w czasie przechodzenia potencjału czynnościowego to jedynie upraszczające pod-sumowanie znacznie hardziej zło/onych zjawisk zachodzących w błonie. Depotary zacja w czasie wzbudzenia błony zmienia jej przewodność dla jonów sodowych i potasowych. Z kolei zmiana przewodności powoduje zmianę potencjału Nony. Ten złożony proces można wyjaśnić⁴ jedynie na drodze oceny zależności przewodności błony od jej aktualnego potencjału.

Odpowiednich pomiarów dokonano, utrzymując stałą wartość potencjału błonowego oraz mierząc jednocześnie prądy jonowe. Jeśli przez kanały w błonic komórkowej przenikają jakieś jony. to w celu utrzymania Małego potencjału trzeba dostarczać do komórki elektrodą prąd. który równoważy ładunki przechodzące przez kanały w błonic. Mierząc prąd płynący elektrodą, mierzymy równocześnie przeciwnie płynący prąd błonowy. Zasada ta jest podstawą zastosowanej do pomiarów wspomnianej wcześniej metody kompensacji potencjału. Wyniki eksperymentu przedstawiono na rycinie 14 2.

Pierwszy rysunek od góry pokazuje prąd kompensacji przy zdepolary/nwamu błony do -33 mV. W ciągu pierwszej milisekundy pojawia się ujemny prąd kompensacji. który wraz z upływem czasu zmienia się na dodatni i ustala po upływie około 8 ms na poziomie mniejszym od l mA/cm⁷. Ujemny prąd kompensacji oznacza wypływanie ładunków* dodatnich z komórki przez elektrodę, a więc ich napływ przez kanały w błonic. Dodatni prąd kompensacji natomiast to napływ ładunków dodatnich przez elektrodę i ich wypływ przez kanały. W miarę zwiększania sztucznie utrzymywanego potencjału na błonic przepływ prądu kompensacji w czasie zmienia się. co ilustrują ryciny I4 2 a.b.c.d.c Przedstawione wykresy opisują sumaryczny przepływ ładunków przez, błonę, bez ro/róZmenia rodzajów ładunków i kierunku ich przechodzenia. Zastąpienie w eksperymencie jonów sodowych jonami cholmowymi spowodowało, że brak było składowej ujemnej prądów kompensacji. Wynika więc z. tego. że za składową ujemną odpowiedzialny jest napływ jonów sodowych do wnętrza komórki. Natomiast po prądzie sodowym pojawia się prąd jonów potasowych. Prąd ten w czystej składowej występuje przy depolaryzacji +40 mV. gdyż wtedy prąd sodowy znika. Powstający w tych warunkach prąd kompensacji pojawia się z pewnym opóźnieniem i w ciągu 8 ms osiąga maksymalną stałą wartość w czasie. Na rycinie I4.2b widać, żc największy ujemny prąd kompensacji odpowiadający napływowi Na* występuje przy potencjale błonowym wynoszącym około 0 mV. Natomiast przy potencjale +40 mV tryc. I4.2d) składowa ujemna zanika, ustaje więc leź napłjw jonów Na*. Wykresy prądów kompensacji uzyskane w układzie pozbawionym jonów sodowych przedstawiały przepływ jo-

346