Näytä/Avaa - Aaltodoc - Aalto-yliopisto

tyksestä aiheutuneen kalvojännitteen nousun vaikutuksesta. Kaliumionit (K + ) läpäisevät
lepotilassa parhaiten solukalvon. Natrium­ (Na + ) ja kalsiumioneiden (Ca 2+ ) läpäisevyys
solukalvon läpi on heikko. Kloori­ionit (Cl ­ ) läpäisevät solukalvon helpommin kuin nat­
riumionit. Hermosolun lepokalvojännitteen syntyminen perustuu juuri kaliumionien va­
paaseen kulkeutumiseen solukalvon sisä­ ja ulkopuolen välillä. Alkuehtona lepojännit­
teen syntymiseen on solun sisäpuolen suuri K + ­ioni konsentraatio. Kaliumionit pyrkivät
konsentraatiogradientin mukaan pienempään pitoisuuteen eli solukalvon ulkopuolelle,
jolloin solukalvon sisälle syntyy negatiivisempi varaus solukalvon ulkopuoleen verrattu­
na. Tämä muutos estää kaliumioneiden takaisin virtauksen soluun, jolloin solun sisäpuoli
jää negatiivisemmaksi ulkopuoleen verrattuna. Hermosolun lepojännite on noin ­70 mV,
joka lähentelee kaliumionien aiheuttamaa kalvojännitettä. Mikäli solukalvon
konsentraatiot kaliumille on solun ulkopuolella 20 mM/l ja sisäpuolella 400 mM/l, kaa­
valla 1 saadaan jännitteeksi noin ­75 mV. Tämä eroaa hieman hermosolun lepojännittees­
tä. Solukalvon heikoimmin läpäisevät natrium­ ja kloori­ionit vaikuttavat lepojännitteen
arvoon. (Thompson 1985) Kaavan 1 avulla voidaan laskea vain yhden ionin aiheuttama
kalvojännite. Kun halutaan laskea useamman ionin aiheuttama kalvojännite, käytetään
Goldman­Hodgkin­Katzin kaavaa
jossa
EM
PK
PNa
PCl
E M = RT
F log P K[ K ] oP Na[ Na ] o P Cl[Cl − ] i
P K [ K ] i P Na [ Na ] i P Cl [Cl − ] o
on solukalvon jännite
on kaliumionin läpäisevyyskerroin solukalvon läpi
on natriumionin läpäisevyyskerroin solukalvon läpi
on kloori­ionin läpäisevyyskerroin solukalvon läpi.
13
, (2)
Kaavaa 2 käyttämällä saadaan lasketuksi tarkempi lepojännitteen arvo. (Webster 1998)