Læknaneminn - 01.06.1970, Page 21

LÆKNANEMINN
19
þétti. Þeir eiginleikar hennar
koma glöggt fram í tilraunum,
þar sem rafstraumi er hleypt
gegnum himnuna með ertiraf-
skauti og spennubreytingar yfir
hana mældar samtímis. Nokkur
tregða er á spennubreytingunum
(sjá mynd 3), og líður nokkur
tími, áður en ertistraumurinn
hefur valdið hæstu eða lægstu
spennu (ræðst af straumstefn-
unni), sem styrkur hans leyfir
(lag períóða). Eftir að straumur-
inn hefur verið rofinn, líður einn-
ig nokkur stund, unz himnuspenn-
an hefur náð fyrra gildi. Þessa
tregðu má meta með einföldum
tímamælingum og fæst þannig
mælikvarði á rýmd himnunnar og
eðlisviðnám. Þessar stærðir eru
mismunandi eftir því hvaða vefja-
tegundir eiga í hlut. 1 taugafrum-
um hefur rýmd himnunnar mælzt
u.þ.b. 1 (if/cm2, en eðlisviðnám 1010
ohm cm, sem er 100 milljón sinn-
um hærra en í utanfrumuvökva.
Rýmd vöðvafrumna hefur mælzt
allt að 6 ixf/cm2, og er skýringin á
hinu háa gildi talin felast í tilvist
mjög háþróaðs frymisnets (endo-
plasmatísks retikúlums).
Eitt helzta einkenni frumu-
himna og það, sem mestu skiptir
um starfshæfni þeirra, er misjafnt
viðnám þeirra gagnvart flæði
hinna ýmsu jóna. Himnur fjöl-
margra frumutegunda (t. d.
taugafrumna, vöðvafrumna, skyn-
frumna, kirtla o. fl.) hafa auk þess
hæfileika til að breyta þessu við-
námi gagnvart einstökum tegund-
um jóna. Himnuspennan byggist á
þessum mun á afstæðri leiðni Na+,
K+ og Cl- gegnum himnuna.
Bernstein varð fyrstur manna til
að setja fram líklega skýringu á
þessu fyrirbrigði og notfærði sér
eðlis- og efnafræðilegar hugmynd-
ir Nernsts og Oswalds. Er því ekki
úr vegi að gera þessu næst nokkra
grein fyrir helztu atriðum í kenn-
ingum þessara brautryðjenda.
Nernst jafnan.
Rafspenna myndast á mörkum
tveggja elektrólýtaupplausna, ef
hreyfanleiki jónanna*) er mismun-
andi svo og þéttni (konsentration)
upplausnanna. Nefnist slík spenna
dreifispenna (diffusion potential).
Sem dæmi má nefna tvær NaCl
upplausnir, sem aðskildar eru með
gegndræpri himnu. Önnur upp-
lausnin er 0,1 M, en hin 0,01 M.
Bæði Na+ og CF" jónir flytjast frá
sterkari upplausniimi yfir í hina
veikari, en C1+ jónirnar hraðar,
þar eð þær eru hreyfanlegri.
Veikari upplausnin verður því
neikvæð miðað við hina sterkari;
dreifispenna myndast á mörkum
þeirra. Spennuna má reikna út
samkvæmt jöfnunni:
u j■ v
u + v
(1)
U ýyV
U + V
• log
Ci
C2
E: spenna; eining mv
R: gasstuðull (konstant)
T: absólútt hitastig
F: Faraday (rafhleðsla per gram-
ekvivalent af eingildri jón)
u: hreyfanleiki katjónar, í þessu
tilviki Na+
v: hreyfanleiki anjónar, í þessu
tilviki Cl"5-
Cj: þéttni upplausnar 1, í þessu til-
viki 0,1 M
c2: þéttni upplausnar 2, í þessu til-
viki 0,01 M
*) Hreyfanleiki jónar er skilgreindur
sem meðalhraði hennar í cm/sek í raf-
sviðinu 1 volt/cm og ræðst ekki af
þvermáli viðkomandi atóms, heldur af
stærð þess komplex, sem jónin mjmdar
með því að raða utan um sig vatns-
mólikúlum (hydration).